Mēs izskaidrojam, kas ir neitrons, kā tas tika atklāts, tā funkcijas un īpašības. Kā arī, kas ir kodola skaldīšana un kādam nolūkam to izmanto.
Neitrons ir subatomiska daļiņa, kas nodrošina atomam stabilitāti.Kas ir neitrons?
Neitrons ir sava veidasubatomiskā daļiņa (daļiņas, kas veido atomi nojautājums) atrodas dažu atomu kodolā un ir apveltīts ar neitrālu elektrisko lādiņu. Visi atomiVisums sastāv no neitroniem,protoni (pozitīvi uzlādēts) unelektroni (negatīvs elektriskais lādiņš).
Neitroni ir atrodami atomu kodolā (izņemot ūdeņradi) kopā ar protoniem. Tos satur kopā spēcīgi kodolspēki, savukārt elektroni klasiskajā atomu modelī dejo apkārt dažādos veidos.orbītas. Šī iemesla dēļ protoni un neitroni ir pazīstami kānukleoni.
Neitrona atklāšana
Džeimss Čadviks eksperimentāli pārbaudīja neitrona esamību.Pirms neitronu atklāšanas bija viens nezināms par masa un atomu lādiņš, it īpaši, kad kļuva skaidrs, ka elektroni nevar atrasties atoma kodols, bet kodolmasa precīzi neatbilda protonu kopējai masai.
Tā vācu fiziķis Ernests Raterfords, kurš atklāja protonus, 1920. gadā ierosināja vajadzību pēc neitrona, tas ir, daļiņas, kas nodrošinātu atomam masu, nepārveidojot to. elektriskais lādiņš.
Gadus vēlāk neitronus 1932. gadā atklāja angļu fiziķis Džeimss Čadviks, 1935. gada Nobela prēmijas laureāts. Fiziskā. Pateicoties dažādai pieredzei un pētījumiem par starojumu, kas iegūts, trāpot parafīnam vai citiem savienojumi bagāts ar ūdeņradi, Čedviks parādīja, ka fiziskās prognozes neatbilst novērotajai parādībai.
Citiem vārdiem sakot, iegūtais starojums nāca no daļiņām, kas līdzīgas protonam, bet kurām nebija elektriskā lādiņa. Tā bija pirmā pieredze, kas noveda pie oficiāla neitronu atklāšanas.
Neitronu īpašības
Neitronu masa ir līdzīga protona masai, bet nedaudz lielāka (1,00137 reizes) un līdz ar to daudz lielāka nekā elektronam (1838,5 reizes). Tāpat kā protoni, tie sastāv no pamata daļiņām, ko sauckvarki. Neitroniem ir divi kvarki "uz leju"(zemāk) un viens"uz augšu" (virs). Šo kvarku lādiņu summa ir nulle.
Atrodoties atoma kodolā, neitroni ir stabili, bet, atrodoties ārpusē, brīvā stāvoklī, to pussabrukšanas periods ir 879,4 sekundes, pirms tie sadalās protonā, elektronā un elektronu antineitrīnā. Tā bieži notiek kodolelektrostacijās, kur ir liela brīvo neitronu koncentrācija.
Neitronu funkcija
Neitroni pilda stabilizācijas funkciju atoma kodolā. Ja tā nebūtu, protoni viens otru atvairītu. Ar savu klātbūtni neitroni kompensē šo atgrūdošo elektrisko spēku ar spēcīgu kodolspēku, kas protonus un neitronus kodolā saglabā unikālus.
Tomēr brīvos neitronus var izmantot cita veida funkcijām, kas ir ērtascilvēks. Piemēram, to izmanto materiālu iekļūšanai un vizualizācijai, izmantojot kontrolētu emisiju.
Tos izmanto arī kodola skaldīšanai, tas ir, atoma kodola plīsumā, bombardējot to ar brīvajiem neitroniem, tādējādi izraisot reakcijas kas izdala milzīgus daudzumusEnerģija. Tas, protams, ir saistīts ar daudzām briesmām, jo nekontrolēta neitronu emisija var sabojāt struktūra noolbaltumvielas pamata nodzīvas radības.
Kodola skaldīšana
Kodola skaldīšana ir atomu sadalīšanās veids, jo īpaši smago materiālu, piemēram, urāna (U) un tā stabilo izotopu atomi.
Šī procedūra sastāv no, piemēram un biežāk urāna kodola bombardēšanas ar ātriem neitroniem, kas izraisa tā šķelšanos un urāna izdalīšanos. Enerģija, un kopā ar to jaunus brīvos neitronus ķēdes reakcijā, kas spēj radīt augstu izmantojamās enerģijas līmeni.
Ja šī reakcija notiek kontrolētā vidē, to var izmantot, lai radītu elektrība izmantojot turbīnas un piešķirot to lietošanai cilvēkiem, kā tas notiek atomelektrostacijās. The atomenerģija ir salīdzinoši drošs un diezgan rentabls, taču tas ietver noteiktus riskus jo tas rada toksiskus elementus (radioaktīvus).
Gluži pretēji, kad šī reakcija notiek nekontrolēti, mēs esam a klātbūtnē atombumba, viens no postošākajiem kara izgudrojumiem cilvēks var būt ieņemts, piemēram, tās, kuras valdība Amerikānis uz pilsētas Hirosima un Nagasaki Otrais pasaules karš.