Selgitame, mis on neutron, kuidas see avastati, selle funktsiooni ja omadusi. Samuti, mis on tuuma lõhustumine ja milleks seda kasutatakse.
Neutron on subatomiline osake, mis annab aatomile stabiilsuse.Mis on neutron?
Neutron on teatud tüüpisubatomiline osake (osakesed, mis moodustavad aatomid selleasja) esinevad mõne aatomi tuumas ja millel on neutraalne elektrilaeng. Kõik aatomiduniversum koosnevad neutronitest,prootonid (positiivselt laetud) jaelektronid (negatiivne elektrilaeng).
Neutroneid leidub aatomite tuumas (v.a vesinik) koos prootonitega. Neid hoiavad koos tugevad tuumajõud, samas kui klassikalises aatomimudelis elektronid tantsivad ringi erineval viisil.orbiidid. Sel põhjusel tuntakse prootoneid ja neutroneid kuinukleonid.
Neutroni avastamine
James Chadwick kontrollis eksperimentaalselt neutroni olemasolu.Enne neutronite avastamist oli selle kohta üks teadmata mass ja aatomite laeng, eriti kui sai selgeks, et elektronid ei saa olla aatomituum, kuid tuumamass ei vastanud täpselt prootonite kogumassile.
Nii pakkus prootoneid avastanud saksa füüsik Ernest Rutherford 1920. aastal välja vajaduse neutroni, st osakese järele, mis annaks aatomile massi ilma seda muutmata. elektrilaeng.
Aastaid hiljem avastas neutronid 1932. aastal inglise füüsik James Chadwick, 1935. aasta Nobeli preemia laureaat. Füüsiline. Tänu erinevatele kogemustele ja uuringutele parafiini või muu tabamisel saadud kiirguse kohta ühendid vesinikurikas Chadwick näitas, et füüsikalised ennustused ei vastanud vaadeldud nähtusele.
Ehk siis saadud kiirgus pärines prootoniga sarnastest osakestest, millel puudus elektrilaeng. See oli esimene kogemus, mis viis ametliku neutronite avastamiseni.
Neutronite omadused
Neutronite mass on prootoni omaga sarnane, kuid veidi suurem (1,00137 korda) ja seetõttu palju suurem kui elektronil (1838,5 korda). Nagu prootonid, koosnevad nad põhiosakestest, mida nimetataksekvargid. Neutronitel on kaks kvarki"alla"(all) ja üks"üles" (ülal). Nende kvarkide laengute summa on null.
Aatomituumas leidudes on neutronid stabiilsed, kuid väljas, vabas olekus, on nende poolestusaeg 879,4 sekundit, enne kui nad lagunevad prootoniks, elektroniks ja elektroni antineutriinoks. See juhtub sageli tuumajaamades, kus on suur vabade neutronite kontsentratsioon.
Neutronite funktsioon
Neutronid täidavad aatomi tuumas stabiliseerivat funktsiooni. Kui nad seda ei oleks, tõrjuksid prootonid üksteist. Oma kohalolekuga kompenseerivad neutronid seda tõrjuvat elektrilist jõudu tugeva tuumajõuga, mis hoiab prootoneid ja neutroneid tuumas ainulaadsena.
Kuid vabu neutroneid saab kasutada muud tüüpi funktsioonide jaoks, mis on mugavadinimene. Näiteks kasutatakse seda kontrollitud emissiooni kaudu materjalide läbitungimiseks ja visualiseerimiseks.
Neid kasutatakse ka tuuma lõhustumisel, st aatomituuma purunemisel, pommitades seda vabade neutronitega, põhjustades seega reaktsioonid mis vabastavad tohutul hulgalEnergia. Sellega kaasneb muidugi palju ohte, kuna kontrollimatu neutronite emissioon võib kahjustada struktuur sellevalk põhilineelusolendid.
Tuuma lõhustumine
Tuuma lõhustumine on aatomite, eriti raskete materjalide, näiteks uraani (U) ja selle stabiilsete isotoopide aatomite lagunemise vorm.
See protseduur seisneb näiteks ja sagedamini uraani tuuma pommitamises kiirete neutronitega, mis põhjustab selle lõhustumist ja uraani tuuma vabanemist. Energiaja koos sellega uued vabad neutronid ahelreaktsioonis, mis on võimeline genereerima kõrgel tasemel kasutatavat energiat.
Kui see reaktsioon toimub kontrollitud keskkonnas, saab selle genereerimiseks kasutada elektrit turbiinide kasutamine ja inimkasutuseks jaotamine, nagu toimub tuumajaamades. The tuumaenergia on suhteliselt ohutu ja üsna kuluefektiivne, kuid see hõlmab teatud riske kuna see toodab kõrvalisi toksilisi elemente (radioaktiivseid).
Vastupidi, kui see reaktsioon toimub kontrollimatult, oleme a juuresolekul aatompomm, üks hävitavamaid sõjaleiutisi, mis inimene võivad olla rasestunud, näiteks need, mis valitsus ameeriklane linnad Hiroshimas ja Nagasakis II maailmasõda.