Objašnjavamo što je neutron, kako je otkriven, njegovu funkciju i svojstva. Također, što je nuklearna fisija i čemu služi.
Neutron je subatomska čestica koja daje stabilnost atomu.Što je neutron?
Neutron je vrstasubatomska čestica (čestice koje čine atoma odmaterija) prisutan u jezgri nekih atoma i obdaren neutralnim električnim nabojem. Svi atomisvemir sastoje se od neutrona,protona (pozitivno nabijen) ielektrona (negativni električni naboj).
Neutroni se nalaze u jezgri atoma (osim vodika), zajedno s protonima. Drže ih zajedno snažne nuklearne sile, dok elektroni, u klasičnom atomskom modelu, plešu na različite načine.orbite. Zbog toga su protoni i neutroni poznati kaonukleoni.
Otkriće neutrona
James Chadwick je eksperimentalno potvrdio postojanje neutrona.Prije otkrića neutrona, postojala je jedna nepoznanica u vezi s masa i naboj atoma, osobito kada je postalo očito da elektroni ne mogu biti u atomska jezgra, ali da nuklearna masa ne odgovara točno ukupnoj masi protona.
Tako je njemački fizičar Ernest Rutherford, koji je otkrio protone, 1920. predložio potrebu za neutronom, odnosno česticom koja bi atomu davala masu bez modificiranja njegove električno punjenje.
Godinama kasnije, neutrone je 1932. otkrio engleski fizičar James Chadwick, dobitnik Nobelove nagrade za 1935. Fizički. Zahvaljujući različitim iskustvima i studijama zračenja dobivenog udaranjem parafina ili dr spojeva bogat vodikom, Chadwick je pokazao da fizička predviđanja ne odgovaraju promatranom fenomenu.
Drugim riječima, dobiveno zračenje dolazilo je od čestica sličnih protonu, ali koje nisu imale električni naboj. To je bilo prvo iskustvo koje je dovelo do formalnog otkrića neutrona.
Svojstva neutrona
Neutroni imaju masu sličnu masi protona, ali nešto veću (1,00137 puta) i, stoga, mnogo veću od mase elektrona (1838,5 puta). Poput protona, oni se sastoje od osnovnih čestica tzvkvarkovi. Neutroni imaju dva kvarka"dolje"(ispod) i jedan"gore" (iznad). Zbroj naboja ovih kvarkova je nula.
Kada se nađu u atomskoj jezgri, neutroni su stabilni, ali kada su vani, u slobodnom stanju, imaju poluživot od 879,4 sekunde, prije nego što se razbiju na proton, elektron i elektronski antineutrino. To se često događa unutar nuklearnih elektrana, gdje postoji visoka koncentracija slobodnih neutrona.
Neutronska funkcija
Neutroni imaju stabilizirajuću funkciju unutar jezgre atoma. Da nisu, protoni bi se međusobno odbijali. Svojom prisutnošću neutroni kompenziraju ovu odbojnu električnu silu snažnom nuklearnom silom koja održava protone i neutrone jedinstvenima u jezgri.
Međutim, slobodni neutroni se mogu koristiti za druge vrste funkcija, pogodne zaljudsko biće. Na primjer, koristi se za prodiranje i vizualizaciju materijala, kroz njegovu kontroliranu emisiju.
Koriste se i kod nuklearne fisije, odnosno pucanja atomske jezgre bombardiranjem slobodnim neutronima, uzrokujući reakcije koji oslobađaju ogromne količineEnergija. To, naravno, uključuje mnoge opasnosti, budući da nekontrolirana emisija neutrona može oštetiti struktura odprotein osnovni odživih bića.
Nuklearna fisija
Nuklearna fisija je oblik razgradnje atoma, točnije atoma teških materijala kao što je uran (U) i njegovi stabilni izotopi.
Ovaj postupak sastoji se od bombardiranja jezgre, na primjer, i češće, urana brzim neutronima, što uzrokuje njegovo cijepanje i oslobađanje Energija, a zajedno s njim i nove slobodne neutrone, u lančanoj reakciji sposobnoj generirati visoke razine iskoristive energije.
Kada se ova reakcija dogodi u kontroliranom okruženju, može se iskoristiti za stvaranje struja korištenjem turbina i dodjeljivanjem za ljudske potrebe, kao što se događa unutar nuklearnih elektrana. The nuklearna energija je relativno siguran i prilično isplativ, ali uključuje određene rizicima budući da nusproizvodi otrovne elemente (radioaktivne).
Naprotiv, kada se ova reakcija odvija na nekontroliran način, mi smo u prisutnosti a atomska bomba, jedan od najrazornijih ratnih izuma koji je ljudsko biće možda začeti, kao što su oni koji su vlada Amerikanac na gradova Hirošima i Nagasaki u Drugog svjetskog rata.