Ми пояснюємо, що таке нейтрон, як його виявили, його функції та властивості. Крім того, що таке поділ ядра і для чого воно використовується.
Нейтрон - це субатомна частинка, яка забезпечує стабільність атому.Що таке нейтрон?
Нейтрон є різновидомсубатомна частинка (частинки, з яких складається атоми зматерія) присутні в ядрі деяких атомів і наділені нейтральним електричним зарядом. Усі атомивсесвіту складаються з нейтронів,протони (позитивно заряджений) іелектрони (негативний електричний заряд).
Нейтрони знаходяться в ядрі атомів (крім водню), поряд з протонами. Вони утримуються разом сильними ядерними силами, тоді як електрони, у класичній атомній моделі, танцюють навколо по-різному.орбіти. З цієї причини протони і нейтрони відомі якнуклони.
Відкриття нейтрона
Джеймс Чедвік експериментально підтвердив існування нейтрона.До відкриття нейтронів було одне невідоме щодо мас і заряду атомів, особливо коли стало очевидно, що електрони не можуть бути в атомне ядро, але маса ядра не зовсім відповідала загальній масі протонів.
Так, німецький фізик Ернест Резерфорд, який відкрив протони, запропонував у 1920 р. потребу в нейтроні, тобто частинці, яка забезпечувала б масу атому, не змінюючи його електричний заряд.
Роками пізніше нейтрони були відкриті в 1932 році англійським фізиком Джеймсом Чедвіком, лауреатом Нобелівської премії 1935 року. Фізичний. Завдяки різному досвіду і дослідженням випромінювання отримують при попаданні парафіну або ін сполуки багатий воднем, Чедвік показав, що фізичні передбачення не відповідають спостережуваному явищу.
Іншими словами, отримане випромінювання походило від частинок, схожих на протон, але які не мали електричного заряду. Це був перший досвід, який призвів до офіційного відкриття нейтронів.
Властивості нейтронів
Нейтрони мають масу, подібну до маси протона, але трохи більшу (1,00137 рази) і, отже, набагато більшу за масу електрона (1838,5 рази). Як і протони, вони складаються з фундаментальних частинок, званихкварки. Нейтрони мають два кварки"вниз"(Унизу) і один"вгору" (вище). Сума зарядів на цих кварках дорівнює нулю.
Коли нейтрони знаходяться в ядрі атома, вони стабільні, але коли вони знаходяться поза межами, у вільному стані, вони мають період напіврозпаду 879,4 секунди, перш ніж розпадатися на протон, електрон та електронне антинейтрино. Саме це часто відбувається всередині атомних станцій, де є висока концентрація вільних нейтронів.
Функція нейтронів
Нейтрони виконують стабілізуючу функцію в ядрі атома. Якби їх не було, протони б відштовхувалися один від одного. Своєю присутністю нейтрони компенсують цю електричну силу відштовхування сильною ядерною силою, яка зберігає протони та нейтрони унікальними в ядрі.
Однак вільні нейтрони можна використовувати для інших типів функцій, зручних длялюдина. Наприклад, він використовується для проникнення та візуалізації матеріалів шляхом його контрольованого випромінювання.
Вони також використовуються при ядерному поділі, тобто розриві атомного ядра шляхом бомбардування його вільними нейтронами, викликаючи тим самим реакції які вивільняють величезну кількістьЕнергія. Це, звичайно, пов’язане з багатьма небезпеками, оскільки неконтрольований викид нейтронів може пошкодити структура збілок основний зживі істоти.
Ядерне поділ
Поділ ядра — це форма розпаду атомів, зокрема атомів важких матеріалів, таких як уран (U), та його стабільні ізотопи.
Ця процедура полягає в бомбардуванні ядра, наприклад, і частіше, урану швидкими нейтронами, що викликає його розщеплення та вивільнення Енергія, а разом з ним нові вільні нейтрони в ланцюговій реакції, здатній генерувати високі рівні корисної енергії.
Коли ця реакція відбувається в контрольованому середовищі, її можна використовувати для генерування електрика використання турбін і використання його для людських потреб, як це відбувається всередині атомних станцій. The атомна енергія є відносно безпечним і досить рентабельним, але він вимагає певних ризики оскільки він виробляє побічні токсичні елементи (радіоактивні).
Навпаки, коли ця реакція відбувається неконтрольовано, ми знаходимося в присутності a атомна бомба, одне з найбільш руйнівних військових винаходів людина могли зачати, наприклад ті, що уряд американський на міста Хіросіма і Нагасакі в Другої світової війни.