Neutronas

Neutronas
Klasifikacija
Subatominė dalelė Fermionas Hadronas Barionas Nukleonas Neutronas
Savybės
Masė 1,674 927 29(28) × 10−27kg 939,565 560(81) MeV/c² Elektrinis krūvis 0 C Skersmuo apie 1.5×10−15 m Sukinys ½ Kvarkai sudarantys neutroną 2 žemyn kvarkas, 1 aukštyn kvarkas

Neutronas – neturinti elektrinio krūvio subatominė dalelė (nukleonas), kurios masė yra 939,6  MeV/c² (1,6749 × 10⁻²⁷  kg, kiek didesnė už protono. Jo antidalelė – antineutronas.

Gali susidaryti, protonui išspinduliavus pozitroną arba pasigavus elektroną. Neutronui pasigavus pozitroną arba išspinduliavus elektroną, susidaro protonas. Laisvas neutronas skyla į elektroną, antineutriną ir tampa protonu. Skilimas vyksta dėl to, kad neutrono masė yra šiek tiek didesnė už protono ir jam yra energetiškai naudingiau suskilti. Vidutinė gyvavimo trukmė yra 886s.

Neutronus sunkiai sugeria įvairios medžiagos, tačiau, pataikę į branduolius, jie lengvai sukelia skilimą arba naujų izotopų susidarymą, atitinkamai – ir stiprų antrinį radioaktyvumą. Tuo atveju, kai izotopų skilimo metu susidaro daugiau neutronų, nei sunaudojama skaidymui, kyla grandininė branduolinė reakcija. Tokiomis savybėmis pasižymi kai kurie urano, plutonio, torio izotopai.

Branduolių skaidymo, pataikius neutronui, efektyvumas gana smarkiai priklauso nuo neutronų greičio: lėtesni neutronai branduolius skaido lengviau, dėl to neutronų lėtinimui naudojami įvairūs lengvųjų elementų mišiniai, pvz., vandenilio junginiai, anglis ir pan.

Neutronų pluoštas, sklisdamas medžiaga, praktiškai nesąveikauja su atomų arba molekulių elektroniniais apvalkalais, nes neutronai neturi krūvio. Neutronai sąveikauja tiktai su branduoliais, todėl jie skvarbesni už elektringas daleles. Neutronams sąveikaujant su medžiaga vyksta šie procesai: tamprusis ir netamprusis jų išsklaidymas nuo branduolių, taip pat neutronų pagavimas ir sunkiųjų branduolių dalijimasis. Šie reiškiniai vyksta vienas greta kito, ir jų tikimybės kinta savotišku būdu priklausomai nuo nuklido charakteristikos ir nuo neutrono energijos. Greituosius neutronus branduoliai daugiausia išsklaido.

1932 metų vasario 27 d. atlikęs įtikinamus eksperimentus, Kavendišo (Anglija) laboratorijos darbuotojas Džeimsas Čadvikas (James Chadwick) paskelbė, kad atrastas neutronas. Už šį atradimą Džeimsas Čadvikas 1935 m. apdovanotas Nobelio premija.