Neutron: Skillnad mellan sidversioner
Innehåll som raderades Innehåll som lades till
Rezabot (Diskussion | Bidrag) m r2.7.1) (robot Ändrar: scn:Niutruni |
Plumbot (Diskussion | Bidrag) m →Externa länkar: Lägger till * före mall-anrop |
||
| (39 mellanliggande sidversioner av 29 användare visas inte) | |||
Rad 1:
{{Olika betydelser|Neutron (olika betydelser)}}
{{Faktamall partikel
|namn = Neutron
|bild =
|bildtext =
|grundläggande_egenskaper_ref = <ref>Uppgifterna i infoboxen om neutronens egenskaper är, om inte annat anges, hämtade från [[CODATA|CODATA Task Group on Fundamental Constants]]: {{Webbref|url=http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Results?search_for=neutron|språk=engelska|utgivare=National Institute of Standards and Technology|titel=CODATA Recommended Values|hämtdatum=28 februari 2014|arkivurl=https://web.archive.org/web/20140304113150/http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Results?search_for=neutron|arkivdatum=4 mars 2014}}</ref>
|symbol = {{Subatomär partikel|Neutron}}
|alternativnamn =
|klassifikation = [[Fermion]] → [[Hadron]] → [[Baryon]] → [[Nukleon]]
|sammansättning = 1 [[uppkvark]]<br>2 [[nerkvark]]ar
|kvarkbild = Neutron quark structure.svg
|statistik =
|generation =
|växelverkan = [[Stark växelverkan]]<br />[[Svag växelverkan]]<br />[[Elektromagnetisk växelverkan]]<br />[[Gravitation]]
|status =
|antipartikel = [[Antineutron]]
|typer =
|historia_ref =
|teoretiserad = [[Ernest Rutherford]]<ref name="chemed.chem.purdue.edu">{{Webbref|url=http://chemed.chem.purdue.edu/genchem/history/rutherford.html|titel=Ernest Rutherford|utgivare=Chemed.chem.purdue.edu|hämtdatum=16 augusti 2012}}</ref> (1920)
|upptäckt = [[James Chadwick]]<ref name="1935 Nobel Prize in Physics">{{Webbref|url=https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1935/|titel=1935 Nobel Prize in Physics|utgivare=Nobelprize.org|hämtdatum=20 december 2018}}</ref> (1932)
|fysikaliska_egenskaper_ref =
|laddning = Neutral
|massa = 1,008 664 916 00(43) [[Atommassenhet|u]]<br>1,674 927 351(74) · 10<sup>−27</sup> [[Kilogram|kg]]<br>1838,683 6605(11) ''[[Elektronmassa|m<sub>e</sub>]]''<br>939,565 379(21) [[Elektronvolt|MeV/''c''<sup>2</sup>]]
|medellivslängd = 880,0(9) s (fri)<ref>J. Beringer et al. ([[Particle Data Group]]): ''2013 Review of Particle Physics.'' In: ''[[Physical Review D]].'' Bd. 86, 2012, 010001 och {{Webbref |url=http://pdg.web.cern.ch/pdg/2013/listings/rpp2013-list-n.pdf |språk=engelska |utgivare=Particle Data Group |titel=2013 partial update for the 2014 edition |hämtdatum=12 december 2014 |arkivurl=https://web.archive.org/web/20140318175745/https://pdg.web.cern.ch/pdg/2013/listings/rpp2013-list-n.pdf |arkivdatum=18 mars 2014 }}.</ref>
|sönderfaller_med =
|sönderfaller_till =
|kärnradie =
|elektriskt_dipolmoment = 2,9 · 10<sup>−26</sup> ''e'' · cm (övre gräns)
|elektrisk_polariserbarhet =
|magnetiskt_moment = −0,966 236 47(23) · 10<sup>−26</sup> [[Joule|J]] / [[Tesla (enhet)|T]]<br>−1,04187563(25) · 10<sup>−3</sup> [[Bohrmagnetonen|μB]]<br>−1,91304272(45) [[Kärnmagneton|μN]]
|magnetisk_polariserbarhet =
|färgladdning =
|spinn = 1/2
|spinntillstånd =
|leptontal =
|baryontal =
|särarom =
|charmarom =
|bottenarom =
|topparom =
|isospinn = 1/2 (z-komponent −1/2)
|svagt_isospinn =
|svag_isospinnsprojektion =
|hyperladdning =
|svag_hyperladdning =
|kiralitet =
|BL =
|X =
|paritet = +1
|g-paritet =
|c-paritet =
|r-paritet =
|kondenserad = ''[[Isospinn|I]]''(''[[Totalrörelsemängdskvanttal|J]]<sup>[[Intrinsikal paritet|P]]</sup>'') = 1⁄2(1⁄2<sup>+</sup>)
|g-faktor = −3,826 085 45(90)
|comptonspridning = 1,319 590 9068(11) · 10<sup>−15</sup> m
|gyromagnetisk_kvot = 1,832 471 79(43) · 10<sup>8</sup> 1([[Sekund|s]][[Tesla (enhet)|T]])
}}
'''Neutronen''' ('''n''') är en [[subatomär partikel]] som tillsammans med [[proton]]er bildar en [[atomkärna]]. Olika antal neutroner i kärnan ger upphov till olika [[isotop]]er av ett grundämne. Neutronen har ingen [[elektrisk laddning]], den är neutral, har [[spinn]] ½, och massan 939,565 MeV/c² (1.6749 × 10<sup>−27</sup> kg, eller 1,00866490 [[Atommassa|u]], aningen mer än protonen).
Neutronen är en [[baryon]] som tillhör familjen [[hadron]]er, och består alltså av tre [[kvark]]ar, närmare bestämt en upp-kvark och två ner-kvarkar. Upp-kvarken har laddningen +2e/3 medan ner-kvarken har laddningen -e/3, därav är dess totala laddning noll.
Rad 12 ⟶ 68:
Sönderfallet sker genom [[svag växelverkan]], där en ''d''-kvark förvandlas till en ''u''-kvark, en elektron och en antineutrino. En negativ [[W-boson]] förmedlar den svaga växelverkan som en virtuell partikel.
Inne i atomkärnan sker normalt en ständig förvandling mellan neutroner och protoner genom att dessa partiklar utbyter [[pimeson|pion]]er, även kallade [[pimeson]]er.
== Växelverkan ==
Rad 21 ⟶ 77:
Den starka kraften är den som oftast är relevant i samband med protoner; den ser till att de tre kvarkarna som bygger upp dem binds till en enda partikel. Även den [[kärnkrafter|starka kärnkraften]], som binder samman protoner och neutroner till atomkärnor, är ett resultat av den starka växelverkan, och är även den främsta kraften av intresse när neutroner passerar genom massiva objekt, då neutroner till skillnad från laddade partiklar eller [[foton]]er inte kan förlora energi genom att [[excitation|exitera]] eller [[jonisation|jonisera]] atomer, utan fortsätter tills den kolliderar med en atomkärna. Detta gör att neutronstrålning tränger genom de flesta material och är därigenom särskilt farlig.
Den svaga växelverkan påverkar neutronen när den sönderfaller enligt ovan, och gravitation på samma sätt som andra kroppar. Gravitationen är dock så svag att den kan försummas i
== Detektering ==
Rad 31 ⟶ 87:
Neutronen spelar en viktig roll i de flesta [[kärnreaktion]]er, då [[neutroninfångning]] ofta leder till att kärnan blir [[radioaktivitet|radioaktiv]]. Kunskap om neutronen och dess egenskaper har varit speciellt viktigt vid utvecklandet av [[kärnvapen]] och [[kärnreaktor]]er.
'''Kall''', '''termisk''' och '''varm''' [[neutronstrålning]] används i anläggningar för [[neutronspridning]], där den används på liknande sätt som [[röntgenstrålning]] för att analysera [[kondenserad materia]]. Neutroner kompletterar mätningar med röntgen genom att skillnader i känslighet för [[magnetism]], energiområde, inträngningsförmåga, samt via atomernas [[reaktionstvärsnitt]].
Utvecklingen av [http://www.nature.com/nature/journal/v357/n6377/abs/357390a0.html "neutronlinser"] baserade på [[total inre reflektion]] i tunna glasrör eller via reflektion i [[aluminium]]plattor med urgröpningar har drivit på utvecklingen av [http://www.physorg.com/news599.html neutronmikroskopi] och [http://www.nasa.gov/vision/earth/technologies/nuggets.html neutron-/gammastrålnings-tomografi].
En annan användning av neutroner är för att detektera lätta atomkärnor, i synnerhet det [[väte]] man finner i [[vatten]]molekylen. När en snabb neutron kolliderar med en lätt kärna tappar den en stor andel av sin energi. Om man sänder snabba neutroner mot till exempel en markyta kommer neutronerna som kolliderar med [[väte]]atomerna i vattnet att reflekteras som långsamma neutroner. Genom att mäta, med en [[neutronprob]], hur stor andel av de utsända neutronerna som reflekteras som långsamma kan man bestämma fuktigheten i jorden.
I fusionsforskning används neutroner från fusionsplasma för att få information om plasmat. Till exempel kan neutronflödet användas för att uppskatta jontermperaturen i ett fusionsplasma<ref>{{Bokref|upplaga=2nd ed|titel=Principles of plasma diagnostics|url=https://www.worldcat.org/oclc/50124576|utgivare=Cambridge University Press|datum=2002|hämtdatum=2019-03-27|isbn=0521803896|oclc=50124576|förnamn=Hutchinson, I. H. (Ian H.),|efternamn=1951-}}</ref>. Neutrondiagnostik används bland annat på tokamak-reaktorn [[Joint European Torus|JET]] <ref>{{Tidskriftsref|rubrik=Advanced neutron diagnostics for JET and ITER fusion experiments|url=http://dx.doi.org/10.1088/0029-5515/45/9/019|tidskrift=Nuclear Fusion|år=2005-09|hämtdatum=2019-03-27|issn=0029-5515|sid=1191–1201|volym=45|nummer=9|doi=10.1088/0029-5515/45/9/019|förnamn=L|efternamn=Giacomelli|förnamn2=A|efternamn2=Hjalmarsson|förnamn3=H|efternamn3=Sjöstrand|förnamn4=W|efternamn4=Glasser|förnamn5=J|efternamn5=Källne|förnamn6=S|efternamn6=Conroy}}</ref>.
== Neutronkällor ==
Rad 43 ⟶ 101:
== Skydd ==
Att utsätta sig för fria neutroner är riskfyllt, eftersom fria neutroner som träffar atomkärnor kan förändra dessa så att [[grundämne|atomslag]] ändras, det vill säga att atomer förvandlas till atomer av andra [[grundämne
För andra typer av genomträngande strålning,
Neutroner absorberas så starkt av vanligt vatten (med den vanliga lätta väte-isotopen) att sådant vatten inte är optimalt att använda när man vill att neutronerna bara ska bromsas ner (och inte absorberas) av vattnet, så att neutronerna sedan lättare klyver atomkärnorna i bränslet i en kärnreaktor. Det tunga vätet (deuterium) i tungt vatten har en väldigt mycket lägre absorptionsbenägenhet för neutroner
== Upptäckt ==
År [[1930]] upptäckte de tyska fysikerna [[Walther Bothe]] och [[Herbert Becker]] att när
[[1932]] gjordes nästa betydande bidrag av [[Irène Joliot-Curie]] och [[Frédéric Joliot]] i [[Paris]], då de visade att om denna mystiska strålning träffade [[paraffin]], eller andra [[Kemisk förening|kemiska föreningar]]
== Forskningsläget idag ==
Ett forskarlag lett av [[Francisco-Miguel Marqués]] vid [[Centre national de la recherche scientifique]] har lagt fram en hypotes om existensen
== Antineutronen ==
Rad 65 ⟶ 123:
== Källor ==
{{enwp|url=http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Neutron&oldid=89381375}}
== Externa länkar ==
* {{Commonscat|Neutrons}}
{{elementarpartiklar}}
[[Kategori:
| |||