Neutron

A Wikipédiából, a szabad lexikonból.

A neutron kvarkszerkezete
Nagyít
A neutron kvarkszerkezete

A neutron az atommag egyik összetevője, ezért a protonnal együtt nukleonnak nevezzük. Jele: n.

A neutron adatai (CODATA szerint)
Elektromos töltés

semleges =
0

Nyugalmi tömeg

1,008 664 915 78(55) u =
1,674 927 16(13)⋅10-27 kg =
1838,683 6550(40) × me

Nyugalmi energia

939,565 330(38) MeV =
1,505 349 46(12)⋅10-10 J

mágneses momentum -0,966 236 40(23)⋅10-26 J T-1
Spin 1/2 (fermion)
Izospin 1/2 (fermion)
Kvarkszerkezet udd (barion)
Élettartam szabad neutronként 887 s = 18,6 perc

[szerkesztés] Felfedezése

1930-ban Walther Bothe és H. Becker (Németország) azt találták, hogy ha nagyenergiájú alfa-részecskékkel bizonyos könnyű elemeket (berillium, bór, lítium) bombáznak, akkor egy rendkívüli áthatolóképességű sugárzás keletkezik. Először ezt röntgen-sugárzásnak gondolták, bár annál is nagyobb volt az áthatolóképessége, és az eredményeket nagyon nehéz volt ily módon értelmezni.

A következő eredményt 1932-ben Irène Joliot-Curie és Frédéric Joliot publikálták. Ha a kijövő sugárzást paraffinra, vagy más hidrogéntartalmú anyagra bocsájtották, akkor abból nagy energiájú protonok lökődtek ki. Ezt még nehezebb volt röntgen-sugárzással magyarázni.

A neutront végül James Chadwick fedezte fel, aki ezért Nobel-díjat kapott. Sokféle kísérletet végzett arra, hogy kizárja a röntgensugárzási elméletet. Azt feltételezte, hogy egy protonnal nagyjából egyező tömegű semleges részecske lökődik ki. Ezt a feltételezését több kísérlet elvégzésével igazolta is. A részecskét semleges volta miatt nevezték el neutronnak. (neutral=semleges)

Chadwick egyik kísérlete: alfa-részecskével (hélium-atommag) bombázott berilliumot, miközben neutron megjelenését tapasztalta:

{4 \atop 2}\mathrm{He}+{9 \atop 4}\mathrm{Be}\quad\rightarrow\quad{12 \atop 6}\mathrm{C}+{1 \atop 0}\mathrm{n} \quad +5,76\mathrm{MeV}

A felső indexben levő szám a tömegszámot (protonszám + neutronszám), az alsó a rendszámot (protonok száma) jelöli. A neutronok számát tehát a kettő különbsége adja.

A neutron bomlása protonra (Feynman-gráf). Bővebb magyarázat a kép oldalán
Nagyít
A neutron bomlása protonra (Feynman-gráf). Bővebb magyarázat a kép oldalán

[szerkesztés] Tulajdonságai

A szabad neutron nem stabil, átlagos élettartama 885 s= 18,6 perc. Elbomlik protonra, elektronra és anti-elektronneutrínóra:

\mathrm{n}\rightarrow\mathrm{p}+\mathrm{e}^-+\bar{\nu}_e + 0,78\,\mathrm{MeV}

Bomlását a gyenge kölcsönhatás okozza. A kvarkszintű részletezést az ábra tartalmazza.

Sokféle atommag képes elnyelni (abszorbálni) neutront. A keletkező izotópok gyakran radioaktívak.

A neutronnak fontos szerepe van az atomenergiatermelésben és az atombomba gyártásában.

[szerkesztés] Külső hivatkozások