Neutron

Animace neutronu Neutron je subatomární částice bez elektrického náboje (neutrální částice), jedna ze základních stavebních částic atomového jádra (nukleon) a tím téměř veškeré známé hmoty. Atomy lišící se jen počtem neutronů se nazývají izotopy. Neutrony se z atomu uvolňují při jaderných reakcích, volné neutrony způsobují řetězení štěpné reakce a jejich samostatný proud se nazývá neutronové záření.

Ve standardním modelu částicové fyziky se neutron skládá z jednoho kvarku u a dvou kvarků d. Mezi základní vlastnosti neutronu patří hmotnost, vlnová délka a spin. +more Antičásticí neutronu je antineutron.

Nukleony a elektrony

Neutron je společně s protonem a elektronem základní stavební částicí veškeré známé hmoty, neboť je součástí všech atomů běžné látky. Tedy s výjimkou pouze některých exotických atomů, zpravidla krátkodobě existujících pouze v extrémních podmínkách čí experimentech, které je napodobují. +more Neutrony a protony se často označují společným názvem nukleony.

Vlastnosti neutronu

S hmotností 940 MeV/c2 je jen mírně těžší než proton se svými 938 MeV/c2 a přibližně 1839krát hmotnější než elektron.

* Mimo atomové jádro je neutron nestabilní se střední dobou života 881,5 ± 1,5 sekund (zhruba 14,7 minut), přičemž se rozpadá na proton, elektron a elektronové antineutrino. * Neutron se řadí mezi baryony - interaguje silnou interakcí. +more * Je to hadron složený celkem ze tří kvarků (dvou kvarků d a jednoho u). * Má poločíselný spin = \frac{1}{2} (tj. je to fermion) a izospin = \frac{1}{2}. * Jádra všech atomů, vyjma nejběžnějšího izotopu vodíku 1H, tvořeného pouze protonem, obsahují protony i neutrony.

Dělení neutronů

Neutrony se mohou dělit podle své kinetické energie na: * chladné neutrony 50 MeV

Víceneutronové vázané stavy hmoty

Byly předpovězeny a později i experimentálně prokázány složené částice (přesněji korelované kvazivázané stavy) z více neutronů vázaných zbytkovou silnou interakcí, jako jsou dineutrony a tetraneutrony. Jejich střední doba života je však velmi krátká, u tetraneutronů např. +more pouhých 3 × 10−22 sekund.

Hmota tvořená pouhými neutrony se z historických důvodů také nazývá neutronium (název navržený německým chemikem von Antropoffem pro hypotetický prvek s protonovým číslem 0). Kromě dineutronů a tetraneutronů je jejím představitelem degenerovaný neutronový plyn, velmi hustá stavební látka neutronových hvězd. +more V tomto případě jsou však neutrony vázány gravitací.

Význam

Ve fyzice a zejména chemii má význam počet neutronů v jádře, tzv. neutronové číslo, na základě kterého se rozlišují různé izotopy konkrétního prvku.

V jaderné fyzice mají volné neutrony význam jako iniciátor štěpné jaderné reakce. Aby mohla v jaderném reaktoru probíhat řízená štěpná reakce, musí být neutrony zpomalovány pomocí některého z typů moderátoru neutronů.

V astronomii je speciálním tělesem neutronová hvězda tvořená převážně neutrony. Vzniká jako závěrečná fáze vývoje hvězdy po výbuchu některých typů supernovy, kdy po gravitačním kolapsu vznikají neutrony spojením elektronů a protonů za vyzáření neutrin.

Historie

Existenci atomového jádra objevil a publikoval Ernest Rutherford v roce 1911 (Rutherfordův model atomu) a v roce 1920 formuloval hypotézu o jeho složení z protonů a neutronů. Experimentální důkaz neutronu včetně vysvětlení podal jeho žák James Chadwick v roce 1932. +more Publikoval jej v Nature 2. února. Měření, která neutron detekovala, provedli před tím i další fyzikové, ale mylně je interpretovali jako záření gama.

Odkazy

Reference

Související články

Baryon * Nukleon * Spalační reakce

Externí odkazy

Kategorie:Fyzika částic Kategorie:Jaderná fyzika Kategorie:Jaderná chemie Kategorie:Nukleony