Обясняваме какво е неутрон, как е открит, неговата функция и свойства. Също така какво е ядрено делене и за какво се използва.
Неутронът е субатомна частица, която придава стабилност на атома.Какво е неутрон?
Неутронът е видсубатомна частица (частици, които изграждат атоми отматерия) присъства в ядрото на някои атоми и е надарен с неутрален електрически заряд. Всички атоми наВселената са съставени от неутрони,протони (положително заредени) иелектрони (отрицателен електрически заряд).
Неутроните се намират в ядрото на атомите (с изключение на водорода), заедно с протоните. Те се държат заедно от силни ядрени сили, докато електроните, в класическия атомен модел, танцуват наоколо по различни начини.орбити. Поради тази причина протоните и неутроните са известни катонуклони.
Откриване на неутрона
Джеймс Чадуик експериментално потвърди съществуването на неутрона.Преди откриването на неутроните имаше една неизвестна по отношение на маса и заряда на атомите, особено когато стана очевидно, че електроните не могат да бъдат в атомно ядро, но че ядрената маса не отговаря точно на общата маса на протоните.
Така немският физик Ърнест Ръдърфорд, който открива протоните, през 1920 г. предлага необходимостта от неутрон, тоест частица, която да осигури маса на атома, без да променя неговата електрически заряд.
Години по-късно неутроните са открити през 1932 г. от английския физик Джеймс Чадуик, носител на Нобелова награда за 1935 г. физически. Благодарение на различни опитности и изследвания на радиацията, получена при удряне на парафин или др съединения богат на водород, Чадуик показа, че физическите прогнози не отговарят на наблюдаваното явление.
С други думи, полученото лъчение идва от частици, подобни на протона, но които нямат електрически заряд. Това беше първият опит, който доведе до официалното откриване на неутрони.
Свойства на неутроните
Неутроните имат маса, подобна на тази на протона, но малко по-голяма (1,00137 пъти) и следователно много по-голяма от тази на електрона (1838,5 пъти). Подобно на протоните, те са изградени от фундаментални частици, нареченикварки. Неутроните имат два кварка"надолу"(По-долу) и един"нагоре" (по-горе). Сумата от зарядите на тези кварки е нула.
Когато се намират в атомното ядро, неутроните са стабилни, но когато са навън, в свободно състояние, те имат период на полуразпад от 879,4 секунди, преди да се разпаднат на протон, електрон и електрон антинеутрино. Това често се случва в атомните централи, където има висока концентрация на свободни неутрони.
Неутронна функция
Неутроните изпълняват стабилизираща функция в ядрото на атома. Ако не бяха, протоните щяха да се отблъскват един друг. Със своето присъствие неутроните компенсират тази отблъскваща електрическа сила чрез силната ядрена сила, която поддържа протоните и неутроните уникални в ядрото.
Въпреки това, свободните неутрони могат да се използват за други видове функции, удобни зачовешко същество. Например, той се използва за проникване и визуализация на материали, чрез неговото контролирано излъчване.
Те се използват и при ядрено делене, тоест при разкъсване на атомното ядро чрез бомбардирането му със свободни неутрони, причинявайки по този начин реакции които освобождават огромни количестваЕнергия. Това, разбира се, включва много опасности, тъй като неконтролираното излъчване на неутрони може да увреди структура отпротеин основен наживи същества.
Ядрено делене
Ядреното делене е форма на разпадане на атоми, по-специално атоми от тежки материали като уран (U) и неговите стабилни изотопи.
Тази процедура се състои в бомбардиране на ядрото на, например и по-често, уран с бързи неутрони, което причинява разцепването му и освобождаването на Енергияи заедно с него нови свободни неутрони, във верижна реакция, способна да генерира високи нива на използваема енергия.
Когато тази реакция се случи в контролирана среда, тя може да бъде използвана за генериране електричество използване на турбини и разпределянето им за човешки нужди, както се случва в атомните централи. В ядрена енергия е относително безопасно и сравнително рентабилно, но включва някои рискове тъй като произвежда странични токсични елементи (радиоактивни).
Напротив, когато тази реакция протича по неконтролиран начин, ние сме в присъствието на a атомна бомба, едно от най-разрушителните военни изобретения човешко същество може да са заченали, като тези, които правителство Американец на градове Хирошима и Нагасаки в Втората световна война.