Нейтрон гэж юу вэ? Орос хэлний шинэ тайлбар, үг бүтээх толь бичиг, Т

НЕЙТРОН(n) (Латин саармаг хэлнээс - аль нь ч биш, нөгөө нь ч биш) - энгийн бөөмстэг цахилгаантай цэнэг ба масс нь протоны массаас арай их байна. Ерөнхий нэрийн дор протонтой хамт. Нуклон нь атомын цөмийн нэг хэсэг юм. H. 1/2 эргэлттэй тул дуулгавартай байдаг Ферми - Дирак статистик(фермион юм). Гэр бүлд харьяалагддаг адра-нов;байна барион тоо B= 1, өөрөөр хэлбэл бүлэгт багтсан барионууд.

1932 онд Ж.Чадвик нээсэн бөгөөд а-бөөмөөр бериллийн цөмийг бөмбөгдсөнөөс үүсэх хатуу нэвчдэг цацраг нь протонтой ойролцоо масстай цахилгаан саармаг хэсгүүдээс бүрддэг болохыг харуулсан. 1932 онд Д.Д.Иваненко, В.Гейзенберг нар атомын цөм нь протон ба H-ээс тогтдог гэсэн таамаглал дэвшүүлсэн. бөөмс, H. ямар ч энерги болон хамт цөмд амархан нэвтэрдэгөндөр магадлалтай шалтгаан болдогцөмийн урвалууд урвал дахь энергийн баланс эерэг байвал (n,g), (n,a), (n, p) барих. Экзотермикийн магадлал урвуу пропорциональ H удаашрах тусам нэмэгддэг. түүний хурд. Устөрөгч агуулсан орчинд удаашрах үед H.-ийн авах урвалын магадлал нэмэгдэхийг 1934 онд Э.Ферми болон хамтран ажиллагсад нээсэн. Хүнд цөмийн хуваагдал үүсгэх H. чадварыг О.Хан нээсэн. болон F. Strassmann (F. Strassman) 1938 онд (үзнэ үүЦөмийн хуваагдал) , бүтээх үндэс болсонцөмийн зэвсэг Мөн . Атомын зайны дарааллаар де Бройль долгионы урттай (резонанс эффект, дифракц гэх мэт) удаан нейтронуудын бодистой харилцан үйлчлэх онцлог нь нейтрон цацрагийг физикт өргөн ашиглах үндэс суурь болдог.хатуу . (H.-г эрчим хүчээр ангилах - хурдан, удаан, дулаан, хүйтэн, хэт хүйтэн - Урлагийг үзнэ үү..)

Нейтроны физик Чөлөөт төлөвт H. тогтворгүй байдаг - энэ нь B задралд ордог; n p + e - + v e ; түүний ашиглалтын хугацаа t n = 898 (14) с, электрон спектрийн хязгаарлах энерги нь 782 кВ (харна уу.Нейтрон бета задрал) нейтрон одод. Байгаль дахь чөлөөт H. онд үүсдэг цөмийн урвалууд, цацраг идэвхт задралын a-бөөмөөс үүссэн, сансрын туяахүнд цөмийн аяндаа буюу албадан задралын үр дүнд үүсдэг. Урлаг. H.-ийн эх сурвалжууд юм цөмийн реакторууд, цөмийн дэлбэрэлт, протоны хурдасгуурууд (дундаж эрчим хүчээр) ба электронууд -аас зорилтот хүнд элементүүд. 14 МэВ энергитэй монохромат H. цацрагийн эх үүсвэрүүд нь бага энергитэй байдаг. тритиум эсвэл литийн зорилтот дейтероны хурдасгуурууд ба ирээдүйд ийм H. эрчимтэй эх үүсвэр болж хувирах боломжтой. термоядролын байгууламжууд UTS. .)

(см..

Х-ийн гол шинж чанарууд Масс Х. t p = 939.5731(27) МэВ/с 2 = = 1.008664967(34) үед. нэгж масс 1.675. 10 -24 г H. ба протоны массын зөрүүг максимумаас хэмжсэн.эрчим хүчний нарийвчлал. H. протоноор барьж авах урвалын тэнцвэр: n + p d + g (g-квант энерги = 2.22 МэВ), 939.5731(27) МэВ/с 2 = = 1.008664967(34) үед. нэгж масс 1.675. 10 -24 г H. ба протоны массын зөрүүг максимумаас хэмжсэн.м

n- p = 1.293323 (16) MeV/c 2.Цахилгаан цэнэг H. = Q p = 1.293323 (16) MeV/c 2. n p = 1.293323 (16) MeV/c 2.Цахилгаан цэнэг H.<= 3·10 -21 0. Хамгийн үнэн зөв шууд хэмжилт n нь хүйтэн эсвэл хэт хүйтэн H.-ийн цацрагийг электростатик болгох замаар хийдэг. талбар: түүнийг<= - электрон цэнэг). Косв. цахилгаан өгөгдөл макроскопийн төвийг сахисан байдал. тэдний өгсөн хийн хэмжээ.

Qn 2·10 -22д 2·10 -22 + 1)].

Spin H. Ж= 1/2 нь нэг төрлийн бус соронзон орон дахь H. цацрагийг хуваах шууд туршилтаар тодорхойлогдсон.

талбарыг хоёр бүрэлдэхүүн хэсэг болгон хуваана [ерөнхий тохиолдолд бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тоо нь (2 Тогтвортой орчин үеийн үндсэн дээр адронуудын бүтцийн тодорхойлолт хүчтэй харилцан үйлчлэлийн онол -квант хромодинамик - онолын талтай уулзаж байхдаа. Гэсэн хэдий ч олон хүнд бэрхшээл тулгардаг даалгавруудыг бүрэн хангах болно. үр дүнг мезон солилцох замаар энгийн объект хэлбэрээр дүрсэлсэн нуклонуудын харилцан үйлчлэлийн тодорхойлолтоор өгсөн болно. Туршилт хийцгээе. орон зайг судлах. H.-ийн бүтэц нь өндөр энергитэй лептонуудыг (орчин үеийн онолд цэгийн тоосонцор гэж үздэг электрон, мюон, нейтрино) дейтерон дээр тараах замаар хийгддэг.Протон дээрх тархалтын хувь нэмрийг гүнээр хэмждэг. туршилт хийх ба тодорхойлолтыг ашиглан хасаж болно. тооцох болно. журам. Дейтрон дээр уян ба бараг уян харимхай (дейтероны хуваагдалтай) электрон тархалт нь цахилгаан нягтын тархалтыг олох боломжийг олгодог.цэнэг ба соронзон мөч H. ( Дейтрон дээр уян ба бараг уян харимхай (дейтероны хуваагдалтай) электрон тархалт нь цахилгаан нягтын тархалтыг олох боломжийг олгодог. 2 - шилжүүлсэн импульсийн квадрат (GeV/c) 2.

Илүү төвөгтэй асуулт бол цахилгаан гүйдлийн хэмжээ юм. (цэнэг) хэлбэр хүчин зүйл H. Г Э n. Дейтероны тархалтын туршилтаас бид үүнийг дүгнэж болно Г Э n( Дейтрон дээр уян ба бараг уян харимхай (дейтероны хуваагдалтай) электрон тархалт нь цахилгаан нягтын тархалтыг олох боломжийг олгодог. 2 ) <= Дамжуулсан импульсийн квадратын интервалд 0.1 (0-1) (GeV/c) 2. Дейтрон дээр уян ба бараг уян харимхай (дейтероны хуваагдалтай) электрон тархалт нь цахилгаан нягтын тархалтыг олох боломжийг олгодог. At Г Э 2 0 цахилгаан тэгтэй тэнцүү байгаатай холбоотой. цэнэглэх Х. > n- 0, гэхдээ үүнийг туршилтаар тодорхойлж болно n( Дейтрон дээр уян ба бараг уян харимхай (дейтероны хуваагдалтай) электрон тархалт нь цахилгаан нягтын тархалтыг олох боломжийг олгодог. 2 dG E 2 )/dq| q 2=0.Энэ утга нь хамгийн их. хэмжилтээс яг олдсон тархалтын уртХүнд атомуудын электрон бүрхүүл дээр H. Үндсэн Энэ харилцан үйлчлэлийн нэг хэсэг нь соронзон оронгоор тодорхойлогддог. мөч H. Макс. нарийн туршилтууд нь ne-scattering уртыг өгдөг Аүгүй = -1.378(18) . 10 -16 см, энэ нь соронзон орны тодорхойлсон тооцоолсон утгаас ялгаатай. мөч H.:<а 2 үгүй = -1.468. 10-16 см-ийн хооронд эдгээр утгуудын ялгаа нь дундаж квадратыг өгдөг. радиус H. r 0, гэхдээ үүнийг туршилтаар тодорхойлж болно n( Дейтрон дээр уян ба бараг уян харимхай (дейтероны хуваагдалтай) электрон тархалт нь цахилгаан нягтын тархалтыг олох боломжийг олгодог. 2)/Э 2 )/dq n >= = 0.088(12) Фили

dq< 1. Благодаря этому H., падающие из вакуума на границу вещества, могут испытывать полное внутр. отражение. При скорости u < (5-8) м/с (ультрахолодные H.) H. испытывают полное отражение от границы с углеродом, никелем, бериллием и др. при любом угле падения и могут удерживаться в замкнутых объёмах. Это свойство ультрахолодных H. широко используется в экспериментах (напр., для поиска ЭДМ H.) и позволяет реализовать нейтронооптич. устройства (см. 2=0 = -0.02 F 2 . Өгөгдлийн тархалт, задралын улмаас эдгээр тоонуудыг эцсийн гэж үзэх боломжгүй. мэдээлсэн алдаанаас давсан туршилтууд.).

Ихэнх цөмтэй H.-ийн харилцан үйлчлэлийн онцлог нь эерэг байдаг. коэффициентэд хүргэдэг тархалтын урт. хугаралНейтрон оптик H. ба сул (electrowweak) харилцан үйлчлэл. Цахилгаан сул харилцан үйлчлэлийн талаархи мэдээллийн чухал эх сурвалж нь чөлөөт H-ийн b-заралт юм. Кваркийн түвшинд энэ процесс нь шилжилттэй тохирч байна. Электрон ба протоны харилцан үйлчлэлийн урвуу үйл явц гэж нэрлэдэг. урвуу b задрал. Энэ ангиллын процесст орноцахим зураг авалт

, цөмд явагддаг, дахин - n vд. Кинематикийг харгалзан чөлөөт H. задрал. параметрүүдийг хоёр тогтмол - вектороор дүрсэлсэнГ В , үүнээс үүдэлтэйвектор хадгалагдах гүйдэл vих дээд сургуулиуд. сул харилцан үйлчлэлийн тогтмол ба тэнхлэгт вектор , үүнээс үүдэлтэйГ А

, зүсэлтийн утгыг нуклонуудын хүчтэй харилцан үйлчлэлцдэг бүрэлдэхүүн хэсгүүд - кварк ба глюонуудын динамикаар тодорхойлно. Эхний H. ба эцсийн протоны долгионы функцууд ба изотопын улмаас n p шилжилтийн матрицын элемент. Инвариантуудыг маш нарийн тооцдог. Үүний үр дүнд тогтмолуудын тооцоолол Тэгээд 2 чөлөөт H.-ийн задралаас (цөмийн b задралын тооцооноос ялгаатай) цөмийн бүтцийн хүчин зүйлсийг харгалзан үзэхтэй холбоогүй болно. 3Тодорхой засварыг тооцохгүйгээр H.-ийн ашиглалтын хугацаа нь тэнцүү байна: t n = 2 к(Г V+ ГА ) -1 , хаана.

к кинематик орно хүчин зүйлс ба Кулоны залруулга b задралын хилийн энерги болон цацрагийн залруулга Туйлшруулагчийн задралын магадлал. H. ээрэх С

Коэф. хамаарал a, А, Б, Дпараметрээс функц хэлбэрээр дүрсэлж болно a = (, үүнээс үүдэлтэй/v,)exp( бие). Үе шат f нь тэг эсвэл p-ээс өөр байнаТ А-инвариант байдал эвдэрсэн.


Хүснэгтэнд туршилтын өгөгдлийг өгсөн болно. Эдгээр коэффициентүүдийн утгууд. ба үүнээс үүдэн гарсан утгууд

болон f. Энэ ангиллын процесст орноӨгөгдлийн хооронд мэдэгдэхүйц ялгаа бий. t n-ийн туршилт, хэд хэдэн . хувь.

Нуклонуудын бүтцийг харгалзан үзэх шаардлагатай тул өндөр энерги дэх H.-тэй холбоотой цахилгаан сул харилцан үйлчлэлийн тодорхойлолт нь илүү төвөгтэй байдаг. Жишээ нь, m - -capture, m - p n m нь тогтмолуудын тооноос дор хаяж хоёр дахин тодорхойлогддог. H. мөн лептонуудын оролцоогүйгээр бусад адронуудтай цахилгаан сул харилцан үйлчлэлийг мэдэрдэг. Ийм үйл явц нь дараахь зүйлийг агуулдаг.).

1) Гиперонуудын задрал L np 0, S + np +, S - np - гэх мэт. Эдгээр задралын бууралтын магадлал хэд хэдэн байна. Кабиббо өнцгийг оруулснаар тодорхойлогддог хачирхалтай бус хэсгүүдээс хэд дахин бага байна (харна уу. Кабиббо булан 2) Сул харилцан үйлчлэл n - n эсвэл n - p бөгөөд энэ нь орон зайг хадгалдаггүй цөмийн хүч мэт илэрдэг.

паритет Тэдгээрээс үүдэлтэй нөлөөний ердийн хэмжээ нь 10 -6 -10 -7 байна. H.-ийн дунд болон хүнд цөмтэй харилцан үйлчлэл нь хэд хэдэн шинж чанартай байдаг бөгөөд зарим тохиолдолд утгыг илэрхийлдэг. сайжруулах нөлөө Туйлшруулагчийн задралын магадлал. H. ээрэхцөм дэх паритетыг хадгалахгүй байх . Эдгээр нөлөөний нэг нь холбоотой юм. H. c-ийн шингээлтийн хөндлөн огтлолын тархалтын чиглэлд ба түүний эсрэг, 139 La цөмийн тохиолдолд ирмэгийн зөрүү нь = 1.33 эВ үед 7% -тай тэнцүү байна.- долгионы нейтрон резонанс. Өсөх шалтгаан нь бага эрчим хүчний хослол юм. нийлмэл цөмийн төлөв байдлын өргөн ба энэ нийлмэл цөм дэх эсрэг талын паритет бүхий түвшний өндөр нягтрал нь цөмийн нам дор төлөвтэй харьцуулахад өөр өөр паритет бүхий бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн 2-3 дарааллаар илүү их холилдох боломжийг олгодог. Үүний үр дүнд хэд хэдэн нөлөө бий: баригдсан туйлшруулагчийн эргэлттэй харьцуулахад g-квант ялгаралтын тэгш бус байдал. H. урвалд (n, g), цэнэгийн ялгаралтын тэгш бус байдал. урвал дахь нийлмэл төлөвийн задралын үед бөөмс (n, p) эсвэл урвал дахь хөнгөн (эсвэл хүнд) хуваагдлын фрагмент ялгарах тэгш бус байдал (n, Туйлшруулагчийн задралын магадлал. H. ээрэхе Туйлшруулагчийн задралын магадлал. H. ээрэх). Дулааны энерги H. V үед тэгш бус байдал нь 10 -4 -10 -3 утгатай байна -долгионы нейтроны резонансын нэмэлтээр хэрэгждэг.-резонанс-сом. Энэ нь хэд хэдэн зүйлийн хослол юм. олшруулах хүчин зүйлүүд нь цөмийн харилцан үйлчлэлийн цар хүрээний шинж чанараар маш сул нөлөө үзүүлэх боломжийг олгодог.

Барионы тооны зөрчилтэй харилцан үйлчлэл. Онолын загварууд агуу нэгдэлих дээд сургуулиуд. сул харилцан үйлчлэлийн тогтмол ба тэнхлэгт вектор хэт нэгдлүүдбарионуудын тогтворгүй байдлыг урьдчилан таамаглах - тэдгээрийн лептон ба мезон руу задрах. Эдгээр задрал нь зөвхөн атомын цөмийн нэг хэсэг болох хамгийн хөнгөн барионууд болох p ба n-ийн хувьд мэдэгдэхүйц байж болно. Барионы тоо 1-ээр өөрчлөгдсөнтэй харилцан үйлчлэлийн хувьд ДБ

= 1, H. төрлийн хувирал: n e + p -, эсвэл хачирхалтай мезон ялгаруулж хувиргах болно. Энэ төрлийн үйл явцын эрэл хайгуулыг хэд хэдэн масстай газар доорх илрүүлэгч ашиглан туршилтаар явуулсан. мянган тонн. Эдгээр туршилтууд дээр үндэслэн барионы тооны зөрчилтэй Н.-ийн задралын хугацаа 10 32 жилээс дээш байна гэж дүгнэж болно.Доктор. D-тэй харилцах боломжит хэлбэр IN= 2 нь H. ба харилцан хувирах үзэгдэлд хүргэж болно антинейтронууд Үе шат f нь тэг эсвэл p-ээс өөр байнавакуумд, өөрөөр хэлбэл хэлбэлзэлд<=. Гадаад байхгүй тохиолдолд талбарууд эсвэл тэдгээрийн бага хэмжээтэй үед H. ба антинейтроны төлөвүүд доройтдог, учир нь тэдгээрийн масс нь ижил байдаг тул хэт сул харилцан үйлчлэл ч тэднийг хольж болно. Жижиг гадаад шалгуур талбарууд нь соронзон харилцан үйлчлэлийн эрчим хүчний жижиг байдал юм. момент H. соронзтой. талбар (n ба n ~ эсрэг тэмдэгт соронзон моментуудтай) цаг хугацаагаар тодорхойлсон энергитэй харьцуулахадажиглалт H. (тодорхойгүй байдлын хамаарлын дагуу), Д Үе шат f нь тэг эсвэл p-ээс өөр байна hT -1. Реактор эсвэл бусад эх үүсвэрээс H цацрагт антинейтрон үүсэхийг ажиглах үедЦахилгаан цэнэг H. ~ ~ (Үе шат f нь тэг эсвэл p-ээс өөр байнань H. детектор руу нисэх хугацаа юм.

Нислэгийн хугацаа нэмэгдэхийн хэрээр цацраг дахь антинейтронуудын тоо квадратаар нэмэгддэг.

Доктор. хэлбэлзлийг ажиглах арга - тогтвортой цөмд үүсч болох антинейтроныг устгахыг ажиглах. Түүгээр ч барахгүй цөмд шинээр гарч ирж буй антинейтроны харилцан үйлчлэлийн эрч хүч, холболтын энерги H. eff хоорондын их ялгаанаас болж. Ажиглалтын хугацаа ~ 10 -22 секунд болж, харин олон тооны ажиглагдсан цөм (~ 10 32) нь H цацраг дээрх туршилттай харьцуулахад мэдрэмжийн бууралтыг хэсэгчлэн нөхөж байна Цөм доторх антинейтроны харилцан үйлчлэлийн яг төрлийг үл тоомсорлож байгаагаас шалтгаалан ~ 2 ГэВ энерги ялгарах үйл явдлуудыг тодорхой тодорхойгүй байдлаар дүгнэж болно t osc > (1-3). 10 7 х. Амьтад эдгээр туршилтуудын t osc хязгаарын өсөлт нь сансрын бөөмсийн харилцан үйлчлэлийн фоноос болж саад болж байна.

газар доорх детекторуудад цөмтэй нейтрино. Барионы тоо 1-ээр өөрчлөгдсөнтэй харилцан үйлчлэлийн хувьд ДД-тэй нуклон задралын эрэл хайгуул хийсэн гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй

= 1 ба хэлбэлзлийг хайх нь үндсэндээ өөр өөр хүчин зүйлээс үүдэлтэй тул бие даасан туршилтууд юм харилцан үйлчлэлийн төрлүүд.Таталцлын харилцан үйлчлэл H . Нейтрон бол таталцалд ордог цөөн тооны энгийн бөөмсийн нэг юм. Дэлхийн талбайг туршилтаар ажиглаж болно. H.-ийн шууд хэмжилтийг 0.3% -ийн нарийвчлалтай хийдэг бөгөөд макроскопоос ялгаатай биш юм. Дагаж мөрдөх асуудал хамааралтай хэвээр байнаэквивалент зарчим

(инерцийн болон таталцлын массын тэгш байдал) H. ба протоны хувьд. Хамгийн зөв туршилтыг Et-weight аргыг ашиглан өөр өөр дундаж үзүүлэлттэй биетүүдэд хийсэн. харьцааны утгуудА/З , ХаанаА - цагт.тоо, З- цөмийн цэнэг (энгийн цэнэгийн нэгжээр).

д)

. Эдгээр туршилтуудаас үзэхэд H. ба протоны хүндийн хүчний хурдатгал 2·10 -9 түвшинд, таталцлын тэгш байдал ижил байна. ба ~10 -12 түвшинд инертийн масс.

Таталцал хурдатгал болон удаашрал нь хэт хүйтэн H. Таталцлын хэрэглээтэй туршилтанд өргөн хэрэглэгддэг. Хүйтэн ба хэт хүйтэн H.-ийн рефрактометр нь бодис дээрх H.-ийн уялдаатай тархалтын уртыг маш нарийвчлалтай хэмжих боломжийг олгодог. Сансар судлал, астрофизикийн чиглэлээр HОрчин үеийн дагуу Халуун орчлонгийн загвар дахь санаанууд (харна уу. Халуун ертөнцийн онол, төмрийн цөм хүртэл. Хүнд бөөм үүсэх нь төрөх үед хэт шинэ одны дэлбэрэлтийн үр дүнд үүсдэг нейтрон одод, дагаж мөрдөх боломжийг бүрдүүлэх. -долгионы нейтроны резонансын нэмэлтээр хэрэгждэг.Н.-г нуклидаар барих. Энэ тохиолдолд хослол гэж нэрлэгддэг. а-процесс - дараалсан олзлолтын хооронд b-задралтай H.-г удаан барих ба -процесс - хурдан дараалалтай.гол төлөв оддын дэлбэрэлтийн үед авах. ажиглагдсан зүйлийг тайлбарлаж болно

элементүүдийн тархалт сансарт объектууд.Сансар огторгуйн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэгт H. туяа нь тогтворгүй байдлаасаа болж байхгүй байх магадлалтай. Х., дэлхийн гадаргуу дээр үүссэн, сансарт тархсан. орон зай болон тэнд ялзарч буй нь электрон ба протоны бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг бий болгоход хувь нэмэр оруулдаг

цацрагийн бүсДэлхий.

Лит.:

Гуревич И.С., Тарасов Л.В., Бага энергийн нейтроны физик, М., 1965; Александров А. Нейтроны үндсэн шинж чанарууд, 2-р хэвлэл, М., 1982.

Нейтрон (элементар бөөмс)

  • Энэхүү нийтлэлийг Владимир Горунович Wikiknowledge вэбсайтад зориулж бичсэн бөгөөд мэдээллийг сүйтгэгчдээс хамгаалах зорилгоор энэ сайтад байрлуулсан бөгөөд дараа нь энэ сайтад нэмэлтээр оруулсан болно.
  • ШИНЖЛЭХ УХААНЫ хүрээнд үйл ажиллагаа явуулдаг энгийн бөөмсийн талбайн онол нь ФИЗИК-ээр батлагдсан үндэслэл дээр суурилдаг.
  • Сонгодог электродинамик,
Квант механик Хамгаалалтын хуулиуд нь физикийн үндсэн хуулиуд юм.

Энэ бол энгийн бөөмсийн талбайн онолын ашигладаг шинжлэх ухааны аргын үндсэн ялгаа юм.

    Жинхэнэ онол нь байгалийн хуулийн хүрээнд хатуу ажиллах ёстой: энэ бол ШИНЖЛЭХ УХААН.
    Байгальд байхгүй энгийн бөөмсийг ашиглах, байгальд байдаггүй суурь харилцан үйлчлэлийг зохион бүтээх, эсвэл байгальд байгаа харилцан үйлчлэлийг гайхалтай зүйлээр солих, байгалийн хуулийг үл тоомсорлох, тэдгээртэй математикийн заль мэх хийх (шинжлэх ухааны дүр төрхийг бий болгох) - Энэ бол шинжлэх ухаан болон үлдсэн ҮЛГЭР. Үүний үр дүнд физик нь математикийн үлгэрийн ертөнц рүү гулсан орсон.
    1 нейтроны радиус
    2 Нейтроны соронзон момент
    3 Нейтроны цахилгаан орон
    4 Нейтроны тайван масс

5 Нейтроны амьдрах хугацаа 6 Шинэ физик: Нейтрон (элементар бөөмс) - хураангуй

Нейтрон - энгийн бөөмс квантын тоо L=3/2 (spin = 1/2) - барион бүлэг, протоны дэд бүлэг, цахилгаан цэнэг +0 (элементар бөөмсийн талбайн онолын дагуу системчилсэн).тогтмол бүрэлдэхүүн хэсэгтэй. Бүх үндэслэлгүй гүтгэлэг Стандарт загварНейтрон нь кваркуудаас бүрддэг гэж үздэг нь бодит байдалтай ямар ч холбоогүй юм. - Физик нь нейтрон нь цахилгаан соронзон оронтой болохыг туршилтаар нотолсон (нийт цахилгаан цэнэгийн тэг утга нь диполь байхгүй гэсэн үг биш юм. цахилгаан орон, тэр ч байтугай Стандарт загвар нь нейтроны бүтцийн элементүүд дээр цахилгаан цэнэгийг нэвтрүүлэх замаар шууд бусаар хүлээн зөвшөөрөхөөс өөр аргагүй болсон), мөн таталцлын талбайн нөлөөгөөр. 100 жилийн өмнө энгийн тоосонцор нь цахилгаан соронзон оронтой төдийгүй тэдгээрээс бүрддэг гэдгийг физикчид гайхалтай таамаглаж байсан боловч 2010 он хүртэл онолыг бий болгох боломжгүй байв. Одоо 2015 онд энгийн бөөмсийн таталцлын онол гарч ирж, таталцлын цахилгаан соронзон шинж чанарыг тогтоож, тэгшитгэлийг олж авав. таталцлын талбарТаталцлын тэгшитгэлээс ялгаатай энгийн бөөмсүүд, тэдгээрийн үндсэн дээр физикийн нэгээс олон математикийн үлгэр бий болсон.

Нейтроны цахилгаан соронзон орны бүтэц (Е-тогтмол цахилгаан орон, Н-тогтмол соронзон орон, хувьсах цахилгаан соронзон орон шараар тэмдэглэгдсэн).

Эрчим хүчний баланс (нийт дотоод энергийн хувь):

  • тогтмол цахилгаан орон (E) - 0.18%,
  • тогтмол соронзон орон (H) - 4.04%,
  • хувьсах цахилгаан соронзон орон - 95.78%.
Хүчтэй тогтмол соронзон орон байгаа нь нейтрон цөмийн хүчийг эзэмшдэг болохыг тайлбарладаг. Нейтроны бүтцийг зурагт үзүүлэв.

Тэг цахилгаан цэнэгтэй хэдий ч нейтрон нь диполь цахилгаан оронтой байдаг.

Жинхэнэ онол нь байгалийн хуулийн хүрээнд хатуу ажиллах ёстой: энэ бол ШИНЖЛЭХ УХААН.

Элемент бөөмсийн талбайн онол нь энгийн бөөмийн радиусыг (r) төвөөс хамгийн их массын нягт хүрэх цэг хүртэлх зай гэж тодорхойлдог.

Нейтроны хувьд энэ нь 3,3518 ∙10 -16 м байх болно. Үүнд бид цахилгаан соронзон орны давхаргын зузааныг 1,0978 ∙10 -16 м нэмэх ёстой.

Дараа нь үр дүн нь 4.4496 ∙10 -16 м байх болно, ингэснээр нейтроны гаднах хил нь төвөөс 4.4496 ∙10 -16 м-ээс их зайд байрлах ёстой протон бөгөөд энэ нь гайхмаар зүйл биш юм. Энгийн бөөмийн радиусыг тодорхойлно квант тоо L ба үлдсэн массын утга. Хоёр бөөмс хоёулаа ижил төрлийн L ба M L квант тоотой бөгөөд тэдгээрийн амрах масс нь бага зэрэг ялгаатай.

2 Нейтроны соронзон момент

Квантын онолоос ялгаатай нь энгийн бөөмсийн талбайн онол нь энгийн бөөмсийн соронзон орон нь цахилгаан цэнэгийн эргэлтээр үүсдэггүй, харин цахилгаан соронзон орны тогтмол бүрэлдэхүүн хэсэг болох тогтмол цахилгаан оронтой нэгэн зэрэг оршдог гэж үздэг. Тиймээс L>0 квант тоотой бүх энгийн бөөмс соронзон оронтой байдаг.

Энгийн бөөмсийн талбайн онол нь нейтроны соронзон моментийг хэвийн бус гэж үздэггүй - түүний утгыг квант тоонуудын багцаар тодорхойлдог. квант механикэнгийн бөөмс дотор ажилладаг.

Тиймээс нейтроны соронзон момент нь гүйдэлээр үүсгэгддэг.

  • (0) соронзон момент -1 eħ/m 0n c
Дараа нь бид үүнийг нейтроны хувьсах цахилгаан соронзон орны энергийн хувийг 100 хувиар үржүүлж, цөмийн магнетон болгон хувиргана. Цөмийн магнетонууд нь нейтрон (m 0n) биш харин протоны массыг (m 0p) харгалзан үздэг тул үр дүнг m 0p / m 0n харьцаагаар үржүүлэх ёстой гэдгийг мартаж болохгүй. Үүний үр дүнд бид 1.91304-ийг авна.

3 Нейтроны цахилгаан орон

Тэг цахилгаан цэнэгтэй хэдий ч энгийн бөөмсийн талбайн онолын дагуу нейтрон нь тогтмол цахилгаан оронтой байх ёстой. Нейтроныг бүрдүүлдэг цахилгаан соронзон орон нь тогтмол бүрэлдэхүүн хэсэгтэй тул нейтрон нь тогтмол соронзон орон, тогтмол цахилгаан оронтой байх ёстой. Цахилгаан цэнэгээс хойш тэгтэй тэнцүүтэгвэл тогтмол цахилгаан орон нь диполь болно. Өөрөөр хэлбэл, нейтрон нь тогтмол цахилгаан оронтой байх ёстой талбайтай төстэйхэмжээтэй тэнцүү хоёр тархсан зэрэгцээ цахилгаан цэнэг ба эсрэг тэмдэг. Асаалттай хол зайдХоёр цэнэгийн тэмдгийн талбаруудын харилцан нөхцлөөс болж нейтроны цахилгаан орон бараг мэдэгдэхүйц байх болно. Гэхдээ нейтроны радиусын дарааллаар зайд энэ талбар нь ижил хэмжээтэй бусад энгийн бөөмстэй харилцан үйлчлэхэд чухал нөлөө үзүүлнэ. Энэ нь юуны түрүүнд атомын цөм дэх нейтроны протонтой, нейтронтой нейтронтой харилцан үйлчлэхтэй холбоотой юм. Нейтрон-нейтроны харилцан үйлчлэлийн хувьд эдгээр нь ижил эргэлтийн чиглэлтэй түлхэх хүч ба татах хүч юм. эсрэг чиглэлэргэдэг Нейтрон-протоны харилцан үйлчлэлийн хувьд хүчний тэмдэг нь зөвхөн эргэлтийн чиглэлээс гадна нейтрон ба протоны цахилгаан соронзон орны эргэлтийн хавтгай хоорондын шилжилтээс хамаарна.
Тэгэхээр нейтрон нь хоёр тархсан зэрэгцээ тэгш хэмтэй цагираг цахилгаан цэнэгийн диполь цахилгаан оронтой байх ёстой (+0.75e ба -0.75e), дундаж радиус , зайд байрладаг

Нейтроны цахилгаан диполь момент (энгийн бөөмсийн талбайн онолын дагуу) дараахтай тэнцүү байна.

Энд ħ нь Планкийн тогтмол, L нь энгийн бөөмсийн талбайн онолын үндсэн квант тоо, e нь энгийн цахилгаан цэнэг, m 0 нь нейтроны амрах масс, m 0~ -д агуулагдах нейтроны амрах масс. хувьсах цахилгаан соронзон орон, c нь гэрлийн хурд, P - цахилгаан вектор диполь момент(нейтроны хавтгайд перпендикуляр, бөөмийн төвөөр дамжин эерэг цахилгаан цэнэг рүү чиглэсэн), s нь цэнэгийн хоорондох дундаж зай, r e нь элементийн бөөмийн цахилгаан радиус юм.

Таны харж байгаагаар цахилгаан цэнэгүүд нь нейтрон дахь кваркуудын цэнэгтэй (+2/3e=+0.666e ба -2/3e=-0.666e) хэмжээтэй ойролцоо боловч кваркуудаас ялгаатай нь цахилгаан соронзон орон нь байгальтай, мөн тогтмолтой төстэй бүтэцтэй Аливаа саармаг элементар бөөмс нь эргэлтийн хэмжээнээс үл хамааран цахилгаан оронтой ба... .

SI систем дэх (А) цэг дэх нейтроны цахилгаан диполь талбайн потенциал (ойролцоогоор 10s > r > s ойролцоо) дараах байдалтай тэнцүү байна.

Энд θ нь диполь моментийн вектор хоорондын өнцөг Пба ажиглалтын цэгийн чиглэл А, r 0 - хэвийн болгох параметр r 0 =0.8568Lħ/(m 0~ c), ε 0 - цахилгаан тогтмол, r - элементийн тэнхлэгээс (хувьсах цахилгаан соронзон орны эргэлт) зай бөөмс А ажиглалтын цэг хүртэлх зай, h - бөөмийн хавтгайгаас (түүний төвөөр дамжин өнгөрөх) ажиглалтын А цэг хүртэлх зай, h e - дундаж өндөрсаармаг элементар бөөмс дэх цахилгаан цэнэгийн байршил (0.5с-тэй тэнцүү), |...| - тооны модуль, P n - векторын хэмжээ П n. (IN GHS системүржүүлэгч байхгүй.)

SI систем дэх нейтроны цахилгаан диполь талбайн E хүч (ойролцоогоор 10s > r > s бүсэд) дараахтай тэнцүү байна.

Хаана n=а/|r| - нэгж вектордиполийн төвөөс ажиглалтын цэгийн чиглэлд (A) цэг (∙) заана. цэгийн бүтээгдэхүүн, векторуудыг тодоор тодруулсан. (GHS системд үржүүлэгч байдаггүй.)

Нейтроны цахилгаан диполь талбайн хүч чадлын бүрэлдэхүүн хэсгүүд (ойролцоогоор 10s>r>s бүсэд) уртааш (| |) (дипольоос зурсан радиус векторын дагуу) энэ цэг) ба хөндлөн (_|_) SI системд:

Энд θ нь диполь момент векторын чиглэл хоорондын өнцөг юм П n ба ажиглалтын цэг хүртэлх радиус вектор (SGS системд хүчин зүйл байхгүй).

Цахилгаан орны хүч чадлын гурав дахь бүрэлдэхүүн хэсэг нь диполь моментийн вектор байрлах хавтгайд ортогональ байна. П n нейтрон ба радиус вектор, - үргэлж тэгтэй тэнцүү байна.

Нейтроны цахилгаан диполь орон (n) ба цахилгаан хоорондын харилцан үйлчлэлийн боломжит энерги U диполь талбар SI системийн алслагдсан бүсийн (r>>s) (A) цэг дэх өөр нэг саармаг элементар бөөмс (2) нь дараахтай тэнцүү байна.

Энд θ n2 нь диполь цахилгаан моментуудын векторуудын хоорондох өнцөг юм П n ба П 2, θ n - диполь цахилгаан моментийн вектор хоорондын өнцөг П n ба вектор а, θ 2 - диполь цахилгаан моментийн вектор хоорондын өнцөг П 2 ба вектор а, а- диполь цахилгаан моментийн төвөөс p n диполь цахилгаан моментийн төвөөс p 2 (ажиглалтын цэг хүртэл) вектор. (GHS системд үржүүлэгч байхгүй)

Сонгодог электродинамик ба хэмжигдэхүүнийг ашиглан тооцоолсон E-ийн утгын хазайлтыг багасгахын тулд хэвийн болгох параметр r 0-ийг нэвтрүүлсэн. интеграл тооцооойрын бүсэд. Хэвийн байдал нь хавтгайд хэвтэж буй цэг дээр тохиолддог хавтгайтай зэрэгцээнейтрон, нейтроны төвөөс хол зайд (бөөмийн хавтгайд) зайлуулж, h=ħ/2m 0~ c өндөртэй шилжилттэй, энд m 0~ нь хувьсах цахилгаан соронзон орон дахь массын хэмжээ юм. тайван байдалд байгаа нейтроны (нейтроны хувьд m 0~ = 0.95784 м. Тэгшитгэл бүрийн хувьд r 0 параметрийг бие даан тооцно. ойролцоо утгаТа талбайн радиусыг авч болно:

Дээр дурдсан бүхнээс үзэхэд нейтроны цахилгаан диполь талбар (энэ нь байгальд байгаа талаар 20-р зууны физикт ямар ч ойлголтгүй байсан) сонгодог электродинамикийн хуулиудын дагуу цэнэгтэй элементар бөөмстэй харилцан үйлчлэлцэх болно.

4 Нейтроны тайван масс

дагуу сонгодог электродинамикЭйнштейний томъёогоор нейтроныг оруулаад квант тоо L>0-тэй энгийн бөөмсийн үлдсэн массыг тэдгээрийн цахилгаан соронзон орны энергийн эквивалент гэж тодорхойлдог.

Хаана тодорхой интегралэнгийн бөөмийн бүх цахилгаан соронзон орныг эзэлдэг, E нь цахилгаан орны хүч, H нь соронзон орны хүч юм. Энд цахилгаан соронзон орны бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг харгалзан үздэг: тогтмол цахилгаан орон (нейтрон байдаг), тогтмол соронзон орон, хувьсах цахилгаан соронзон орон. Энэхүү жижиг, гэхдээ маш их физикийн багтаамжтай томьёо нь үндсэн бөөмсийн таталцлын талбайн тэгшитгэлийг гаргаж авсан нь нэгээс илүү үлгэрийн "онолыг" хаягдал руу илгээх болно - тийм ч учраас тэдний зарим зохиогчид үзэн яддаг.

Дээрх томъёоноос дараах байдлаар: нейтроны үлдсэн массын утга нь нейтрон байрлах нөхцлөөс хамаарна. Тиймээс, нейтроныг тогтмол гадаад цахилгаан талбарт (жишээлбэл, атомын цөм) байрлуулснаар бид E 2-д нөлөөлөх бөгөөд энэ нь нейтроны масс болон түүний тогтвортой байдалд нөлөөлнө. Нейтроныг тогтмол соронзон орон дээр байрлуулах үед ижил төстэй нөхцөл байдал үүсдэг. Тиймээс атомын цөм доторх нейтроны зарим шинж чанар нь ижил шинж чанараас ялгаатай байдаг чөлөөт нейтронталбайгаас хол, вакуум орчинд.

5 Нейтроны амьдрах хугацаа

Физикийн тогтоосон 880 секундын амьдралын хугацаа нь чөлөөт нейтронтой тохирч байна.

Элемент бөөмсийн хээрийн онол нь энгийн бөөмийн амьдрах хугацаа нь түүний орших нөхцлөөс хамаарна гэж үздэг. Нейтроныг гадаад талбарт (жишээлбэл, соронзон орон) байрлуулснаар бид түүний цахилгаан соронзон орон дахь энергийг өөрчилдөг. Та чиглэлээ сонгож болно гадаад талбартэгэхээр дотоод энергинейтрон буурсан. Үүний үр дүнд нейтроны задралын үед бага энерги ялгарах бөгөөд энэ нь задралыг улам хүндрүүлж, энгийн бөөмийн амьдрах хугацааг уртасгах болно. Нейтроны задралд нэмэлт энерги шаардагдах тул нейтрон тогтвортой болохын тулд гадаад талбайн хүч чадлын ийм утгыг сонгох боломжтой. Энэ нь атомын цөмд (жишээлбэл, дейтерий) ажиглагддаг зүйл бөгөөд хөрш зэргэлдээ протонуудын соронзон орон нь цөмийн нейтрон задрахаас сэргийлдэг. Бусад тохиолдолд цөмд нэмэлт энерги орох үед нейтроны задрал дахин боломжтой болно.

6 Шинэ физик: Нейтрон (элементар бөөмс) - хураангуй

Стандарт загварт (энэ зүйлд орхигдсон боловч 20-р зуунд үнэн гэж мэдэгдсэн) нейтрон нь холбогдсон төлөвгурван кварк: нэг “дээш” (u) ба хоёр “доош” (d) кварк (нейтроны таамагласан кварк бүтэц: udd). Байгальд кварк байгаа нь туршилтаар нотлогдоогүй тул байгаль дээрх таамагласан кваркуудын цэнэгтэй тэнцэх хэмжээний цахилгаан цэнэг илрээгүй бөгөөд зөвхөн кваркуудын ул мөр байгаа гэж тайлбарлах шууд бус нотолгоо байдаг. энгийн бөөмсийн зарим харилцан үйлчлэл, гэхдээ бас өөрөөр тайлбарлаж болно, дараа нь мэдэгдэл Нейтрон нь кварк бүтэцтэй гэсэн стандарт загвар нь зөвхөн батлагдаагүй таамаглал хэвээр байна. Аливаа загвар, түүний дотор Стандарт загвар нь нейтроныг оролцуулаад энгийн бөөмсийн дурын бүтцийг авах эрхтэй боловч хурдасгуур дээр нейтрон бүрдсэн харгалзах бөөмсийг илрүүлэх хүртэл загварын мэдэгдлийг нотлогдоогүй гэж үзнэ.

Нейтроныг дүрсэлсэн стандарт загвар нь байгальд байдаггүй глюонтой кваркуудыг (хэн ч бас глюоныг олоогүй), байгальд байдаггүй талбар, харилцан үйлчлэлийг нэвтрүүлж, энерги хадгалагдах хуультай зөрчилддөг;

Эгэл бөөмсийн талбайн онол ( Шинэ физик) байгальд үйлчилж буй хуулиудын хүрээнд байгальд байгаа талбарууд болон харилцан үйлчлэлд тулгуурлан нейтроныг дүрсэлдэг - энэ бол ШИНЖЛЭХ УХААН юм.

Владимир Горунович

НЕЙТРОН
Нейтрон

Нейтрон– барионуудын ангилалд хамаарах төвийг сахисан бөөмс. Протонтой хамт нейтрон нь атомын цөмийг үүсгэдэг. Нейтроны масс m n = 938.57 MeV/s 2 ≈ 1.675·10 -24 г Нейтрон нь протонтой адил 1/2ћ спинтэй ба фермион юм.. Мөн соронзон момент μ n = - 1.91μ N. , энд μ N = e ћ /2м р с – цөмийн магнетон (m р – протоны масс, Гауссын нэгжийн системийг ашигладаг). Нейтроны хэмжээ нь ойролцоогоор 10 -13 см бөгөөд энэ нь гурван кваркаас бүрдэнэ: нэг u-кварк ба хоёр д-кварк, өөрөөр хэлбэл. түүний кваркийн бүтэц нь udd юм.
Нейтрон нь барион тул B = +1 барион тоотой байдаг. Чөлөөт төлөвт нейтрон тогтворгүй байдаг. Энэ нь протоноос бага зэрэг хүнд (0.14%) тул эцсийн төлөвт протон үүсэх замаар задралд ордог.


Энэ тохиолдолд протоны барионы тоо мөн +1 тул барионы тоог хадгалах хууль зөрчигддөггүй. Энэ задралын үр дүнд электрон e - ба электрон антинейтрино e мөн үүсдэг.

Сул харилцан үйлчлэлийн улмаас ялзрал үүсдэг.
Ялзалтын схем n → p + e - + e.
Нейтроныг 1932 онд Ж.Чадвик нээжээ.

Нейтрон гэж юу вэ? Түүний бүтэц, шинж чанар, чиг үүрэг юу вэ? Нейтрон бол атомыг бүрдүүлдэг бөөмсүүдийн хамгийн том нь, бүх бодисын барилгын материал юм.

Атомын бүтэц

Нейтронууд нь цөмд байдаг, атомын нягт бүс нь мөн протоноор (эерэг цэнэгтэй бөөмс) дүүрдэг. Эдгээр хоёр элементийг цөмийн гэж нэрлэгддэг хүч нэгтгэдэг. Нейтронууд нь төвийг сахисан цэнэгтэй байдаг. Эерэг цэнэгпротоныг дүрсэлсэн байна сөрөг цэнэгэлектрон нь төвийг сахисан атом үүсгэх. Цөм дэх нейтрон нь атомын цэнэгт нөлөөлдөггүй ч цацраг идэвхт байдлын түвшинд зэрэг атомд нөлөөлдөг олон шинж чанартай хэвээр байна.

Нейтрон, изотоп, цацраг идэвхт байдал

Атомын цөмд байрлах бөөмс нь протоноос 0.2%-иар том нейтрон юм. Тэд хамтдаа ижил элементийн нийт массын 99.99% -ийг бүрдүүлдэг өөр өөр тоо хэмжээнейтрон. Эрдэмтэд атомын массыг хэлэхдээ дундаж атомын массыг хэлдэг. Жишээлбэл, нүүрстөрөгч нь ихэвчлэн 12 атомын масстай 6 нейтрон, 6 протонтой байдаг ч заримдаа 13 (6 протон, 7 нейтрон) атомын масстай байдаг. Нүүрстөрөгч с атомын дугаар 14 нь бас байдаг, гэхдээ ховор байдаг. Тэгэхээр, атомын масснүүрстөрөгчийн дундаж 12.011.

Атомууд өөр өөр тооны нейтронтой бол тэдгээрийг изотоп гэж нэрлэдэг. Эрдэмтэд эдгээр бөөмсийг цөмд нэмж, илүү том изотопуудыг бий болгох арга замыг олжээ. Одоо нейтрон нэмэх нь цэнэггүй тул атомын цэнэгт нөлөөлөхгүй. Гэсэн хэдий ч тэд атомын цацраг идэвхт чанарыг нэмэгдүүлдэг. Энэ нь цэнэггүй болох маш тогтворгүй атомуудад хүргэдэг өндөр түвшинэрчим хүч.

Гол нь юу вэ?

Химийн хувьд цөм нь атомын эерэг цэнэгтэй төв бөгөөд протон ба нейтроноос бүрддэг. "Цөм" гэдэг үг нь "самар" буюу "цөм" гэсэн утгатай үгийн нэг хэлбэр болох латин цөмөөс гаралтай. Энэ нэр томьёог 1844 онд Майкл Фарадей атомын төвийг тодорхойлох зорилгоор гаргажээ. Цөмийг судлах, түүний бүтэц, шинж чанарыг судлахад оролцдог шинжлэх ухааныг нэрлэдэг цөмийн физикболон цөмийн хими.

Протон ба нейтронууд хүчтэй байдаг цөмийн хүч. Электронууд цөмд татагддаг боловч маш хурдан хөдөлдөг тул эргэлт нь атомын төвөөс тодорхой зайд явагддаг. Нэмэх тэмдэгтэй цөмийн цэнэг нь протоноос гардаг, гэхдээ нейтрон гэж юу вэ? Энэ бол цахилгаан цэнэггүй бөөмс юм. Протон ба нейтрон нь маш их хэмжээний атомтай байдаг тул атомын бараг бүх жин цөмд агуулагддаг. том массэлектроноос илүү. Протоны тоо атомын цөмэлемент болох өөрийн онцлогийг тодорхойлдог. Нейтроны тоо нь атомын аль изотоп болохыг илэрхийлдэг.

Атомын цөмийн хэмжээ

Цөм нь атомын ерөнхий диаметрээс хамаагүй бага байдаг, учир нь электронууд төвөөс хол зайд байрладаг. Устөрөгчийн атом нь цөмөөсөө 145000 дахин, ураны атом төвөөсөө 23000 дахин том. Устөрөгчийн цөм нь нэг протоноос бүрддэг тул хамгийн жижиг нь юм.

Цөм дэх протон ба нейтронуудын зохион байгуулалт

Протон ба нейтроныг ихэвчлэн бөмбөрцөгт нэгтгэж, жигд тархсан байдлаар дүрсэлдэг. Гэсэн хэдий ч энэ нь бодит бүтцийг хялбарчлах явдал юм. Нуклон бүр (протон эсвэл нейтрон) тодорхой энергийн түвшин, байршлын хүрээг эзэлж болно. Цөм нь бөмбөрцөг хэлбэртэй байж болох ч лийр, бөмбөрцөг, диск хэлбэртэй байж болно.

Протон ба нейтроны цөм нь кварк гэж нэрлэгддэг хамгийн жижиг хэсгүүдээс бүрддэг барионууд юм. Таталцлын хүч нь маш богино зайтай тул протон ба нейтронууд хоорондоо маш ойрхон байх ёстой. Энэхүү хүчтэй таталт нь цэнэглэгдсэн протонуудын байгалийн түлхэлтийг даван туулдаг.

Протон, нейтрон, электрон

зэрэг шинжлэх ухааныг хөгжүүлэх хүчирхэг түлхэц цөмийн физик, нейтроны нээлт (1932) байв. Үүний төлөө бид Рутерфордын шавь байсан Английн физикчдээ талархах ёстой. Нейтрон гэж юу вэ? Энэ бол чөлөөт төлөвт 15 минутын дотор массгүй төвийг сахисан бөөмс гэгдэх протон, электрон, нейтрино болон задарч чаддаг тогтворгүй бөөмс юм.

Бөөм нь цахилгаан цэнэггүй, төвийг сахисан байдаг тул энэ нэрийг авсан. Нейтрон нь маш нягт юм. Тусгаарлагдсан төлөвт нэг нейтрон ердөө 1.67·10 - 27 масстай байх ба хэрвээ та нейтроноор нягт дүүргэсэн цайны халбага авбал үүссэн материйн хэсэг хэдэн сая тонн жинтэй болно.

Элементийн цөм дэх протоны тоог атомын дугаар гэнэ. Энэ тоо нь элемент бүрт өөрийн өвөрмөц онцлогийг өгдөг. Нүүрстөрөгч зэрэг зарим элементийн атомуудад цөм дэх протоны тоо үргэлж ижил байдаг ч нейтроны тоо өөр байж болно. Атом энэ элементийнцөмд тодорхой тооны нейтрон агуулагдахыг изотоп гэнэ.

Ганц нейтрон аюултай юу?

Нейтрон гэж юу вэ? Энэ нь протонтой хамт багтдаг бөөмс боловч заримдаа тэд өөрсдөө оршин тогтнож чаддаг. Нейтронууд атомын цөмөөс гадуур байх үед потенциал олж авдаг аюултай шинж чанарууд. Тэдэнтэй хамт хөдлөх үед өндөр хурдтай, тэд үхлийн аюултай цацраг үүсгэдэг. Хүмүүс, амьтдыг хөнөөх чадвараараа алдартай нейтрон бөмбөг гэж нэрлэгддэг бөмбөг нь амьд бус биет бүтцэд хамгийн бага нөлөө үзүүлдэг.

Нейтрон бол атомын маш чухал хэсэг юм. Өндөр нягтралтайЭдгээр тоосонцор нь тэдний хурдтай хослуулан тэдэнд туйлшралыг өгдөг хор хөнөөлтэй хүчболон эрчим хүч. Үүний үр дүнд тэд цохиж буй атомуудын цөмийг өөрчлөх эсвэл бүр таслах боломжтой. Хэдийгээр нейтрон нь цэвэр саармаг цахилгаан цэнэгтэй боловч цэнэгийн хувьд бие биенээ үгүйсгэдэг цэнэглэгдсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс бүрддэг.

Атом дахь нейтрон бол жижиг бөөмс юм. Протонтой адил тэд хэтэрхий жижиг тул түүнтэй хамт харагдахгүй электрон микроскоп, гэхдээ тэд байгаа учраас тэнд байдаг цорын ганц арга зам, атомын зан үйлийг тайлбарлах. Нейтрон нь атомын тогтвортой байдалд маш чухал боловч атомын төвөөс гадуур удаан оршин тогтнох боломжгүй бөгөөд дунджаар ердөө 885 секундын дотор (15 минут) ялзардаг.



Танд нийтлэл таалагдсан уу? Найзуудтайгаа хуваалцаарай!