Нейтрон это кратко и понятно

Обновлено: 07.07.2024

Начала Современного Естествознания. Тезаурус

(от англ. neutron , от лат. neuter — ни тот ни другой) — электрически нейтральная элементарная частица с полуцелым спином и массой, несколько большей массы протона. В свободном состоянии протон нестабилен и распадается в среднем за 16 мин. Вместе с протонами нейтроны образуют атомные ядра всех химических элементов, поскольку в ядрах нейтроны стабильны и практически неотличимы от протонов, в связи с чем считаются двумя разными состояниями одной частицы — нуклона, различающегося квантовым числом, называемым изотопическим спином.

Термины атомной энергетики

нейтральная элементарная частая с массой, близкой массе протона. Вместе с протонами нейтроны образуют атомное ядро. В свободном состоянии нейтрон нестабилен и распадается на протон и электрон.

Словарь терминов атомной энергетики

Астрономический словарь

электрически нейтральная элементарная частица с массой покоя mn = (1,674920±0,000011)·10 -27 кг, спином, равным 1/2, и магнитным моментом pm = (—1,91315±0,00007)μN, где μN — ядерный магнетон. Вместе с протоном входит в состав атомных ядер. В свободном состоянии Н. неустойчив: распадается на протон, электрон и антинейтрино (период полураспада ТS = (1,01 ± 0,03)·103 с.

Краткий словарь оперативно-тактических и общевоенных терминов

Мир Лема - словарь и путеводитель

элементарная частица (здесь имелось в виду - нейрон):

* ". осуществляются такие преобразования мозга, что благодаря им интенсивная творческая работа, или тонкая настройка технологического оборудования, или, наконец, любая общественно полезная работа будут приносить достаточное сексуальное удовлетворение (так как средства его достижения соответствующим образом по вновь созданным нейтронным цепям подключаются к центрам мотивации)". - Фантастика и футурология *

Энциклопедический словарь

(англ. neutron, от лат. neuter - ни тот, ни другой) (n), нейтральная элементарная частица со спином 1/2 и массой, превышающей массу протона на 2,5 электронных масс; относится к барионам. В свободном состоянии нейтрон нестабилен и имеет время жизни ок. 16 мин. Вместе с протонами нейтрон образуют атомные ядра; в ядрах нейтрон стабилен.

Словарь Ожегова

НЕЙТРОН, а, м. (спец.). Электрически нейтральная элементарная частица с массой, почти равной массе протона.

| прил. нейтронный, ая, ое.

Словарь Ефремовой

м.
Электрически нейтральная элементарная частица.

Большая Советская Энциклопедия

(англ. neutron, от лат. neuter ≈ ни тот, ни другой; символ n), нейтральная (не обладающая электрическим зарядом) элементарная частица со спином 1/2 (в единицах постоянной Планка ) и массой, незначительно превышающей массу протона. Из протонов и Н. построены все ядра атомные . Магнитный момент Н. равен примерно двум ядерным магнетонам и отрицателен, т. е. направлен противоположно механическому, спиновому, моменту количества движения. Н. относятся к классу сильно взаимодействующих частиц (адронов) и входят в группу барионов, т. е. обладают особой внутренней характеристикой ≈ барионным зарядом , равным, как и у протона (р), +

Н. были открыты в 1932 английским физиком Дж. Чедвиком , который установил, что обнаруженное немецкими физиками В. Боте и Г. Бекером проникающее излучение, возникающее при бомбардировке атомных ядер (в частности, бериллия) a-частицами, состоит из незаряженных частиц с массой, близкой к массе протона.

Н. устойчивы только в составе стабильных атомных ядер. Свободный Н. ≈ нестабильная частица, распадающаяся на протон, электрон (е-) и электронное антинейтрино :

В зависимости от энергии Н. принята их условная классификация: ультрахолодные Н. (до 10-7эв), очень холодные (10-7≈10-4 эв), холодные (10-4≈5×10-3эв), тепловые (5×10-3≈0,5 эв), резонансные (0,5≈104 эв), промежуточные (104≈105эв), быстрые (105≈108 эв), высокоэнергичные (108≈1010эв) и релятивистские (³ 1010 эв); все Н. с энергией до 105эв объединяют общим названием медленные нейтроны .

══О методах регистрации Н. см. Нейтронные детекторы .

Основные характеристики нейтронов

Масса. Наиболее точно определяемой величиной является разность масс Н. и протона: mn ≈ mр= (1,29344 ╠ 0,00007) Мэв, измеренная по энергетическому балансу различных ядерных реакций. Из сопоставления этой величины с массой протона получается (в энергетических единицах)

mn = (939,5527 ╠ 0,0052) Мэв;

Спин и статистика. Значение 1/2 для спина Н. подтверждается большой совокупностью фактов. Непосредственно спин был измерен в опытах по расщеплению пучка очень медленных Н. в неоднородном магнитном поле. В общем случае пучок должен расщепиться на 2J+ 1 отдельных пучков, где J ≈ спин Н. В опыте наблюдалось расщепление на 2 пучка, откуда следует, что J = 1/

Как частица с полуцелым спином, Н. подчиняется Ферми ≈ Дирака статистике (является фермионом); независимо это было установлено на основе экспериментальных данных по строению атомных ядер (см. Ядерные оболочки ).

Электрический заряд нейтрона Q = 0. Прямые измерения Q по отклонению пучка Н. в сильном электрическом поле показывают, что, по крайней мере, Q Добавить свое значение

НЕЙТРО́Н (от лат. neuter – ни тот ни дру­гой; сим­вол n), эле­мен­тар­ная час­ти­ца с ну­ле­вым элек­трич. за­ря­дом и мас­сой, не­зна­чи­тель­но боль­шей мас­сы про­то­на. Н. яв­ля­ет­ся фер­мио­ном и вхо­дит в груп­пу ба­рио­нов. На­ря­ду с про­то­ном Н. от­но­сит­ся к ну­кло­нам и вхо­дит в со­став атом­ных ядер. От­крыт в 1932 Дж. Чед­ви­ком . Т. к. Н. элек­три­че­ски ней­тра­лен, он лег­ко про­ни­ка­ет в атом­ные яд­ра при лю­бой энер­гии и с боль­шой ве­ро­ят­но­стью вы­зы­ва­ет ядер­ные ре­ак­ции . Спо­соб­ность Н. вы­зы­вать де­ле­ние тя­жё­лых ядер в цеп­ной ядер­ной ре­ак­ции по­слу­жи­ла ос­но­вой для соз­да­ния ядер­но­го ору­жия и ядер­ной энер­ге­ти­ки. Мас­са Н. $$m_n=939,565379(21)\: МэВ=1,00866491600(43)\: а. е. м.=1,674927351(74)·10^\: г.$$


НЕЙТРО́Н, -а, м. Физ. Нейтральная частица, входящая в состав ядер атомов.

[От лат. neutrum — ни то, ни другое]

Источник (печатная версия): Словарь русского языка: В 4-х т. / РАН, Ин-т лингвистич. исследований; Под ред. А. П. Евгеньевой. — 4-е изд., стер. — М.: Рус. яз.; Полиграфресурсы, 1999; (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека

  • Нейтро́н (от лат. neuter — ни тот, ни другой) — тяжёлая элементарная частица, не имеющая электрического заряда. Нейтрон является фермионом и принадлежит к классу барионов. Нейтроны и протоны являются двумя главными компонентами атомных ядер; общее название для протонов и нейтронов — нуклоны.

нейтро́н

Делаем Карту слов лучше вместе

Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать Карту слов. Я отлично умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!

Спасибо! Я обязательно научусь отличать широко распространённые слова от узкоспециальных.

Насколько понятно значение слова плутократия (существительное):

Ассоциации к слову «нейтрон»

Синонимы к слову «нейтрон»

Предложения со словом «нейтрон»

  • Коэффициент использования урана в реакторах на быстрых нейтронах гораздо выше – до 60–70 %.

Сочетаемость слова «нейтрон»

Тепловые нейтроны или медленные нейтроны — свободные нейтроны, кинетическая энергия которых близка к средней энергии теплового движения молекул газа при комнатной температуре (примерно 0,025 эВ).

Быстрые нейтроны — свободные нейтроны, кинетическая энергия которых больше некоторой величины, конкретное значение которой зависит от контекста, в котором используется термин.

Нейтро́н (от лат. neuter — ни тот, ни другой) — тяжёлая элементарная частица, не имеющая электрического заряда. Нейтрон является фермионом и принадлежит к классу барионов. Нейтроны и протоны являются двумя главными компонентами атомных ядер; общее название для протонов и нейтронов — нуклоны.

Исто́чник нейтро́нов — любое устройство, излучающее нейтроны, независимо от механизма их генерации. Нейтронные источники используются в физике, технике, медицине, ядерном оружии, разведке нефти, биологии, химии и ядерной энергетике.

Запаздывающие нейтроны — это нейтроны, испускаемые продуктами деления через некоторое время (от нескольких миллисекунд до нескольких минут) после реакции деления тяжёлых ядер, в отличие от мгновенных нейтронов, испускаемых практически мгновенно после деления составного ядра. Запаздывающие нейтроны составляют менее 1% испускаемых нейтронов деления, однако, несмотря на столь малый выход, играют огромную роль в ядерных реакторах. Благодаря большому запаздыванию такие нейтроны существенно (на 2 порядка.

Схематическое изображение кваркового состава нейтрона с двумя d-кварками и одним u-кварком. Сильное взаимодействие передается глюонов (представленные здесь синусоидальной следа). Цвет кварков относится к трем типам заряда сильного взаимодействия: красный, зеленый и синий. Выбор цвета здесь произвольный, цветовой заряд проходит через три кварка.

Нейтронов является элементарной частицей с не электрическим зарядом.

Нейтроны присутствуют в ядре из атомов , связанное с протонами через сильное взаимодействие . В то время как количество протонов в ядре определяет его химический элемент , количество нейтронов определяет его изотоп . Нейтроны, связанные в атомном ядре, обычно стабильны, но свободные нейтроны нестабильны: они распадаются менее чем за 15 минут (880,3 секунды). Свободные нейтроны образуются в операциях ядерного деления и синтеза .

Нейтрон - это не элементарная частица, а составная частица, состоящая из трех компонентов: верхнего кварка и двух нижних кварков , связанных глюонами .

Резюме

Характеристики

Описание

Нейтрон - это фермион со спином 1/2. Она состоит из трех кварков (две вниз и одна вверх ), что делает его барионами из нулевого электрического заряда. Его кварки связаны сильным взаимодействием , передаваемым глюонами .

Масса нейтрона равна примерно 1,008 665 549 16 u , или примерно 939,565 379 МэВ / c 2, или 1,675 × 10 −27 кг . Нейтрон 1,001 в 4 раза массивнее протона . Его электрический заряд равен нулю. Как и протон, нейтрон является нуклоном и может быть связан с другими нуклонами ядерной силой внутри атомного ядра . Число протонов в ядре (его атомный номер , отмеченный буквой Z ) определяет химические свойства атома и, следовательно, химический элемент, который он представляет; с другой стороны, количество нейтронов (обычно обозначаемое N ) определяет изотоп этого элемента. Массовое число (обозначается ) общее число нуклонов ядра: = Z + N .

Стандартная модель физики элементарных частиц предсказывает небольшое разделение положительных и отрицательных зарядов внутри нейтрона, что приводит к постоянному электрическому дипольным моментом . Однако прогнозируемое значение слишком мало, чтобы его можно было измерить с помощью существующих инструментов.

Стабильность

n → p + e - + антинейтрино + 782 кэВ

Вне атомного ядра свободный нейтрон нестабилен, и его средняя продолжительность жизни составляет 880,3 ± 1,1 с ( то есть чуть менее 15 минут; соответствующий период полураспада составляет 880,3 × ln (2) = 610,2 с , то есть немногим более 10 минут). Он распадается в соответствии с описанным выше процессом. Этот процесс, называемый бета-распадом , также может преобразовывать нейтрон внутри нестабильного атомного ядра.

Эти времена жизни (среднее и период полураспада) намного больше, чем время жизни нейтронов, наблюдаемых в ядерном реакторе , а это означает, что исчезновением нейтронов в результате распада можно пренебречь в балансе нейтронов (образование / исчезновение) реактора.

Внутри атомного ядра протон может превратиться в нейтрон в процессе обратного бета-распада. Преобразование также вызывает испускание позитрона (антиэлектрона) и электронного нейтрино .

В атомном ядре нестабильность нейтрона уравновешивается той нестабильностью, которая была бы приобретена ядром в целом, если бы дополнительный протон участвовал в отталкивающих взаимодействиях других протонов, уже присутствующих. Таким образом, если свободные нейтроны нестабильны, связанные нейтроны не обязательно таковыми. В астрофизике указывается, что стабильность нейтрона может быть достигнута не за счет сильного взаимодействия, а за счет гравитации . Нейтронной звездой является чрезвычайно плотное тело , внутренний состав которого в основном состоит из нейтронов , удерживаемых вместе с помощью очень сильного гравитационного поля , которое они порождают из - за их большого количества и высокой плотности. На этот раз распад нейтрона стал невозможным из-за принципа запрета Паули, который не позволяет электронам, таким образом, сосуществовать в больших количествах.

Радиоактивность

Радиоактивности производит свободные нейтроны. Эти нейтроны могут поглощаться ядрами других атомов, которые затем становятся нестабильными. Они также могут вызывать деление ядер при столкновении с тяжелым делящимся ядром ( плутоний 239, уран 235 и т. Д.).

Поскольку нейтрон глобально нейтрален, он не производит ионизации напрямую при прохождении через вещество. С другой стороны, он может иметь множество реакций с ядрами атомов ( радиационный захват , неупругое рассеяние , реакции с образованием α-частиц или других нейтронов, деление ядра и т. Д. ), Каждая из которых производит ионизирующее излучение. Таким образом, нейтроны считаются ионизирующим излучением , то есть излучением, вызывающим ионизацию материала, через который они проходят.

Исторический

Дефекты протон-электронной модели ядра

Уильям Дрейпер Харкинс был первым, кто предсказал существование нейтрона в 1920 году.

На протяжении 1920-х годов физики предполагали, что атомное ядро ​​состоит из ядерных протонов и электронов . Например, ядро 14 N предположительно содержало 14 протонов и 7 ядерных электронов в дополнение к 7 орбитальным электронам вне ядра. Однако трудности этой протон-электронной модели становятся очевидными. Модель трудно согласовать с принципом неопределенности Гейзенберга. Клейн парадокс обнаружен Oskar Klein в 1928 году, до сих пор вызывает другие возражения по локализации светового электрона внутри объема , как маленький сердечник.

Кроме того, наблюдаемые свойства атомов и молекул не согласуются с ядерным спином, предсказываемым протон-электронной моделью. Например, если бы ядро 14 N действительно содержало в общей сложности 21 частицу (протоны и электроны), каждая со спином ½ ħ , его спин был бы полуцелым числом, кратным ħ. Однако молекулярные спектры N 2 показывают, что истинный спин 14 N равен 1 (), что подразумевает четное число составляющих частиц.

Открытие нейтрона

Открытие нейтрона стало результатом трех серий экспериментов, проведенных в трех разных странах, один за другим. В этом смысле он является образцом поиска знаний.

В 1931 году во Франции Ирен и Фредерик Жолио-Кюри, заинтригованные этими результатами, попытались понять природу этого излучения и обнаружили, что оно обладает свойством приводить в движение атомные ядра и, в частности, протоны . Они полагают, что это эффект Комптона между гамма, энергия которых они оценивают на уровне около 50 МэВ (очень высокой энергии в течение времени) и водорода.

Каждая из трех команд работала не только с имеющимися в их распоряжении устройствами, но и со своими знаниями и купалась в традициях своей лаборатории. Неудивительно, что именно в Кембриджской лаборатории , возглавляемой Эрнестом Резерфордом , был открыт нейтрон. Фактически с 1920 года Резерфорд выдвинул гипотезу о существовании нейтрона как протон-электронной ассоциации. Однако объяснение ядерных свойств заставляет признать, что нейтрон - это, скорее, такая же элементарная частица, как протон.

Вернер Гейзенберг быстро разработал протон-нейтронную модель ядра, состоящего из протонов и нейтронов, которая преуспела в объяснении наблюдаемых значений ядерных спинов. Кроме того, в 1934 году Энрико Ферми объясняет β-радиоактивность как преобразование нейтрона испусканием электрона (созданного во время его испускания), а также нейтрино (которое еще оставалось открыть примерно двадцать лет спустя). Также Ферми осуществляет бомбардировку тяжелых элементов нейтронами, чтобы вызвать радиоактивность элементов с большими атомными номерами.

В 1935 году Чедвик и его ученик Морис Голдхабер впервые точно измерили массу нейтрона. В том же году Чедвик получил Нобелевскую премию по физике за открытие нейтрона. Услышав эту новость, Резерфорд, по словам Эмилио Сегре, скажет : «Для нейтрона это только Чедвик. Жолио-Кюри настолько гениальны, что быстро заслуживают этого для чего-то другого! "

В 1938 году Ферми получил Нобелевскую премию по физике за демонстрацию существования новых радиоактивных элементов, образующихся при нейтронном облучении, а также за открытие ядерных реакций, вызванных медленными нейтронами. Это последнее открытие привело Отто Гана , Лиз Мейтнер и Фрица Штрассмана к открытию деления ядер, вызванного медленными нейтронами.

Обнаружение

Атомные и субатомные частицы обнаруживаются по сигнатуре, которую они создают при взаимодействии с окружающей средой. Эти взаимодействия проистекают из их основных характеристик. В частности, из-за его полного нулевого заряда нейтрон обычно обнаруживается ядерным взаимодействием, то есть использованием определенных ядерных реакций.

Приложения

Нейтроны используются для рассеяния нейтронов, процесса изучения вещества в конденсированном состоянии. Это проникающее излучение позволяет видеть внутренности тел, таких как металлы, минералы, жидкости, и позволяет исследовать их структуру в атомном масштабе с помощью дифракции . Еще одно преимущество нейтронов заключается в их магнитной чувствительности из-за их спина, что позволяет изучать магнитную структуру материалов. Спектроскопии нейтроны позволяют изучать в уникальном способе возбуждений тела , такие как фононы , атомная вибрация и магнон . Нейтроны также используются для рентгеновского облучения специальных объектов (например, пиротехнических элементов ракетных двигателей или облученных топливных стержней). Мы говорим в этом случае о нейтронографии . В этих случаях нейтронное излучение дополняет рентгеновское излучение .

Нейтроны также используются из-за их способности вызывать ядерные реакции ( деление , радиационный захват или неупругое рассеяние ). Одним из приложений является управление ядерными процессами , которое позволяет количественно и качественно измерять содержание смесей делящихся материалов (урана, плутония, минорных актинидов) в процессе обработки отработавшего топлива (в частности, на заводе в Ла-Хаге).

Источники

Источники нейтронов с высоким потоком - это либо ядерные реакторы, предназначенные для производства этого излучения, либо источники расщепления , главные ускорители протонов, посылающие пучок ускоренных протонов на мишень, испаряющую нейтроны. Обычно нейтронные источники объединяют парк приборов, образующих крупные национальные или международные центры пользователей.

Читайте также: