Neitrons

Neitrons (no latīņu: neutrum - 'neitrāls; ne viens, ne otrs') ir atoma kodola sastāvā esošas subatomāras daļiņas, kas ir bez lādiņa. Neitrona lādiņš ir 0, bet masa tikai par 0,14% lielāka par protona masu — 1,675 * 10^-27 kg jeb apmēram 940 MeV. Neitroni kopā ar protoniem (kurus abus kopā dēvē par nukloniem) veido atoma kodolu. Vienīgais atoma kodols, kurā nav neitronu, ir ūdeņraža atoma kodols.

Neitronu apzīmē ar simbolu $n^{0}\,\!$ . Neitrona antidaļiņu (antineitronu) apzīmē ar simbolu ${\bar {n}}^{0}\,\!$ .

Vēsture

1930. gados Vācijā tika atklāts (Valters Bote, G. Bekers), ka, apstarojot beriliju un citus vieglos elementus ar alfa stariem, rodas nezināms nejonizējoša starojuma veids ar lielu caurspiešanās spēju, kurš nemaina savu virzienu magnētiskā lauka iedarbībā. Sākumā uzskatīja, ka tie ir gamma stari, taču tos nevarēja konstatēt ar elektroskopa palīdzību, bet to klātbūtne bija nosakāma netieši — šis starojums izsita protonus no parafīna (šo parādību atklāja Irēna un Frederiks Žolio-Kirī).

1932. gadā angļu fiziķis Džeimss Čedviks izskaidroja šos faktus ar neitrālas daļiņas eksistenci, kura ir apmēram tikpat smaga kā protons, jo spēj tos izsist no atomiem (par to viņam tika piešķirta Nobela prēmija 1935. gadā). Jaunatklātā daļiņa tika nosaukta par neitronu tās elektriskās neitralitātes dēļ.

Neitrona atklāšana deva iespēju izveidot apmierinošu atoma modeli (protonu-neitronu modeli).

Neitrona uzbūve

Tiek uzskatīts, ka neitrons sastāv no 3 kvarkiem - viena "augšējā" u kvarka un diviem "apakšējiem" d kvarkiem (tā kvarku formula ir udd). Tā kā d kvarka masa ir gandrīz tāda pati kā u kvarka masa, tad neitrona masa ir gandrīz tāda pati kā protona masa, kura kvarku formula ir uud.

Kvarki savā starpā ir saistīti ar gluoniem.

Neitrona sabrukšana

Tā kā neitrons ir smagāks par protonu, tas var sabrukt, radot protonu un citas elementārdaļiņas (lai saglabātos elektriskais lādiņš, barionu skaitlis un leptonu skaitlis, šīs daļiņas var būt tikai elektrons un elektronu antineitrīno; sk. bēta sabrukšana). Tomēr šī procesa ātrums ir visai mazs, jo neitrona un protona masu starpība ir pārāk maza. Tādēļ brīvie neitroni ir īsti "ilgdzīvotāji" nestabilo elementārdaļiņu vidū - to vidējais dzīves ilgums ir gandrīz 15 minūtes, kas ir miljards reižu vairāk, nekā nākamajai nestabilajai daļiņai - mionam.

Tā kā neitrona un protona masu starpība atbilst enerģijai 1,3 MeV, kas kodolfizikas mērogā nav daudz, atoma kodolos, kur neitroni atrodas kopā ar protoniem, bēta sabrukšana var būt enerģētiski neizdevīga. Šādos kodolos neitrons ir pilnīgi stabils.

Ārējās saites

Vikikrātuvē par šo tēmu ir pieejami multivides faili. Skatīt: Neitrons.

Encyclopædia Britannica raksts (angliski)
Krievijas Lielās enciklopēdijas raksts (krieviski)
Encyclopædia Universalis raksts (franciski)