Neutron

Neutron je nenaelektrisana čestice unutar atoma. Njegov simbol je n. Nalazi se u atomskom jezgru. Ima masu od 1,293 MeV (za oko 0,14% više od protona). Spin neutrona je 1/2, pa tako podliježe Fermi-Diracovoj kvantnoj statistici, a ubraja se u barione.^[1]

Neutroni izazivaju lančanu reakciju

Otkriće

Prve temelje postavio je 1930. Walther Bothe sa svojim studentom Herbertom Beckerom. Otkrili su jako elektromagnetno zračenje, koje su emitovali atomi berilija nakon što su ozračeni alfa-zracima atoma polonija, koje su prvenstveno uvrstili u gama zrake. Kasnije 1931. bračni par Curie (Irène i Frédéric) su ponovili eksperiment koristeći komoru za ionizaciju. Zračnje koje je emitovano nazvali su berilij zrake. James Chadwick, učenik Rutherforda, bio je mišljenja da se ne radi o berilij zračenju već o nepoznatim česticama. Rutheford je već 12 godina ranije smatrao da u atomskom jezgru mora postojati neutralna čestica.

Atomsko jezgro

Neutron je sastavna čestica svakog hemijskog elementa, s izuzetkom vodika čije se jezgro sastoji samo od jednog protona. Broj neutrona, budući da imaju gotovo istu masu kao protoni, odlučuje o kojem elementu kao i izotopu se radi. Svako atomsko jezgro koje broji 1 do 82 protona (tehnecij je izuzetak) može uz određeni broj neutrona ostati stabilno. Ukoliko se broj neutrona smanji ili poveća atomsko jezgro postaje nestabilno. Broj protona i neutrona, kod izotopa sa stabilnim jezgrom, ostaje isti sve do kalcija. Dalje, s većim rednim brojem, broj neutrona raste i na 1,5 više od broja protona. Kod elemenata s više od 83 protona (bizmut) nema više stabilnog jezgra.^[1]

Životni vijek

Jedan slobodni neutron održava se u prosjeku oko 15 m (855 s). Tačna vrijednost nije poznata jer su pouzdana mjerenja veoma zahtjevna.^[1]

Sile

Jaka i elektromagnetna sila

Među neutronima vlada jaka sila, koja je inače ograničena samo u radijusu atomskog jezgra, neutroni se za razliku protona ne odbijaju međusobno. Elektromagnetna sila iako slabi s kvadratom odstojanja nije ograničena na razdaljinu.^[1]

Vrste neutrona

Postoje: slobodni, spori, brzi^[1]:

• Slobodni neutroni su u stanju da izazovu lančanu reakciju, a mogu ih i apsorbirati atomska jezgra.
• Spori ili termički neutroni bivaju apsorbirani od atomskih jezgra emtirajući gama kvante.
• Brzi neutroni izazivaju također lančane reakcije, prilikom toga nastaju radionuklidi.

Primjena i utjecaj na materiju

Oružje i energetika

Neutroni se primjenjuju kod nuklearnih reakcija (atomska bomba i elektrane). Neutronsko zračenje pogoršava osobine metala, te dovodi do kraćeg vijeka trajanja opreme u atomskim elektranama.^[1]

Medicina

Zračenje je štetno za živu materiju, upotreba u radioterapiji ograničava se na posebne slučajeve.^[1]

Također pogledajte

• Izotop