Kami menerangkan apa itu neutron, bagaimana ia ditemui, fungsi dan sifatnya. Juga, apakah pembelahan nuklear dan untuk apa ia digunakan.
Neutron ialah zarah subatom yang memberikan kestabilan kepada atom.Apakah neutron?
Neutron ialah sejeniszarah subatomik (zarah yang membentuk atom daripadaperkara) terdapat dalam nukleus beberapa atom dan dikurniakan cas elektrik neutral. Semua atom bagiAlam semesta terdiri daripada neutron,proton (bercas positif) danelektron (cas elektrik negatif).
Neutron terdapat dalam nukleus atom (kecuali hidrogen), bersama-sama dengan proton. Mereka disatukan oleh kuasa nuklear yang kuat, manakala elektron, dalam model atom klasik, menari dengan cara yang berbeza.orbit. Atas sebab ini, proton dan neutron dikenali sebagainukleon.
Penemuan neutron
James Chadwick secara eksperimen mengesahkan kewujudan neutron.Sebelum penemuan neutron, terdapat satu yang tidak diketahui mengenai jisim dan cas atom, terutamanya apabila terbukti bahawa elektron tidak boleh berada dalam nukleus atom, tetapi jisim nuklear tidak betul-betul sepadan dengan jumlah jisim proton.
Oleh itu, ahli fizik Jerman Ernest Rutherford, yang menemui proton, mencadangkan pada tahun 1920 keperluan untuk neutron, iaitu zarah yang akan memberikan jisim kepada atom tanpa mengubah suainya. cas elektrik.
Beberapa tahun kemudian, neutron ditemui pada tahun 1932 oleh ahli fizik Inggeris James Chadwick, pemenang Hadiah Nobel 1935 untuk Fizikal. Terima kasih kepada pengalaman dan kajian yang berbeza tentang sinaran yang diperolehi dengan memukul parafin atau lain-lain sebatian kaya dengan hidrogen, Chadwick menunjukkan bahawa ramalan fizikal tidak sepadan dengan fenomena yang diperhatikan.
Dalam erti kata lain, sinaran yang diperoleh datang daripada zarah yang serupa dengan proton, tetapi tidak mempunyai cas elektrik. Itulah pengalaman pertama yang membawa kepada penemuan rasmi neutron.
Sifat neutron
Neutron mempunyai jisim yang serupa dengan proton, tetapi lebih besar sedikit (1.00137 kali) dan, oleh itu, jauh lebih besar daripada jisim elektron (1838.5 kali). Seperti proton, ia terdiri daripada zarah asas yang dipanggilkuark. Neutron mempunyai dua kuark"turun"(Di bawah) dan satu"naik" (atas). Jumlah caj pada kuark ini ialah sifar.
Apabila ditemui dalam nukleus atom, neutron adalah stabil, tetapi apabila di luar, dalam keadaan bebas, ia mempunyai separuh hayat 879.4 saat, sebelum terurai menjadi proton, elektron, dan antineutrino elektron. Inilah yang sering berlaku di dalam loji nuklear, di mana terdapat kepekatan neutron bebas yang tinggi.
Fungsi neutron
Neutron memenuhi fungsi penstabilan dalam nukleus atom. Jika tidak, proton akan menolak satu sama lain. Dengan kehadirannya, neutron mengimbangi daya elektrik tolakan ini dengan daya nuklear yang kuat yang mengekalkan proton dan neutron unik dalam nukleus.
Walau bagaimanapun, neutron percuma boleh digunakan untuk jenis fungsi lain, mudah untukmanusia. Sebagai contoh, ia digunakan untuk penembusan dan visualisasi bahan, melalui pelepasan terkawalnya.
Ia juga digunakan dalam pembelahan nuklear, iaitu, pecahnya nukleus atom dengan membedilnya dengan neutron bebas, sehingga menyebabkan tindak balas yang mengeluarkan sejumlah besarTenaga. Ini, sudah tentu, melibatkan banyak bahaya, kerana pelepasan neutron yang tidak terkawal boleh merosakkan struktur daripadaprotein asas daripadamakhluk hidup.
pembelahan nuklear
Pembelahan nuklear ialah satu bentuk pecahan atom, khususnya atom bahan berat seperti uranium (U) dan isotop stabilnya.
Prosedur ini terdiri daripada pengeboman nukleus, sebagai contoh dan lebih biasa, uranium dengan neutron cepat, yang menyebabkan pembelahannya dan pembebasan Tenaga, dan bersama-sama dengannya neutron bebas baharu, dalam tindak balas berantai yang mampu menjana tenaga boleh guna tahap tinggi.
Apabila tindak balas ini berlaku dalam persekitaran terkawal, ia boleh dimanfaatkan untuk menjana elektrik menggunakan turbin dan memperuntukkannya untuk kegunaan manusia, seperti yang berlaku di dalam loji nuklear. The tenaga nuklear adalah agak selamat dan agak kos efektif, tetapi ia melibatkan perkara tertentu risiko kerana ia dengan menghasilkan unsur toksik (radioaktif).
Sebaliknya, apabila tindak balas ini berlaku dengan cara yang tidak terkawal, kita berada di hadapan a bom atom, salah satu ciptaan perang yang paling merosakkan yang manusia mungkin telah dikandung, seperti mereka yang kerajaan Amerika pada bandar-bandar Hiroshima dan Nagasaki di Perang Dunia Kedua.