Struktura atoma: kaj je nevtron?

Kaj je nevtron? Kakšna je njegova struktura, lastnosti in funkcije? Nevtroni so največji delci, ki tvorijo atome, ki so gradniki vseh snovi.

Struktura atoma

Nevtroni so v jedru - gosta regija atoma, prav tako napolnjena s protoni (pozitivno nabiti delci). Ti dve elementi sta združeni s silo, imenovano jedrska energija. Nevtroni imajo nevtralen naboj. Pozitivni naboj protona se primerja z negativnim nabojom elektrona, da bi ustvarili nevtralni atom. Kljub dejstvu, da nevtroni v jedru ne vplivajo na naboj atomov, imajo še vedno veliko lastnosti, ki vplivajo na atom, vključno s stopnjo radioaktivnosti.

Nevtroni, izotopi in radioaktivnost

Delec, ki se nahaja v jedru atoma - nevtron za 0,2% več kot protona. Skupaj tvorijo 99,99% atomske mase. Atomi istega elementa imajo lahko drugačno število nevtronov. Ko znanstveniki se nanašajo na atomsko maso, so se nanašajo na povprečno atomsko maso. Na primer, ogljik ima običajno 6 6 protone in nevtrone z atomsko maso 12, vendar to včasih zgodi z atomsko maso 13 (šest protonov in sedem nevtroni). Ogljik z atomsko številko 14 obstaja, vendar je redek. Torej, atomska teža za ogljik je povprečna na 12.011.

Ko imajo atomi različno število nevtronov, se imenujejo izotopi. Znanstveniki so našli načine za dodajanje teh delcev v jedro, da bi ustvarili večje izotope. Zdaj dodajanje nevtronov ne vpliva na naboj atomov, ker nimajo polnjenja. Vendar pa povečujejo radioaktivnost atoma. To lahko privede do zelo nestabilnih atomov, ki lahko prenašajo visoke ravni energije.

Kaj je jedro?

V kemiji je jedro pozitivno napolnjeno središče atoma, ki ga sestavljajo protoni in nevtroni. Beseda "jedro" prihaja iz latinskega jedra, ki je oblika besede, ki pomeni "oreh" ali "jedro". Ta izraz je leta 1844 skoval Michael Faraday, da bi opisal središče atoma. Znanosti, vključene v študijo jedra, študijo njegove sestave in značilnosti, se imenujejo jedrska fizika in jedrska kemija.

Protoni in nevtroni imajo močno jedrsko silo. Elektroni privlačijo jedro, vendar se tako hitro premikajo, da se njihovo vrtenje izvaja na določeni razdalji od središča atoma. Zaračunavanje jedra s znakom plus izhaja iz protonov in kaj je nevtron? To je delec, ki nima električnega naboja. Skoraj celotna teža atoma je v jedru, ker imajo protoni in nevtroni veliko večjo maso kot elektroni. Število protonov v atomskem jedru določa svojo identiteto kot atom določenega element. Število nevtronov pomeni, da je izotop elementa atom.

Velikost atomskega jedra

Jedro je veliko manjše od skupnega premera atoma, saj so lahko elektroni oddaljeni od središča. Atoma vodika je 145.000 krat večja od jedra, atom atomov urana pa je 23.000-krat večji od njegovega središča. Jedro vodika je najmanjše, ker je sestavljen iz enega samega protona.

Lokacija protonov in nevtronov v jedru

Proton in nevtron sta ponavadi prikazana kot združena in enakomerno porazdeljena po sferah. Vendar pa to poenostavitev dejanske strukture. Vsak nukleon (proton ali nevtron) lahko zasede določeno raven energije in vrsto lokacij. Medtem ko je jedro lahko kroglasto, je lahko tudi hruškasto, globularno ali v obliki plošč.

Jedro protonov in nevtronov sta barioni, ki jih sestavljajo najmanjši subatomske delce, imenovani kvarki. Sila privlačnosti je zelo majhna, zato morajo biti protoni in nevtroni med seboj zelo blizu, da bi bili povezani. Ta močna privlačnost presega naravno odganjanje zaračunanih protonov.

Proton, nevtron in elektron

Močan impulz v razvoju takšne znanosti kot jedrske fizike je bil odkritje nevtona (1932). Hvala za to je angleški fizik D. Chadwick, ki je bil študent Rutherforda. Kaj je nevtron? To je nestabilen delec, ki je v prostem stanju v samo 15 minutah je lahko razpade v proton, elektron in nevtrino, tako imenovano brezmasne nevtralen delec.

Delec dobi svoje ime, ker nima električnega naboja, je nevtralen. Neutroni so zelo gosti. V izoliranem stanju ima en nevtron maso samo 1,67middot-10^-27, in če vzamete čajno žličko, tesno zapakirano z nevtroni, bo nastalo kos materiala tehtal na milijone ton.

Število protonov v jedru elementa se imenuje atomsko število. Ta številka daje vsakemu elementu svojo edinstveno identiteto. V atomih nekaterih elementov, na primer ogljika, je število protonov v jedrih vedno enako, vendar se lahko število nevtronov razlikuje. Atom tega elementa z določenim številom nevtronov v jedru se imenuje izotop.

Ali so posamezni nevtroni nevarni?

Kaj je nevtron? To je delec, ki skupaj s protonom, sestavo jedra atoma. Vendar včasih lahko same obstajajo. Ko so nevtroni izven atomskih jeder, pridobijo potencialno nevarne lastnosti. Ko se premikajo s hitrostjo, povzročajo smrtonosno sevanje. Tako imenovane nevtronske bombe, znane po svoji sposobnosti, da ubijejo ljudi in živali, imajo minimalen vpliv na nestanovitne fizikalne strukture.

Nevtroni so zelo pomemben del atoma. Visoka gostota teh delcev v kombinaciji s svojo hitrostjo jim daje izredno destruktivno silo in energijo. Posledično lahko spremenijo ali celo razpadejo jedra atomov, ki jih zadenejo. Čeprav ima nevtron čisto nevtralen električni naboj, je sestavljen iz nabranih komponent, ki se medsebojno prekličejo glede na polnjenje.

Nevtron v atomu je majhen delec. Kot protonov, ki so premajhni, da bi jih videli, tudi z elektronskim mikroskopom, vendar so tam, ker je to edini način pojasnjuje obnašanje atomov. Nevtroni so zelo pomembna za zagotovitev stabilnosti atoma, vendar izven svoje atomske centra, ne morejo preživeti dolge, in pade v povprečju samo 885 sekund (približno 15 minut).