Mes paaiškiname, kas yra neutronas, kaip jis buvo atrastas, jo funkcija ir savybės. Taip pat, kas yra branduolio dalijimasis ir kam jis naudojamas.
Neutronas yra subatominė dalelė, suteikianti atomui stabilumo.Kas yra neutronas?
Neutronas yra tam tikra rūšissubatominė dalelė (dalelės, sudarančios atomai išreikalas) esantis kai kurių atomų branduolyje ir apdovanotas neutraliu elektros krūviu. Visi atomaivisata sudaryti iš neutronų,protonų (teigiamai įkrautas) irelektronų (neigiamas elektros krūvis).
Neutronai randami atomų branduolyje (išskyrus vandenilį), kartu su protonais. Juos kartu laiko stiprios branduolinės jėgos, o elektronai, klasikiniame atominiame modelyje, šoka įvairiais būdais.orbitos. Dėl šios priežasties protonai ir neutronai yra žinomi kaipnukleonai.
Neutrono atradimas
Jamesas Chadwickas eksperimentiškai patikrino neutrono egzistavimą.Iki neutronų atradimo buvo vienas nežinomas dalykas masė ir atomų krūvis, ypač kai tapo akivaizdu, kad elektronų negali būti atomo branduolys, bet kad branduolinė masė visiškai neatitiko visos protonų masės.
Taigi vokiečių fizikas Ernestas Rutherfordas, atradęs protonus, 1920 m. pasiūlė neutroną, tai yra dalelę, kuri suteiktų atomui masę, nekeičiant jo. elektros krūvis.
Po daugelio metų neutronus 1932 m. atrado anglų fizikas Jamesas Chadwickas, 1935 m. Nobelio premijos laureatas. Fizinis. Dėka įvairios patirties ir tyrimų apie spinduliuotę, gautą pataikius į parafiną ar kt junginiai turtingas vandenilio, Chadwickas parodė, kad fizinės prognozės neatitiko stebimo reiškinio.
Kitaip tariant, gauta spinduliuotė atsirado iš dalelių, panašių į protoną, bet neturinčių elektros krūvio. Tai buvo pirmoji patirtis, paskatinusi oficialų neutronų atradimą.
Neutronų savybės
Neutronų masė panaši į protono masę, bet šiek tiek didesnė (1,00137 karto) ir todėl daug didesnė nei elektrono (1838,5 karto). Kaip ir protonai, jie susideda iš pagrindinių dalelių, vadinamųkvarkai. Neutronai turi du kvarkus"žemyn"(žemiau) ir vienas"aukštyn“ (aukščiau). Šių kvarkų krūvių suma lygi nuliui.
Kai randama atomo branduolyje, neutronai yra stabilūs, tačiau esant lauke, laisvoje būsenoje, jų pusinės eliminacijos laikas yra 879,4 sekundės, prieš suskaidant į protoną, elektroną ir elektroninį antineutriną. Taip dažnai nutinka atominėse elektrinėse, kur yra didelė laisvųjų neutronų koncentracija.
Neutronų funkcija
Neutronai atlieka stabilizavimo funkciją atomo branduolyje. Jei jų nebūtų, protonai atstumtų vienas kitą. Dėl savo buvimo neutronai šią atstumiančią elektrinę jėgą kompensuoja stipria branduoline jėga, kuri išlaiko protonus ir neutronus branduolyje unikalius.
Tačiau laisvieji neutronai gali būti naudojami kitoms funkcijoms, kurios yra patogioszmogus. Pavyzdžiui, jis naudojamas medžiagoms prasiskverbti ir vizualizuoti per kontroliuojamą emisiją.
Jie taip pat naudojami branduolio dalijimuisi, ty atomo branduolio plyšimui, bombarduojant jį laisvaisiais neutronais, taip sukeliant reakcijos kurios išskiria didžiulius kiekiusEnergija. Tai, žinoma, susiję su daugybe pavojų, nes nekontroliuojama neutronų emisija gali sugadinti struktūra išbaltymas pagrindinis išgyvos būtybės.
Branduolio dalijimasis
Branduolio dalijimasis yra atomų, ypač sunkiųjų medžiagų, tokių kaip uranas (U) ir jo stabilūs izotopai, skilimo forma.
Šią procedūrą sudaro, pavyzdžiui, urano branduolio bombardavimas greitais neutronais, dėl kurių jis suskaidomas ir išsiskiria Energija, o kartu su juo ir naujus laisvuosius neutronus, vykstančius grandininėje reakcijoje, galinčioje generuoti daug naudingos energijos.
Kai ši reakcija vyksta kontroliuojamoje aplinkoje, ją galima panaudoti generuoti elektros naudojant turbinas ir paskirstant jas žmonių reikmėms, kaip tai daroma atominėse elektrinėse. The atominė energija yra gana saugus ir gana ekonomiškas, tačiau jis apima tam tikrus rizika nes jis gamina toksiškus elementus (radioaktyvius).
Priešingai, kai ši reakcija vyksta nekontroliuojamai, mes esame a atominė bomba, vienas iš destruktyviausių karo išradimų zmogus galėjo pastoti, pavyzdžiui, tie, kurie vyriausybė amerikietis ant miestai Hirosima ir Nagasakis Antrasis pasaulinis karas.