Neutron

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi
Gå til: navigation, søg
Neutron
Kvarkstrukturen af en neutron
Kvarkstrukturen af en neutron
Klassificering
Fermion
Hadron
Baryon
Nukleon
Generelle egenskaber
Sammensætning 1 up-kvark, 2 down-kvarker
Interaktion(er) Gravitation, Svag kernekraft og Stærk kernekraft
Symbol n
Antipartikel Antineutron
Fysikke egenskaber
Masse 939,565378(21) MeV/c²
Elektrisk ladning 0 e
elektrisk dipolmoment <2,9×10−26 e·cm
Elektriske polarisering 1,16(15)×10−3 fm3
Magnetisk moment −1,9130427(5) μN
Magnetisk polarisering 3,7(20)×10−4 fm3
Spin ½
Isospin ½
Paritet +1
Levetid 885,7(8) s (Fri neutron)
Historie
Forudsagt Rutherford (1920)
Opdagelse Chadwick (1932)

Neutronen er en subatomar partikel som blev opdaget i 1932 af James Chadwick. Neutroner udgør sammen med protoner det stof som atomkerner med atomvægt større end brint er sammensat af. Brint har kun en proton i sin kerne. Det letteste atom, som har en neutron i sin kerne, er tung brint (Deuterium).

Fysiske egenskaber[redigér | redigér wikikode]

Neutronen er elektrisk neutral. Neutronens masse er 1,674929 \cdot 10^{-27} kg eller 1,00866491597 ±0,00000000043 u (unit) eller (mindre præcist end u) 939,565346 ±0,000023 MeV. [1] Densiteten af en neutron er 3,12*10^16 kg/m³.

Neutronen er en baryon. Den består af tre kvarker, en up-kvark og to down-kvarker. Neutronen vekselvirker som andre hadroner (partikler som er opbygget af kvarker) ved den stærke kernekraft. Af neutronens sammensætning følger at den har spin ½, og hermed er den en fermion.

En fri neutron er ustabil. Den henfalder radioaktivt til en proton og en elektron (og en antineutrino) med en halveringstid på ca. 15 minutter

Antipartiklen til neutronen er antineutronen der består af antikvarker (én anti-up og to anti-down), og som henfalder til en antiproton og en positron (samt en neutrino).

Neutronens betydning[redigér | redigér wikikode]

En atomkerne består af et antal protoner og neutroner. Til hvert grundstof svarer et bestemt antal protoner og et variabelt antal neutroner. Antallet af neutroner afgør hvilken isotop af grundstoffet der er tale om.

Da neutronen er elektrisk neutral, kan den trænge dybt ind i stof uden at blive afbøjet i det variable elektriske felt som kerner og elektroner skaber. Neutronstråling har derfor stor gennemtrængningsevne. Bedst egnet til at nedbremse neutroner er stoffer som indeholder lette kerner, f.eks. paraffin; ved elastiske stød med de lette kerner afgiver neutronerne lidt efter lidt deres bevægelsesenergi. En anden mulighed er at benytte en neutronabsorber. Det viser sig at grundstoffet cadmium bedre end noget andet formår af indfange (absorbere) neutroner.

Ved neutronaktivering beskydes atomkerner af et givet materiale (f.eks. sølv) med neutroner og omdannes til en anden isotop. Den nye isotop er typisk radioaktiv.

Neutronens evne til at trænge ind i kerner danner endvidere grundlag for stimuleret fission af store kerner: En neutron indfanges af den pågældende kerne, f.eks. uran-isotopen U-235, og bringer denne kerne i så voldsomme svingninger at den efterfølgende spaltes.

Endelig benyttes neutronen ved forskellige spredningseksperimenter, først over fremmest ved undersøgelse af antiferromagnetiske materialer. I denne sammenhæng udnyttes at neutronen i kraft af sit spin har et magnetisk dipolmoment.

Kilder[redigér | redigér wikikode]

  1. K. Nakamura et al. (Particle Data Group), JP G 37, 075021, Particle Data Group. "Review of Particle Physics:" (på Engelsk) (pdf). http://pdg.lbl.gov/2011/listings/rpp2011-list-n.pdf. Hentet 2012-09-12. 

Eksterne henvisninger[redigér | redigér wikikode]

Commons-logo.svg
Wikimedia Commons har medier relateret til: