el del este artículo es una discusión de neutrones en general. Para el caso específico de un neutrón encontró fuera del núcleo, ven el neutrón libre . En la física, el neutrón es una partícula subatómica sin la carga eléctrica neto y una masa del MeV de 939.008 664 915 (78) u (1.6749 × 10−27 kilogramo, levemente más del que un protón ). Su antipartícula se llama el Antineutron del . El neutrón, junto con el protón, es un nucleón .
Los núcleos de todos los átomos consisten en los protones y los neutrones, excepto el isótopo más ligero del hidrógeno que tiene solamente un solo protón. El número de protones define el tipo de elemento que el átomo forma. El número de neutrones determina el isótopo de un elemento, por lo tanto los isótopos son átomos del mismo elemento (es decir número atómico ) solamente de las masas atómicas de diferenciación debido a un diverso número de neutrones. Por ejemplo, el isótopo Carbon-12 tiene 6 protones y 6 neutrones, mientras que el isótopo del carbono-14 tiene 6 protones y 8 neutrones.
Un neutrón consiste en dos abajo Quarks y un Quark ascendente . Puesto que tiene tres quarks, se clasifica como Baryon .
Estabilidad del neutrón y decaimiento beta
Fuera del núcleo, los neutrones libres son inestables y tienen un curso de la vida del medio de los segundos 885.8 (cerca de 15 minutos), decayendo por la emisión de un electrón negativo y del Antineutrino para convertirse en un protón: . Este modo de decaimiento, conocido como decaimiento beta, puede también transformar el carácter de neutrones dentro de núcleos inestables.El interior de un núcleo encuadernado, protones puede también transformar vía decaimiento beta en los neutrones. En este caso, la transformación puede ocurrir por la emisión de un positrón (antielectron) y del neutrino (en vez de un antineutrino): . La transformación de un protón a un neutrón dentro de un núcleo es también la captura de electrón directa posible : . La captura del positrón por los neutrones en los núcleos que contienen un exceso de neutrones es también posible, pero es obstaculizado debido a los positrones del hecho es rechazada por el núcleo, y además, el aniquila rápidamente cuando encuentran electrones negativos.
Cuando está encuadernado el interior de un núcleo, la inestabilidad de un solo neutrón al decaimiento beta es equilibrado contra la inestabilidad que sería adquirida por el núcleo en conjunto si un protón adicional era participar en interacciones repulsivas con los otros protones que están ya presentes en el núcleo. Como tal, aunque los neutrones libres sean inestables, los neutrones encuadernados no están necesario tan. El mismo razonamiento explica porqué los protones, que son estables en espacio vacío, pueden transformar en los neutrones cuando interior encuadernado de un núcleo.
Decaimiento beta y la captura de electrón son tipos del decaimiento radiactivo y son ambos gobernados por la interacción débil .
Interacciones
El neutrón obra recíprocamente con las cuatro interacciones fundamentales el electromágnetico, el nuclear débil, el nuclear fuerte y las interacciones gravitacionales .Aunque el neutrón tenga carga neta cero, puede obrar recíprocamente electromágnetico de dos maneras: primero, el neutrón tiene un momento magnético de la misma orden que el protón (véase el momento magnético del neutrón);
Un uso de los emisores del neutrón es la detección de núcleos ligeros, particularmente el hidrógeno encontrado en moléculas del agua . Cuando un neutrón rápido choca con un núcleo ligero, pierde una fracción grande de su energía. Midiendo la tarifa en la cual los neutrones lentos vuelven a la punta de prueba después de reflejar apagado de los núcleos del hidrógeno, una punta de prueba del neutrón puede determinar el contenido en agua en suelo.
Fuentes
Debido al hecho de que los neutrones libres sean inestables, pueden ser obtenidos solamente de desintegraciones nucleares, de reacciones nucleares, y de reacciones de gran energía (por ejemplo en colisiones cósmicas de las duchas o del acelerador de la radiación). Las vigas de neutrón libre son obtenidas de las fuentes de neutrón por el transporte del neutrón. Para el acceso a las fuentes de neutrón intensas, los investigadores deben ir a las instalaciones del especialista, tales como la facilidad de ISIS en el Reino Unido, que es actual la fuente pulsada más intensa de Muon del neutrón y del mundo.
La carencia de los neutrones de la carga eléctrica total evita que los ingenieros o los experimentalists puedan dirigirlos o acelerar. Las partículas cargadas se pueden acelerar, decelerado, o desviado por el los campos magnéticos eléctricos de o sin embargo, estos métodos no tienen ninguÌn efecto en los neutrones a excepción de un pequeño efecto de un campo magnético debido a el momento magnético del neutrón.
Descubrimiento
En el Walther Bothe y H. Becker 1930 en el Alemania encontró que si las partículas alfa muy enérgio emitidas de polonio cayeron en ciertos elementos ligeros, específicamente berilio, boro, o litio, una radiación inusualmente penetrante fue producido. Al principio esta radiación estaba probablemente la radiación gamma aunque fuera más penetrante que cualquier rayo gama sabido, y los detalles de resultados experimentales eran muy difíciles de interpretar sobre esta base. La contribución importante siguiente fue divulgada en el 1932 por el Joliot-Curie de Irène y el Frédéric Joliot en el París . Demostraron que si esta radiación desconocida cayó en la parafina o alguÌn otro hidrógeno - conteniendo el compuesto que expulsó los protones de la energía muy alta. Esto no estaba en sí mismo contrario con la naturaleza presunta del rayo gama de la nueva radiación, pero el análisis cuantitativo detallado de los datos llegó a ser cada vez más difícil de reconciliar con tal hipótesis. Finalmente, en 1932 el James Chadwick del físico en el Inglaterra realizó una serie de experimentos que demostraban que la hipótesis del rayo gama era insostenible. Él sugirió que de hecho la nueva radiación consistiera en partículas uncharged aproximadamente de la masa del protón, y él realizó una serie de experimentos que verificaban su sugerencia. Tales partículas uncharged eventual fueron llamadas los neutrones del, al parecer de la raíz latina para el neutral y el griego de la conclusión - en (por la imitación del electrón y del protón ).
Anti-Neutron
considera también:
l Antineutron
El antineutron es la antipartícula del neutrón. Fue descubierto por el corcho de Bruce en el 1956, un año del año después de que el antiprotón fuera descubierto.
la CPT-simetría pone apremios fuertes en las características relativas de partículas y de las antipartículas y, por lo tanto, está abierta a las pruebas rigurosas. La diferencia fraccionaria en las masas del neutrón y del antineutron es (9±5)×10−5. Puesto que la diferencia es solamente cerca de 2 desviaciones estándar lejos de cero, ésta no da ninguna evidencia convincentemente de la CPT-violación.
Progresos actuales
Momento de dipolo eléctrico
Un experimento en el Institut Laue-Langevin ha intentado medir un dipolo eléctrico, o la separación de cargas, dentro del neutrón, y es constante con un momento de dipolo eléctrico de cero. Estos resultados son importantes en las teorías que se convierten que van más allá del modelo estándar .
Tetraneutrons
La existencia de los racimos estables de cuatro neutrones, o los tetraneutrons, ha sido presumida por un equipo llevado por Francisco-Miguel Marqués en el laboratorio de CS$CNRS para la física nuclear basada en las observaciones de la desintegración de los núcleos beryllium-14. Esto es particularmente interesante, porque la teoría actual sugiere que estos racimos sean estables. a
Protección
La exposición a los neutrones puede ser peligrosa, puesto que la interacción de neutrones con las moléculas en el cuerpo puede causar la interrupción a las moléculas y a los átomos, y puede también causar las reacciones que dan lugar a otras formas de la radiación (tal como protones). Las precauciones normales de la protección contra la radiación se aplican: evitar la exposición, estancia como lejos de la fuente como sea posible tiempo, y de la subsistencia de exposición a un mínimo. Un cierto pensamiento particular se debe dar a cómo proteger contra la exposición del neutrón, sin embargo. Para otros tipos de radiación, e. partículas alfa, partículas beta, o material de los rayos gama de un alto número atómico y con alta densidad hacer para buen blindar; el plomo se utiliza con frecuencia. Sin embargo, este acercamiento no trabajará con los neutrones, puesto que la absorción de neutrones no aumenta directo con número atómico, como hace con la radiación alfa, beta, y gamma. En lugar uno necesita mirar las interacciones particulares que los neutrones tienen con la materia (véase la sección en la detección arriba). Por ejemplo, los materiales ricos del hidrógeno son de uso frecuente blindar contra los neutrones, puesto que el hidrógeno ordinario dispersa y retarda los neutrones. Esto significa a menudo que los bloques de cemento simples o aún los bloques plásticos parafina-cargados producen una mejor protección contra los neutrones que hace materiales lejos más densos. Después de retardar, los neutrones se pueden entonces absorber con un isótopo que tenga alta afinidad para los neutrones lentos sin causar la capturar-radiación secundaria, tal como lithium-6.
el Hidrógeno-rico ordinario efectúa la absorción de neutrón en reactores de la fisión nuclear : los neutrones son absorbidos generalmente tan fuerte por el agua normal que el combustible-enrichement con el isótopo fisionable, se requiere. El deuterio en el agua pesada tiene una afinidad mucho más baja de la absorción para los neutrones que el protium (hidrógeno ligero normal). El deuterio por lo tanto se utiliza en el CANDU - tipo reactores, para retardarse (" moderate") velocidad del neutrón, de modo que sean más eficaces en causar a la fisión nuclear, sin la captura de ellos.
Ver también
Campos referentes a los neutrones
La física de partículaModelo de Quark
Química
Detección del neutrón
Dispersión de neutrón
Tipos de neutrones
Neutrón rápidoNeutrón libre
Neutrón termal
La radiación de neutrón y la radiación de Sievert escalan
Temperatura de neutrón, usada para clasificar tipos del neutrón
Objetos que contienen los neutrones
los núcleos de átomos a excepción del Protium, el isótopo más común del hidrógeno (y consecuentemente, toda la materia ordinaria a excepción del hidrógeno )Dineutron
Tetraneutron
Neutronium
Estrella de neutrón
Fuentes de neutrón
Fuentes de neutrón * generador del neutrón
Procesos que implican los neutrones
Transporte del neutrónDifracción de neutrón
Bomba de neutrón
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