Neutron
| 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
Neutronen er elektrisk neutral. Neutronens masse er 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
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
- ^ K. Nakamura et al. (Particle Data Group), JP G 37, 075021, Particle Data Group. "Review of Particle Physics:" (pdf) (engelsk). Hentet 2012-09-12.
{{cite web}}: CS1-vedligeholdelse: Flere navne: authors list (link)
Eksterne henvisninger
 |
Wikimedia Commons har medier relateret til: |