Vysvětlíme, co je to neutron, jak byl objeven, jeho funkce a vlastnosti. Také co je jaderné štěpení a k čemu se používá.
Neutron je subatomární částice, která dodává atomu stabilitu.Co je to neutron?
Neutron je druhsubatomární částice (částice, které tvoří atomy zhmota) přítomný v jádru některých atomů a vybavený neutrálním elektrickým nábojem. Všechny atomyvesmír jsou tvořeny neutrony,protony (kladně nabitá) aelektrony (záporný elektrický náboj).
Neutrony se nacházejí v jádrech atomů (kromě vodíku) spolu s protony. Jsou drženy pohromadě silnými jadernými silami, zatímco elektrony v klasickém atomovém modelu tančí různými způsoby.oběžné dráze. Z tohoto důvodu jsou protony a neutrony známé jakonukleony.
Objev neutronu
James Chadwick experimentálně ověřil existenci neutronu.Před objevem neutronů existovala jedna neznámá ohledně Hmotnost a náboje atomů, zvláště když se ukázalo, že elektrony nemohou být v atomové jádro, ale že jaderná hmotnost přesně neodpovídala celkové hmotnosti protonů.
Německý fyzik Ernest Rutherford, který objevil protony, navrhl v roce 1920 potřebu neutronu, tedy částice, která by poskytla atomu hmotnost, aniž by změnila jeho elektrický náboj.
O několik let později neutrony objevil v roce 1932 anglický fyzik James Chadwick, nositel Nobelovy ceny za rok 1935. Fyzický. Díky různým zkušenostem a studiím záření získaného zasažením parafínu nebo jiného sloučeniny bohaté na vodík, Chadwick ukázal, že fyzikální předpovědi neodpovídaly pozorovanému jevu.
Jinými slovy, získané záření pocházelo z částic podobných protonu, které však neměly elektrický náboj. To byla první zkušenost, která vedla k formálnímu objevu neutronů.
Vlastnosti neutronů
Neutrony mají hmotnost podobnou hmotnosti protonu, ale o něco větší (1,00137krát), a proto mnohem větší než hmotnost elektronu (1838,5krát). Stejně jako protony jsou tvořeny základními částicemi tzvkvarky. Neutrony mají dva kvarky"dolů"(níže) a jeden"nahoru“ (výše). Součet nábojů na těchto kvarcích je nula.
Když se neutrony nacházejí v atomovém jádru, jsou stabilní, ale když jsou venku, ve volném stavu, mají poločas rozpadu 879,4 sekund, než se rozloží na proton, elektron a elektronové antineutrino. To se často děje uvnitř jaderných elektráren, kde je vysoká koncentrace volných neutronů.
Neutronová funkce
Neutrony plní v jádře atomu stabilizační funkci. Pokud by nebyly, protony by se navzájem odpuzovaly. Neutrony svou přítomností kompenzují tuto odpudivou elektrickou sílu silnou jadernou silou, která udržuje protony a neutrony v jádře jedinečné.
Volné neutrony však mohou být použity pro jiné typy funkcí, vhodné prolidská bytost. Používá se například pro penetraci a vizualizaci materiálů prostřednictvím řízené emise.
Používají se také při jaderném štěpení, tedy roztržení atomového jádra jeho bombardováním volnými neutrony, což způsobí reakce které uvolňují obrovské množstvíEnergie. To samozřejmě zahrnuje mnoho nebezpečí, protože nekontrolovaná emise neutronů může poškodit struktura zprotein základní zžíjící bytosti.
Jaderné štěpení
Jaderné štěpení je forma rozpadu atomů, konkrétně atomů těžkých materiálů, jako je uran (U) a jeho stabilní izotopy.
Tento postup spočívá v bombardování jádra např. a častěji uranu rychlými neutrony, což způsobí jeho štěpení a uvolnění Energiea spolu s ním nové volné neutrony v řetězové reakci schopné generovat vysoké úrovně využitelné energie.
Když k této reakci dojde v kontrolovaném prostředí, lze ji využít ke generování elektřina používání turbín a jejich přidělování pro lidské použití, jak se to děje uvnitř jaderných elektráren. The nukleární energie je relativně bezpečný a poměrně nákladově efektivní, ale zahrnuje určité rizika protože vedle něj produkuje toxické prvky (radioaktivní).
Naopak, když k této reakci dojde nekontrolovaně, jsme v přítomnosti a atomová bomba, jeden z nejničivějších válečných vynálezů lidská bytost mohou mít koncipované, jako jsou ty, které vláda Američan na města Hirošima a Nagasaki v WWII.