Нейтрон. Какой заряд у нейтрона
Ответы@Mail.Ru: что такое НЕЙТРОНЫ?
Нейтрон-елементарная частиця, не имеющая зарада. Вмемте с протонами составляет ядро атома, вокруг которого движутся електроны
фигня такая, у которой заряда нет. Вот есть в молекуле электроны - они имеют заряд минус, есть протоны - у них плюс. А у нейтронов нет ничего
НЕЙТРОНЫ —- электрически нейтральные элементарные частицы с массой, близкой к протону, равной 1838 электронных масс (1,674·10-24 г) ; вместе с протонами входят в состав всех атомных ядер. В свободном состоянии радиоактивны. Вследствие отсутствия электрического заряда НЕЙТРОНЫ легко проникают в любые ядра. Под действием НЕЙТРОНЫ идут различные ядерные реакции.
Нейтрон - елементарная частица, которая находится в ядре электрона и не имеет заряда
Нейтрон - частица. Нейтроны и протоны вместе составляют ядра атомов. Атом - частица. Из атомов составлены молекулы. Молекула - частица. Из молекул состоит всё что тебя окружает.
Нейтрон - структурная элементарная частица, не имеющая заряда. Однако имеет спин и радиус ядерного магнетона.
touch.otvet.mail.ru
Ответы@Mail.Ru: В чём разница между протоном и нейтроном? Почему протон имеет положительный заряд и вообще, заряд, а нейтрон
В ядре непример живут протоны и нейтроны. Нейтрон на самом деле - мини-взрыв протона с электроном, в результате которого выделяется анти-частица энергии. Эта анти-частица энергии отлетает от места мини-взрыва и детонирует рядом расположенную слитую из протона и нейсрона частицу. Та в свою очерезь распадается, а протон поглощает эту античастицу. Это ядерные бесконечные реакции. Голых протонов в природе мало, это огромная заряженная сила, а свято место пустым не бывает, его обязательно обсиживают блуждающие электроны - так существуют нейтроны. Квантовая механика, раздел про "зоологию" элементарных частиц.
Разница между протоном и нейтроном в том что протон имеет положительный заряд, а нейтрон - нет
нейтрон - протон, в который впрессовали электрон :) Причем - ненадолго, нейтрон в чистом виде живет недолго, распадается назад.
Почему протон имеет положительный заряд и вообще, заряд, а нейтрон - нет ========= по определению
Так устроен наш мир. Таков закон природы! Квантовая физика - сложная и интересная наука. А самый трудный вопрос в науке - "Почему".Почитайте книжки научные, а здесь в Интернете трудно найти что-нибудь, кроме рекламы.
Как протон так и нейтрон являются представителями элементарных частиц адронов, а более точно - барионов (частицы состоящие из трёх кварков) . При этом протон состоит из двух "верних" кварков и одного "нижнего" (заряд "верхнего" кварка равен +2/3, а "нижнего" - (-1/3) заряда электрона) , а нейтрон - из одного "верхнего" и двух "нижних". Поэтому суммарный заряд протона - +1 заряд электрона, а нейтрона - 0. Также этим объясняется разность масс между протоном и нейтроном. Гораздо более интересный вопрос - что такое антинейтрон? :)
touch.otvet.mail.ru
Почему протоны + заряд а у нейтрона нет заряда Простым языком.
Даже из названия ясно: "нейтрон" - элементарную частицу без заряда условились назвать нейтроном (нейтральной частицей).. . Почему?. . Почему один академик, а другой дворник? Каждому своё место.
Потому же, почему лягушка не вол. Они состоят из разных комбинаций кварков, в нейтроне электрические заряды кварков взаимно компенсируются, в протоне нет.
Раньше считалось, что нейтрон - это склеенные вместе протон и электрон, заряды которых взаимонейтрализуют друг друга. И действительно, примерно за 15 минут любой свободный нейтрон разделится на протон и электрон (ну и антинейтрино заодно - массы выравнять) . Однако ж концепция изменилась и теперь считается, что у нейтрона ПРОСТО нулевой заряд. И все тут.
у нейтрона и положительный и отрицательный заряды одновременно.
touch.otvet.mail.ru
Нейтрон — Википедия
Символ | |
Масса | 939,565 4133(58) МэВ[1], 1,674 927 471(21)·10−27кг[1], 1,008 664 915 88(49) а. е. м.[1] |
Античастица | антинейтрон |
Участвует во взаимодействиях | Сильное, слабое, электромагнитное и гравитационное |
Классы | фермион, адрон, барион, N-барион, нуклон |
Электрический заряд | 0 |
Спин | 1/2 |
Изотопический спин | 1/2 |
Барионное число | 1 |
Странность | 0 |
Очарование | 0 |
Время жизни | 880,0 ± 0,9 c[2] |
Схема распада | |
Кварковый состав | udd |
Нейтро́н (от лат. neuter — ни тот, ни другой) — тяжёлая элементарная частица, не имеющая электрического заряда. Нейтрон является фермионом и принадлежит к классу барионов. Нейтроны и протоны являются двумя главными компонентами атомных ядер[3]; общее название для протонов и нейтронов — нуклоны.
Открытие нейтрона (1932) принадлежит физику Джеймсу Чедвику, который объяснил результаты опытов В. Боте и Г. Беккера (1930), в которых обнаружилось, что — частицы, вылетающие при распаде полония, воздействуя на лёгкие элементы, приводят к возникновению сильно проникающего излучения. Чедвик первый предположил, что новое проникающее излучение состоит из нейтронов и определил их массу[4]. За это открытие он получил Нобелевскую премию по физике в 1935 году.
В 1930 г. В. А. Амбарцумян и Д. Д. Иваненко показали, что ядро не может, как считалось в то время, состоять из протонов и электронов, что электроны, вылетающие из ядра при бета-распаде, рождаются в момент распада, и что кроме протонов, в ядре должны присутствовать некие нейтральные частицы.[5][6]
В 1930 Вальтер Боте и Г. Бекер, работавшие в Германии, обнаружили, что если высокоэнергетичные альфа-частицы, испускаемые полонием-210, попадают на некоторые лёгкие элементы, в особенности на бериллий или литий, образуется излучение с необычно большой проникающей способностью. Сначала считалось, что это — гамма-излучение, но выяснилось, что оно обладает гораздо большей проникающей способностью, чем все известные гамма-лучи, и результаты эксперимента не могут быть таким образом интерпретированы. Важный вклад сделали в 1932 Ирен и Фредерик Жолио-Кюри. Они показали, что если это неизвестное излучение попадает на парафин или любое другое соединение, богатое водородом, образуются протоны высоких энергий. Само по себе это ничему не противоречило, но численные результаты приводили к нестыковкам в теории. Позднее в том же 1932 году английский физик Джеймс Чедвик провёл серию экспериментов, в которых он показал, что гамма-лучевая гипотеза несостоятельна. Он предположил, что это излучение состоит из незаряженных частиц с массой, близкой к массе протона, и провёл серию экспериментов, подтвердивших эту гипотезу. Эти незаряженные частицы были названы нейтронами от латинского корня neutral и обычного для частиц суффикса on (он). В том же 1932 г. Д. Д. Иваненко[7] и затем В. Гейзенберг предположили, что атомное ядро состоит из протонов и нейтронов.
Основные характеристики[править]
- Масса (примерно на 0,1378 % больше, чем масса протона; приведены рекомендованные значения CODATA 2014 года, в скобках указана погрешность величины в единицах последней значимой цифры, одно стандартное отклонение):
- Электрический заряд: 0. Экспериментально измеренное значение совместимо с нулём: (−0,2±0,8)·10−21элементарного электрического заряда[2].
- Спин: 1⁄2 (фермион). Спин свободного нейтрона измеряется методом когерентного отражения от магнитных зеркал[12].
- Время жизни в свободном состоянии: τ = 880,0 ± 0,9 секунды[2][13] (период полураспада T1/2 = τ·ln2 = 610,0 ± 0,6 секунды).
- Магнитный момент: −1,913 042 73(45) ядерного магнетона.[14] Магнитный момент нейтрона измеряется путём резонансного метода молекулярных пучков[12].
- Внутренняя чётность: равна 1.[15]
Несмотря на нулевой электрический заряд, нейтрон не является истинно нейтральной частицей. Античастицей нейтрона является антинейтрон, который не совпадает с самим нейтроном. Нейтрон аннигилирует с антинейтроном и другими антиадронами (в частности, с антипротоном).
Строение и распад[править]
Кварковая структура нейтронаСчитается надёжно установленным, что нейтрон является связанным состоянием трёх кварков: одного «верхнего» (u) и двух «нижних» (d) кварков (кварковая структура udd). Близость значений масс протона и нейтрона обусловлена свойством приближённой изотопической инвариантности: в протоне (кварковая структура uud) один d-кварк заменяется на u-кварк, но поскольку массы этих кварков очень близки, такая замена слабо сказывается на массе составной частицы.
Поскольку нейтрон тяжелее протона (на 1,293 332 05(48) МэВ[1], или 0,001 388 449 00(51) а.е.м.)[1], то он может распадаться в свободном состоянии. Единственным каналом распада, разрешённым законом сохранения энергии и законами сохранения электрического заряда, барионного и лептонного квантовых чисел, является бета-распад нейтрона на протон, электрон и электронное антинейтрино (а также, возможно, гамма-квант[16]). Поскольку этот распад идёт с образованием лептонов и изменением аромата кварков, то он обязан происходить только за счёт слабого взаимодействия. Однако, ввиду специфических свойств слабого взаимодействия, скорость этой реакции аномально мала из-за крайне малого энерговыделения (разности масс начальных и конечных частиц). Именно этим объясняется тот факт, что нейтрон является настоящим долгожителем среди элементарных частиц: его время жизни, приблизительно равное 15 минутам, примерно в миллиард раз больше времени жизни мюона — следующей за нейтроном метастабильной частице по времени жизни.
Кроме того, разница масс между протоном и нейтроном около 1,3 МэВ невелика по меркам ядерной физики. Вследствие этого, в ядрах нейтрон может находиться в более глубокой потенциальной яме, чем протон, и потому бета-распад нейтрона оказывается энергетически невыгодным. Это приводит к тому, что в ядрах нейтрон может быть стабильным. Более того, в нейтроно-дефицитных ядрах происходит бета-распад протона в нейтрон (с захватом орбитального электрона или вылетом позитрона), который энергетически запрещён для свободного протона.
На кварковом уровне бета-распад нейтрона может быть описан как превращение одного из d-кварков в u-кварк с испусканием виртуального W−-бозона, который немедленно распадается на электрон и электронное антинейтрино.
Изучение распада свободного нейтрона важно для уточнения свойств слабого взаимодействия, а также поиска нарушений временно́й инвариантности, нейтрон-антинейтронных осцилляций и т. п.
Внутреннюю структуру нейтрона изучают путём опытов по рассеянию электронов на дейтерии. Распределение электрического заряда в нейтроне всюду примерно равно нулю, а плотность магнитного момента в нейтроне имеет такой же вид, как и в протоне.[17]
Другие свойства[править]
Изоспины нейтрона и протона одинаковы (1⁄2), но их проекции противоположны по знаку. Проекция изоспина нейтрона по соглашению в физике элементарных частиц принимается равной −1⁄2, в ядерной физике +1⁄2 (поскольку в большинстве ядер нейтронов больше, чем протонов, это соглашение позволяет избегать отрицательных суммарных проекций изоспина).
Нейтрон и протон вместе с — барионами входят в состав октета барионов со спином и барионным зарядом .[18]
Нейтрон — единственная из имеющих массу покоя элементарных частиц, для которой непосредственно наблюдалось гравитационное взаимодействие — искривление в поле земного тяготения траектории хорошо коллимированного пучка ультрахолодных нейтронов. Измеренное гравитационное ускорение нейтронов в пределах точности эксперимента совпадает с гравитационным ускорением макроскопических тел.[19]
При огромном давлении внутри нейтронной звезды нейтроны могут деформироваться вплоть до того, что приобретают форму куба[20].
Направления исследований в физике нейтронов[править]
Фундаментальные исследования:
- возможность существования тетранейтронов и иных связанных состояний из одних только нейтронов
- поиск возможных нейтрон-антинейтронных осцилляций
- поиск электрического дипольного момента нейтрона. Электрический дипольный момент нейтрона был бы точно равен нулю, если бы имела место инвариантность всех взаимодействий, в которых участвует нейтрон, относительно операции отражения времени. Слабые взаимодействия неинвариантны относительно операции отражения времени. Вследствие этого нейтрон должен был бы обладать электрическим дипольным моментом. Причина отсутствия электрического дипольного момента у нейтрона неизвестна.[21]
- изучение свойств сильно нейтроно-избыточных лёгких ядер
Прикладные исследования:
- ↑ 1,01,11,21,31,4 http://physics.nist.gov/cuu/Constants/Table/allascii.txt Fundamental Physical Constants --- Complete Listing
- ↑ 2,02,12,2 J. Beringer et al. (Particle Data Group), Phys. Rev. D86, 010001 (2012) and 2013 partial update for the 2014 edition. http://pdg.lbl.gov/2013/listings/rpp2013-list-n.pdf
- ↑ Нейтроны содержатся во всех известных атомных ядрах, кроме ядра лёгкого изотопа водорода — протия, состоящего из одного протона.
- ↑ Широков, 1972, с. 483
- ↑ Ambarzumian, V., Iwanenko, D. Les électrons inobservables et les rayons // Compt. Rend. Acad Sci. Paris. — 1930. —. —.
- ↑ V. A. Ambartsumian — a life in science // Astrophysics. — 2008. —. —. — DOI:10.1007/s10511-008-9016-6.
- ↑ Iwanenko, D. The neutron hypothesis // Nature. — 1932. —,,. —. — ISSN 0028-0836. — DOI:10.1007/s10511-008-9016-6.
- ↑ CODATA Value: proton mass energy equivalent in MeV.
- ↑ CODATA Value: neutron mass in u.
- ↑ CODATA Value: neutron mass.
- ↑ CODATA Value: neutron-electron mass ratio.
- ↑ 12,012,1 Бете, Г., Моррисон Ф. Элементарная теория ядра. — М: ИЛ, 1956. — С. 50.
- ↑ Измерения времени жизни нейтрона, выполненные разными методами, по-прежнему расходятся.. «Элементы». Новости науки. Физика. (3 декабря 2013 г.). Проверено 11 декабря 2013.
- ↑ CODATA Value: neutron magnetic moment to nuclear magneton ratio.
- ↑ Широков, 1972, с. 67
- ↑ Экспериментально установлено, что радиативный бета-распад (то есть распад с излучением электрона, электронного антинейтрино и дополнительно гамма-кванта) происходит в 0,309 % случаев от всех распадов нейтрона. Бета-распад нейтрона в связанное состояние, то есть с захватом излучаемого электрона на орбиту вокруг образовавшегося протона, предсказан теоретически, но пока не был обнаружен; установлено лишь, что такой процесс происходит менее чем в 3 % случаев. См. Бета-распад нейтрона.
- ↑ Широков, 1972, с. 352
- ↑ Физика микромира, 1980, с. 283
- ↑ «ФИЗИКА» Большой энциклопедический словарь, Научное издательство «Большая Российская энциклопедия», М., 1998, стр. 453.
- ↑ Felipe J. Llanes-Estrada, Gaspar Moreno Navarro. (2011), "Cubic neutrons", arΧiv:1108.1859v1 [nucl-th]
- ↑ Широков, 1972, с. 484
www.wikiznanie.ru
зачем нужны нейтроны в атоме, если они не имеют заряда?
Интересный вопросс.. . Это самая удивительная частица. Да! именно частица - ибо ЕДИНСТВЕННАЯ имеет массу покоя. И именно только для нейтрона (а он несколько тяжелее протона) наблюдалось искривление гравитационного поля. Вот где непаханое поле для фантазии по созданию гравилета! И еще удивительное свойство нейтрона: это фермион, так как состоит из трех кварков, которые тоже являются фермионами (с полуцелым значением спина) . С другой стороны это барион - сильно взаимодействующая элементарная частица - и кто еще будет утверждать, что он нейтрален? .В то же время это самая стабилльная частица - время жизни в миллиард раз больше мюона, второго по долгожительсттву. Но мне представляется, что самый главный секрет кроится в его так называемой "незначительно" большей массы по сравнению с протоном. И здесь нас ждут самые поразительные открытия - что это за "незначительная" разность масс? поглощение электрона или излучение нейтрино не в счет - один хрын арифметика не сходится. Вот кто докопается, где там собака зарыта - наверняка получит Нобеля - это будет второй человек после Эйнштейна. PS: Olga Virnina пожалуй права именно с точки зрения назначения нейтронов для создания стабильно ядра. Как правило их всегда больше, чем протонов. Но вот КАК они это делают? ! Черт! интересно бы знать, да еще при при такой суммашедшей стабильности (рекордсмен про времен жизни в состоянии покоя - ну явный ленивец!) . Олечка - респект!
у тебя тоже нет заряда, так зачем ты нужен? Они создают массу, и цементируют протоны в ядре, в атоме протонов и нейтронов примерно одинаково
Если есть - значит нужно. Ты, блин, лезешь как Дарвин не в свое дело. Тихо и молча живи.
Да и атомы особо не нужны.... Кто только их изобрёл....
наверное, чтобы сделать ядро устойчивым: ведь положительно заряженные протоны отталкиваются друг от друга, но не разлетаются благодаря, грубо говоря, закону всемирного притяжения (а конкретнее - сильному взаимодействию) . массивные нейтроны обеспечивают достаточное (даже с избытком) притяжение даже при нарастании заряда внутри ядра.
они собственно составляют основную массу атома. а зачем они нужны? так это не у нас надо спрашивать, а у того (или чего? ) кто создал этот мир! так как ни один даже самый невъебенный гений от науки не знает: а нахера это всё вокруг есть такое, какое оно есть, а зачем оно нужно - так и подавно))
По моему можно сравнить ребят которые сидели в тюрьме-это электроны. которые были в армии-протоны. а конечно же наши милые девушки это нейтроны
Нейтрон, это жизнь, на самом её базовом уровне, Он нужен, для закона сохранения энергии в её материальном виде))
Теоретический, нейтрон балансирует ядро, делая его более стабильным. Если нейтронов будет в избытке, то произойдет цепная реакция, известная как - распад, если же нейтронов будет недостаточно, то частица легко примет заряд, по-скольку обладает ядерными силами, и преобразуется в протон для стабилизации массы ядра. Строение нейтрона такое же как и у протона, - кварки, не имеющие заряда, но имеют спин.
touch.otvet.mail.ru
Нейтрон - это... Что такое Нейтрон?
Нейтро́н (от лат. neuter — ни тот, ни другой) — элементарная частица, не имеющая электрического заряда. Нейтрон является фермионом и принадлежит к классу барионов. Атомные ядра состоят из нейтронов и протонов.
Открытие
Открытие нейтрона (1932) принадлежит физику Дж. Чедвику, за это открытие он получил Нобелевскую премию по физике в 1935 году.
В 1930 г. В. А. Амбарцумян и Д. Д. Иваненко показали, что ядро не может, как считалось в то время, состоять из протонов и электронов, что электроны, вылетающие из ядра при бета-распаде, рождаются в момент распада, и что кроме протонов, в ядре должны присутствовать некие нейтральные частицы.[3][4]
В 1930 Вальтер Боте и Г. Бекер, работавшие в Германии, обнаружили, что если высокоэнергетичные альфа-частицы, испускаемые полонием-210, попадают на некоторые лёгкие элементы, в особенности на бериллий или литий, образуется излучение с необычно большой проникающей способностью. Сначала считалось, что это — гамма-излучение, но выяснилось, что оно обладает гораздо большей проникающей способностью, чем все известные гамма-лучи, и результаты эксперимента не могут быть таким образом интерпретированы. Важный вклад сделали в 1932 Ирен и Фредерик Жолио-Кюри. Они показали, что если это неизвестное излучение попадает на парафин или любое другое соединение, богатое водородом, образуются протоны высоких энергий. Само по себе это ничему не противоречило, но численные результаты приводили к нестыковкам в теории. Позднее в том же 1932 году английский физик Джеймс Чедвик провёл серию экспериментов, в которых он показал, что гамма-лучевая гипотеза несостоятельна. Он предположил, что это излучение состоит из незаряженных частиц с массой, близкой к массе протона, и произвёл серию экспериментов, подтвердивших эту гипотезу. Эти незаряженные частицы были названы нейтронами от латинского корня neutral и обычного для частиц суффикса on (он). В том же 1932 г. Д. Д. Иваненко[5] и затем В. Гейзенберг предположили, что атомное ядро состоит из протонов и нейтронов.
Основные характеристики
Несмотря на нулевой электрический заряд, нейтрон не является истинно нейтральной частицей. Античастицей нейтрона является антинейтрон, который не совпадает с самим нейтроном.
Строение и распад
кварковая структура нейтронаСчитается надёжно установленным, что нейтрон является связанным состоянием трёх кварков: одного «верхнего» (u) и двух «нижних» (d) кварков (кварковая структура udd). Близость значений масс протона и нейтрона обусловлена свойством приближённой изотопической инвариантности: в протоне (кварковая структура uud) один d-кварк заменяется на u-кварк, но поскольку массы этих кварков очень близки, такая замена слабо сказывается на массе составной частицы.
Поскольку нейтрон тяжелее протона, то он может распадаться в свободном состоянии. Единственным каналом распада, разрешённым законом сохранения энергии и законами сохранения электрического заряда, барионного и лептонного квантовых чисел, является бета-распад нейтрона на протон, электрон и электронное антинейтрино (а также, возможно, гамма-квант). Поскольку этот распад идёт с образованием лептонов и изменением аромата кварков, то он обязан происходить только за счёт слабого взаимодействия. Однако, ввиду специфических свойств слабого взаимодействия, скорость этой реакции аномально мала из-за крайне малого энерговыделения (разности масс начальных и конечных частиц). Именно этим объясняется тот факт, что нейтрон является настоящим долгожителем среди элементарных частиц: его время жизни, приблизительно равное 15 минутам, примерно в миллиард раз больше времени жизни мюона — следующей за нейтроном метастабильной частице по времени жизни.
Кроме того, разница масс между протоном и нейтроном около 1,3 МэВ невелика по меркам ядерной физики. В результате, в ядрах нейтрон может находиться в более глубокой потенциальной яме, чем протон, и потому бета-распад нейтрона оказывается энергетически невыгодным. Это приводит к тому, что в ядрах нейтрон может быть стабильным. Более того, в нейтроно-дефицитных ядрах происходит распад протона в нейтрон (с захватом орбитального электрона или вылетом позитрона).
Другие свойства
Изоспины нейтрона и протона одинаковы (1/2), но их проекции противоположны по знаку. Проекция изоспина нейтрона по соглашению в физике элементарных частиц принимается равной −1/2, в ядерной физике +1/2 (поскольку в большинстве ядер нейтронов больше, чем протонов, это соглашение позволяет избегать отрицательных суммарных проекций изоспина).
Нейтрон — единственная[источник не указан 574 дня] из имеющих массу покоя элементарных частиц, для которой непосредственно наблюдалось гравитационное взаимодействие — искривление в поле земного тяготения траектории хорошо коллимированного пучка холодных нейтронов. Измеренное гравитационное ускорение нейтронов в пределах точности эксперимента совпадает с гравитационным ускорением макроскопических тел.
При огромном давлении внутри нейтронной звезды нейтроны могут деформироваться вплоть до того, что приобретают форму куба[11].
Направления исследований в физике нейтронов
Фундаментальные исследования:
- возможность существования тетранейтронов и иных связанных состояний из одних только нейтронов
- поиск возможных нейтрон-антинейтронных осцилляций
- поиск электрического дипольного момента нейтрона
- изучение свойств сильно нейтроно-избыточных лёгких ядер
Прикладные исследования:
- получение и хранение холодных нейтронов
- влияние потоков нейтронов на живые ткани и организмы
- влияние сверхмощных потоков нейтронов на свойства материалов
- изучение распространения нейтронов в различных средах
- изучение различных типов структуры в физике конденсированных сред
- нейтронно-дифракционный анализ
- нейтронно-активационный анализ
См. также
Примечания
Литература
Ссылки
В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 14 мая 2011. |
veter.academic.ru