Neutron

Nevtrónin ella Neutronin er ein subatomiskur partikkul, tekin n ella n^0, við ongum elektroniskum ravnmagnsløðing og nøgd á eitt sindur meira enn einari protón. Protónir og neutronir gera kjarnina av atominum. Protónir og neutronir skikka sær líkasum hvørt annað inni í kjarnuni og báar eindirnar hava næstan ein massa á einari atomiskari eind (dalton). Báar eindirnar vera nevndar nukleonir.^[1] Teirra ognarlutir og sín ámillum ávirkan er lýst sum atomalisfrøði.

Evnið og kjarnuognir av kjarnuni eru valdir av nummarinum av protonum, eisini nevnt atomiska nummarim, og nummarið av neutronum, nevnt neutron nummarið. Atomiska massanummarið er tað samlaða talið av nukleonum. T.d, kolevni hevur atomiskt nummar á 6 og tað ríkiliga kolevnið-12 evnisjavningurin (isotopurin) hevur 6 neutronir, afturímóti tað sjálvsama kolevni-13 evnisjavningurin (isotopurin) hevur 7 neutronir. Summi evni koma fram í náttúruni við bert einum støðugum isotopi, so sum Flúr (Fluor). Onnur evni koma fram við nógvum støðugum isotopum, so sum Tin við tíggju støðugum isotopum.

Í kjarnuni knýtast protónir og neutronir seg saman vegna atomorku. Neutronir eru ásettar fyri at stabilisera kjarnuna, við undantakinum av einum einkjuprotón Hydrogen atominum. Neutronir eru gjørdar ríkiligar í kjarnukloyving og samanbræðing. Tær eru fyrst og fremst ein gevari til ta nukleosyntesuna av evnafrøðiligum evnum í stjørnum ígjøgnum kloyving, bræðing og neutronfangandi mannagongdini.

Neutronin er ógvuliga umráandi tá tað kemur til framleiðslu av kjarnorku. Neutronin varð uppdagað í 1932 av James Chadwick,^[2] í áratígginum eftir hann hevði uppdagað hana hendu nógvar ymiskar royndir við kjarnuumbroytingum. Eftir hetta uppdagaði man kjarnukloyvingina í 1938,^[3] tá fann man skjótt útav at um kloyvingin framleiddi neutronir, sum hvør av hesum kundi flúgvi inn í arðar kjarnir og harvið skapa eina ketu reaktion.^[4] Hesar fyrstu hendingar og finningar leiddu til tað fyrsta kjarnorkuverkið (Chicago Pile-1, 1942) og tað fyrsta kjarnorku vápni (Trinity 1945).

fríðar Neutronir, sjálvt um tær ikki beinleiðis ioniserað atomir, elva til ioniseraða geisling (radiation). Júst hetta kann vera lívfrøðiliga fraligt fyri okkum, treytað av hvussu nógv talan er um, sum einum kemur undir. Tó er altíð, óansað hvar tú ert, ein lítil stráling har tú ert staddur. Hetta nevna vit bakstøðis-stráling, hesar eru natúrligar strálingar, ið fara fram á skorpuni av jørðini, og koma av natúrligum evnum.^[5] Hesar neutronir streyma runt allastaðnist. So tá vit skula máta eftir radioaktiviteti, so er umráandi fyrst at vita, hvussu høg tann natúrliga strálingin er, júst á tí stað.

Tann fríða Neutronin hevur ein massa á $939.565.413,3eV/c^{2}$ ella $1,674927\times 10^{-27}kg$ ella 1,008664915u. Neutronin hevur eitt radius á $0.8\times 10^{-15}$ og hevur spinn-½ fermion. Nutronin hevur onga mátingaføra løðing. Við positivu løðingini hjá protonini, verður hon (protonin) beinleiðis ávirka av elektriskum feltum (ravnmagns-øki), har aftur ímóti neutronini, ið ikki verður ávirka av ravnmagnsøkjum. Harafturímóti hevur Neutronin eitt magnetiskt-bil (magnetic moment) so í tí tíðarbilinum verður Neutronin ávirka av magnetiskum økjum. Men magnetiska-bili hevur negativt virðið tí at orienteringin er umvend av spinninum hjá neutronini.

Ein frí Neutron er óstøðu (óstabil), fellur ímóti einari proton, elektrón og antineutrino (antineutron) við eini lívstíð á umleið 15 minuttir ( $881.5\pm 1.5s.$ ). Hetta radioaktiva fellingin (fáningin), eisini kent sum beta fáning, er møgulig tí massin av neutronini er eitt sindur størri enn tann hjá protonini. Ein frí proton er tó støðu. Men tá tær verða bundnar saman í einari kjarnu, kann úrslitið vera bæði støðugt og óstøðugt. Tað velst tó um, hvussu kjarnin er sett saman og hvørjir lutitnir eru, ið er innblandiaðir. Beta fáningin, tá neutonir fella ímóti protonum, ella umvent, er stýrt eftir Tí Veiku Orkuni og tað krevur eina útsending ella eina upptøku (innslúsan) av elektrónum og neutronum, ella antipartikklar teirra.

Protonir og neutronir uppføra seg á næstan sama hátt undir kjarnorku í kjarnanum. Konseptið (hugtakið) av isospin, har protonin og neutron vera sæddar sum tveir kvantum (quantum) statir av sama partikli, er brúkt til at skapa sín ámillum ávirkan av nukleonum við kjarnu- ella Veiku okrunum. Vegna styrkini av kjarnorkuni á stuttum avstandi er bindingin av nukleonum neira enn sjey ordanir av støddini størri enn elktrónmangetiska orkau bindingin, ið heldur elektrónum saman, í atomum. Kjarnureaktionir (so sum kjarn-fissión) hevur tí ein orku densitet á meira enn tíggju milliónir ferir so nógv sum kemiskar bindingar. Tí av massa-orku-javngildi, kjarnu bindingarorkan reducera (minka) massan av kjarnunum. Tá ið saman um kemur, er førleikin av kjarnuorkuni at goyma orkurestir frá tí elektromagnetiskku afturrakstinum (repulsion) av kjarnulutunum er støði fyri meginpartin av orkuni sum framleiðir kjarnorkuverk ella atombombur. í kjarnufissión er upptakan av einari neutron av einari tungari kjarnu (t.d. Uranium-235) viðførir at kjarnan gert óstabil og brotnar, og partarnir vera til minni og lættari nýggjar kjarnir og eisini sendir tað burtur aðrar neutronir. Hesar positivu løddu og løttu kjarnirnar vekja síðani og frágeva elektromagnetiska potentiala orku.

Neutronin er flokkað sum eina hadron, tí at hon er ein samanseettur partikkul gjørdur av kvarkum (quark). Neutronin er eisini flokkað sum ein Baryon, tí tað er samansett av trimum valens (valence) kvarkum. Tann avmarkaða støddin av neutronini og magnetiskatíðarbilinum fortelja okkum tað, at neutronin er ein samansettur partikkul, sum er tað øvuta av eunum fundamentalum partikkli (eisini nevnt elementariskur partikkil). Ein neutron hevur tveir niðurkvarkar við einari løðing á $-1/3e$ og ein uppkvark ivð løðingini $+2/3e$ .

Líka sum protonir so eru kvarkarnir av einari neutron bundnir saman av tí Sterku Kraftini lagt ímillum av gluonum. Kjarnorku kraftin er úrslit av tí annarligu ávirkanini av tí meira fundemantalu Sterku Kraftini.

Keldulisti

↑ Thomas, A.W.; Weise, W. (2001), The Structure of the Nucleon, Wiley-WCH, Berlin, https://en.wikipedia.org/wiki/Special:BookSources/978-3-527-40297-7
↑ Chadwick, James (1932). "Possible Existence of a Neutron".https://en.wikipedia.org/wiki/Nature_(journal). 129 (3152):312. https://en.wikipedia.org/wiki/Bibcode: https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1932Natur.129Q.312C. https://en.wikipedia.org/wiki/Digital_object_identifier: https://doi.org/10.1038%2F129312a0
↑ Hahn, O. & Strassmann, F. (1939). "Über den Nachweis und das Verhalten der bei der Bestrahlung des Urans mittels Neutronen entstehenden Erdalkalimetalle" [On the detection and characteristics of the alkaline earth metals formed by irradiation of uranium with neutrons]. https://en.wikipedia.org/wiki/Die_Naturwissenschaften. 27 (1): 11–15. https://en.wikipedia.org/wiki/Bibcode: https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1939NW.....27...11H. https://en.wikipedia.org/wiki/Digital_object_identifier: https://doi.org/10.1007%2FBF01488241.
↑ Glasstone, Samuel; Dolan, Philip J., eds. (1977), The Effects of Nuclear Weapons (3rd ed.), U.S. Dept. of Defense and Energy Research and Development Administration, U.S. Government Printing Office, https://en.wikipedia.org/wiki/International_Standard_Book_Number https://en.wikipedia.org/wiki/Special:BookSources/978-1-60322-016-3
↑ Carson, M.J.; et al. (2004). "Neutron background in large-scale xenon detectors for dark matter searches". https://en.wikipedia.org/wiki/Astroparticle_Physics_(journal). 21 (6): 667-687. https://en.wikipedia.org/wiki/ArXiv: https://arxiv.org/abs/hep-ex/0404042. https://en.wikipedia.org/wiki/Bibcode: https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2004APh....21..667C. : https://doi.org/10.1016%2Fj.astropartphys.2004.05.001.

[1] Thomas, A.W.; Weise, W. (2001), The Structure of the Nucleon, Wiley-WCH, Berlin, https://en.wikipedia.org/wiki/Special:BookSources/978-3-527-40297-7

[2] Chadwick, James (1932). "Possible Existence of a Neutron".https://en.wikipedia.org/wiki/Nature_(journal). 129 (3152):312. https://en.wikipedia.org/wiki/Bibcode: https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1932Natur.129Q.312C. https://en.wikipedia.org/wiki/Digital_object_identifier: https://doi.org/10.1038%2F129312a0

[3] Hahn, O. & Strassmann, F. (1939). "Über den Nachweis und das Verhalten der bei der Bestrahlung des Urans mittels Neutronen entstehenden Erdalkalimetalle" [On the detection and characteristics of the alkaline earth metals formed by irradiation of uranium with neutrons]. https://en.wikipedia.org/wiki/Die_Naturwissenschaften. 27 (1): 11–15. https://en.wikipedia.org/wiki/Bibcode: https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1939NW.....27...11H. https://en.wikipedia.org/wiki/Digital_object_identifier: https://doi.org/10.1007%2FBF01488241.

[4] Glasstone, Samuel; Dolan, Philip J., eds. (1977), The Effects of Nuclear Weapons (3rd ed.), U.S. Dept. of Defense and Energy Research and Development Administration, U.S. Government Printing Office, https://en.wikipedia.org/wiki/International_Standard_Book_Number https://en.wikipedia.org/wiki/Special:BookSources/978-1-60322-016-3

[5] Carson, M.J.; et al. (2004). "Neutron background in large-scale xenon detectors for dark matter searches". https://en.wikipedia.org/wiki/Astroparticle_Physics_(journal). 21 (6): 667-687. https://en.wikipedia.org/wiki/ArXiv: https://arxiv.org/abs/hep-ex/0404042. https://en.wikipedia.org/wiki/Bibcode: https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2004APh....21..667C. : https://doi.org/10.1016%2Fj.astropartphys.2004.05.001.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]