Neutron

Iz projekta Википедија

Ovaj nezavršeni članak Neutron, vezan je za hemiju. Koristeći pravila Vikipedije, doprinesite dopunivši ga.

Neutron
Klasifikacija
Subatomska čestica Fermion Hadron Barion Nukleon Neutron
Svojstva
Masa: 940 MeV/c 2 Naelektrisanje: 0 C Spin: 1/2 Kvark sastav: 2 Down, 1 Up

U fizici, neutron je subatomska čestica bez naelektrisanja i sa masom od 940 MeV/c ² (1.6749 h 10^-27 kg, malo većom od mase protona). Njegov Spin je 1/2.

Neutron je sastavni deo jezgra svakog atoma osim najrasprostranjenijeg izotopa vodonika, čije se jezgro sastoji samo od jednog protona.

Sadržaj 1 Osobine 2 Energije neutrona 3 Interakcije 4 Detekcija neutrona 5 Svrha neutrona 6 Zaštita od snopa neutrona 7 Literatura

[uredi] Osobine

Van jezgra neutroni su nestabilni i imaju vreme polu-raspada od oko 15 minuta. Raspadaju se na proton, elektron i antineutrino. Isti raspad, beta raspad, se odigrava u nekim jezgrima. Unutar jezgra neutron i proton razmenom piona preobraćaju se jedan u drugoga. Neutron je klasifikovan kao barion, i sastoji se od dva down kvarka i jednog up kvarka. Antimaterijski ekvivalent neutrona je antineutron.

Izotopi hemijskih elementa određuju se brojem neutrona u atomskom jezgru. Na primer, izotop ugljenika, ugljenik-12, ¹²C, ima 6 protona i 6 neutrona, ugljenik-13, ¹³C, 6 protona i 7 neutrona a ugljenik-14, ¹⁴C, 6 protona i 8 neutrona.

[uredi] Energije neutrona

Energija neutrona, često nazivana i temperatura neutrona, određuje kinetičku energiju slobodnog neutrona, obično u jedinici Elektronvolt. Termin temperatura potiče od principa na koji se neutron usporava, tj. vrući, termički i hladni neutroni se moderiraju u sredini određene temperature. Sa povećanjem temperature, povećava se i kinetička energija slobodnog neutrona. Kinetička energija, brzina i talasna dužina neutrona vezani su de Brojevom jednačinom.

• Brzi neutroni imaju energiju veću od 1 eV, 0,1 MeV ili 1 MeV , u zavisnosti od definicije.
• Spori neutroni imaju energiju ispod 1 eV.
• Epitermički neutroni imaju energiju između 0,025 do 1 eV.
• Vrući neutroni imaju energiju oko 2 eV.
• Termički neutroni imaju prosečnu energiju oko 0,025 eV.
• Hladni neutroni imaju energiju između 5x10^-5 eV do 0.025 eV.
• Veoma hladni neutroni imaju energiju od 2x10^-7 eV do 5x10^-5 eV.
• Ultra hladni neutroni imaju energije manje od 2x10^-7 eV.

[uredi] Interakcije

Neutron učestvuje u svim oblicima interakcija: elektromagnetnoj, nuklearnoj slaboj, nuklearnoj jakoj i gravitacionoj interakciji.

Mada je, izdaleka gledano, neutron neutralna čestica u njegovoj unutrašnjosti postoji raspodela pozitivnog i negativnog naelektrisanja što se ispo Karakteristika neutrona koja ga najviše razlikuje od ostalih običnih subatomskih čestica je njegova elektroneutralnost. Ovo svojstvo neutrona je odložilo njihovo ottkrivanje, čini ih veoma prodornim, čini da ih nije moguće direktno posmatrati, i čini ih veoma važnim činiocima nuklearnih promena.

[uredi] Detekcija neutrona

Kada se kaže detekcija čestice, misli se na traženje traga jonizacije ali to nefunksioniše kod neutrona direktno, s obzirom da spada u čestice koje se ne mogu detektovati direktno. Neutroni koji se u elastičnom sudaru odbiju od atom nekog elementa mogu da prouzrokuju stvaranje tragova jonizacije koji se zatim detekuju, ali iskustvo pokazuje da ovi eksperimenti nisu jednostavni za izvođenje. Drugi način detkovanja neutrona, koji se češće koristi, je kada se dopusti da neutron interaguje sa jezgrom atoma. Detekcija se sastoji u transformaciji energije oslobođene u reakciji u električni impuls. Za ovu svrhu su korisni elementi Helijum-3, Litijum-6, Bor-10, Uranijum-233, Uranijum-235, Neptunijum-237 i Plutonijum-239.

[uredi] Svrha neutrona

Neutron je veoma važan faktor u većini nuklearnih reakcija. Na primer, apsorpcija neutrona često dovodi do neutronove aktivacije, uključujući radioaktivnost. Znanja o neutronima i njihovom ponašanju igra bitnu ulogu u razvoju nuklearne tehnologije, nuklearnih reaktora i oružja. Hladni, termalni i vrući neutroni odnosno ozračivanje pomoću njih, je primenjeno u ispitivanju čvrste materiju, gde se koristi odbijanje neutrona o elemente. Neutroni mogu dubinski da reaguju sa materijom s kojom dolaze u dodir. Brzi neutroni se koriste za detekciju vode u čvrstim telima. Kada dođe do reakcije između neutrona i molekula vode, neutron izgubi skoro celu svoju energiju. Merenjem ove energije, s kojom se usporeni neutron vraća do čvrste materije nakon reakcije sa vodonikom, može se ustanoviti gde se tačno voda nalazi u čvrstoj materiji.

[uredi] Zaštita od snopa neutrona

Izloženost neutronima može da bude hazardan tj. opasan, s obzirom da interakicja neutrona sa molekulama u organizmu može da dovede do razaranja i oštećenja molekula i atoma, a takođe može izazvati nastanak drugih oblika radijacije. Treba znači iubegavati izlaganje snopu neutrona, držati se što dalje od izvora neutrona, i svesti izlaganje na minimum. Kada su u pitanju drugi tipovi radijacije, kao što su alfa čestice, beta čestice i gama zraci, materijali sa višim atomskim brojevima i većom gustinom su dovoljni da nas zaštite. Obično, olovo se koristi. Ovakav pristup naravno ne važi i za neutrone. Kao što je beć napomenuto, neutron veći deo energije gubi u reakciji sa vodonikom, pa je ta osobina iskorišćena za zaštitu pred zračenjem snopom neutrona.

[uredi] Literatura

• S. Macura, J. Radić-Perić, ATOMISTIKA, Fakultet za fizičku hemiju Univerziteta u Beogradu/Službeni list, Beograd, 2004., str. 504.