Neutron
Neutron jest elektrycznie obojętną cząstką subatomową, występującą w jądrach atomowych. Zgodnie z modelem standardowym, neutron jest hadronem i należy do grupy barionów, składając się z dwóch kwarków dolnych (d) oraz jednego górnego (u), związanych oddziaływaniem silnym.
Neutrony w jądrach atomowych są zwykle stabilne, natomiast swobodne neutrony rozpadają się w wyniku interakcji słabych. Średni czas życia swobodnego neutronu wynosi około 885,7 sekundy (około 15 minut). Proces rozpadu neutronu opisuje równanie:
Masa spoczynkowa neutronu wynosi 1,00866491578 u (około 1,675×10−27 kg), co czyni ją nieco większą od masy protonu. Antycząstką neutronu jest antyneutron.
Historia odkrycia
Neutron został odkryty przez angielskiego fizyka Jamesa Chadwicka w 1932 roku, za co otrzymał Nagrodę Nobla w 1935 roku. Wcześniejsze badania Walthera Bothego i Herberta Beckera, a także Frederica i Ireny Joliot-Curie, dotyczyły promieniowania berylowego, które emituje cząstki przenikliwe po bombardowaniu berylu cząstkami alfa.
Chadwick, przeprowadzając badania z użyciem wosku parafinowego, odkrył, że promieniowanie berylowe wyzwala protony, co doprowadziło go do wniosku, że istnieje obojętna cząstka o masie zbliżonej do masy protonu, którą nazwał neutronem.
Właściwości neutronu
- Liczba barionowa: +1
- Masa spoczynkowa: 939,565 MeV/c² (około 1,675×10−27 kg)
- Moment magnetyczny: −1,913043 magnetonów jądrowych
- Spin: 1/2 h (w jednostkach stałej Plancka)
Dzięki odkryciu neutronu możliwe stało się obliczenie energii wiązania jąder atomowych poprzez porównanie masy jądra z masą jego składników, co potwierdziło równoważność masy i energii zgodnie z teorią Einsteina.
