Vi forklarer hva et nøytron er, hvordan det ble oppdaget, dets funksjon og egenskaper. Også hva er kjernefysisk fisjon og hva brukes det til.
Nøytronet er en subatomær partikkel som gir stabilitet til atomet.Hva er et nøytron?
Et nøytron er en typesubatomær partikkel (partikler som utgjør atomer avsaken) tilstede i kjernen til noen atomer og utstyrt med en nøytral elektrisk ladning. Alle atomene iunivers består av nøytroner,protoner (positivt ladet) ogelektroner (negativ elektrisk ladning).
Nøytroner finnes i atomkjernen (bortsett fra hydrogen), sammen med protoner. De holdes sammen av sterke kjernekrefter, mens elektroner, i den klassiske atommodellen, danser rundt på forskjellige måter.baner. Av denne grunn er protoner og nøytroner kjent somnukleoner.
Oppdagelse av nøytronet
James Chadwick bekreftet eksperimentelt eksistensen av nøytronet.Før oppdagelsen av nøytroner var det en ukjent angående masse og ladning av atomene, spesielt når det ble tydelig at elektronene ikke kunne være i atomkjernen, men at kjernemassen ikke akkurat samsvarte med protonenes totale masse.
Således foreslo den tyske fysikeren Ernest Rutherford, som oppdaget protoner, i 1920 behovet for et nøytron, det vil si en partikkel som ville gi masse til atomet uten å modifisere dets elektrisk ladning.
År senere ble nøytroner oppdaget i 1932 av den engelske fysikeren James Chadwick, vinner av Nobelprisen i 1935 for Fysisk. Takket være ulike erfaringer og studier av strålingen som oppnås ved å treffe parafin eller annet forbindelser rik på hydrogen, viste Chadwick at de fysiske spådommene ikke samsvarte med det observerte fenomenet.
Med andre ord kom strålingen som ble oppnådd fra partikler som ligner på protonet, men som ikke hadde en elektrisk ladning. Det var den første opplevelsen som førte til den formelle oppdagelsen av nøytroner.
Egenskaper til nøytroner
Nøytroner har en masse som ligner på protonet, men litt større (1,00137 ganger) og derfor mye større enn elektronets (1838,5 ganger). Som protoner består de av fundamentale partikler kaltkvarker. Nøytroner har to kvarker"ned"(under) og en"opp" (ovenfor). Summen av ladningene på disse kvarkene er null.
Når de finnes i atomkjernen, er nøytroner stabile, men når de er utenfor, i fri tilstand, har de en halveringstid på 879,4 sekunder, før de brytes ned til et proton-, elektron- og elektronantinøytrino. Dette er det som ofte skjer inne i kjernekraftverk, hvor det er høy konsentrasjon av frie nøytroner.
Nøytronfunksjon
Nøytroner fyller en stabiliserende funksjon i atomkjernen. Hvis de ikke var det, ville protonene frastøt hverandre. Med sin tilstedeværelse kompenserer nøytroner for denne frastøtende elektriske kraften med den sterke kjernekraften som holder protoner og nøytroner unike i kjernen.
Imidlertid kan frie nøytroner brukes til andre typer funksjoner, praktisk formenneske. For eksempel brukes den til penetrering og visualisering av materialer, gjennom kontrollert utslipp.
De brukes også i kjernefysisk fisjon, det vil si brudd på atomkjernen ved å bombardere den med frie nøytroner, og dermed forårsake reaksjoner som slipper ut enorme mengderEnergi. Dette innebærer selvfølgelig mange farer, siden ukontrollert utslipp av nøytroner kan skade struktur avprotein grunnleggende avlevende skapninger.
Kjernefysisk fisjon
Kjernefysisk fisjon er en form for atomnedbrytning, spesielt atomer av tunge materialer som uran (U) og dets stabile isotoper.
Denne prosedyren består i å bombardere kjernen av, for eksempel og mer vanlig, uran med raske nøytroner, noe som forårsaker spaltning og frigjøring av Energi, og sammen med det nye frie nøytroner, i en kjedereaksjon som er i stand til å generere høye nivåer av brukbar energi.
Når denne reaksjonen skjer i et kontrollert miljø, kan den utnyttes til å generere elektrisitet bruke turbiner og allokere det til menneskelig bruk, slik det skjer inne i atomkraftverk. De kjernekraft er relativt trygt og ganske kostnadseffektivt, men det innebærer visse risikoer siden det biproduserer giftige elementer (radioaktive).
Tvert imot, når denne reaksjonen skjer på en ukontrollert måte, er vi i nærvær av en atombombe, en av de mest ødeleggende krigsoppfinnelsene som menneske kan ha blitt unnfanget, slik som de som Myndighetene amerikansk på byer Hiroshima og Nagasaki i andre verdenskrig.