Структурата на атома: какво е неутрон?

Какво представлява неутронът? Какви са неговите структури, свойства и функции? Неутроните са най-голямата от частиците, които съставят атомите, които са градивните елементи на цялата материя.

Структурата на атома

Неутроните са в ядрото - гъста област на атома, която също е пълна с протони (положително заредени частици). Тези два елемента се държат заедно със сила, наречена ядрена. Неутроните имат неутрален заряд. Положителният заряд на протона се сравнява с отрицателния заряд на електрона, за да се създаде неутрален атом. Въпреки факта, че неутроните в ядрото не оказват влияние върху заряда на атома, те все още притежават много свойства, които засягат атома, включително нивото на радиоактивност.

Неутрони, изотопи и радиоактивност

Частта, която е в ядрото на един атом, е неутрон с 0,2% по-голям от протона. Заедно те съставляват 99,99% от общата маса на атома. Атомите на същия елемент могат да имат различен брой неутрони. Когато учените се позовават на атомната маса, те означават средната атомна маса. Например, въглерод е обикновено 6 6 протони и неутрони с атомна маса 12, но понякога се случва с атомна маса 13 (шест протона и седем неутрони). Въглерод с атомно число 14 също съществува, но е рядък. Така че атомното тегло за въглерода се осреднява до 12,011.

Когато атомите имат различен брой неутрони, те се наричат ​​изотопи. Учените са намерили начини да добавят тези частици към сърцевината, за да създадат по-големи изотопи. Сега добавянето на неутрони не влияе на заряда на атома, тъй като те нямат заряд. Те обаче повишават радиоактивността на атома. Това може да доведе до много нестабилни атоми, които могат да отделят високи нива на енергия.

Какво е сърцевината?

В химията ядрото е положително зареден център на атом, който се състои от протони и неутрони. Думата "ядро" идва от латинското ядро, което е форма на думата, означаваща "ядка" или "ядро". Този термин е въведен през 1844 г. от Майкъл Фарадей, за да опише центъра на атома. Науките, участващи в изучаването на ядрото, изследването на неговия състав и характеристики, се наричат ​​ядрена физика и ядрена химия.

Протоните и неутроните се държат от силна ядрена сила. Електроните са привлечени от ядрото, но се движат толкова бързо, че тяхното въртене се извършва на известно разстояние от центъра на атома. Зарядът на ядрото със знака плюс идва от протони и какво е неутрон? Това е частица, която няма електрически заряд. Почти цялото тегло на един атом се съдържа в ядрото, тъй като протоните и неутроните имат много по-голяма маса от електроните. Броят на протоните в атомното ядро ​​определя неговата идентичност като атом на определен елемент. Броят на неутроните означава кой изотоп на елемента е атом.

Размерът на атомното ядро

Ядрото е много по-малко от общия диаметър на атома, защото електроните могат да бъдат отдалечени от центъра. Водородният атом е 145 000 пъти ядрото му, а урановият атом е 23 000 пъти по-голям от неговия център. Ядрото на водорода е най-малкото, защото се състои от един протон.

Разположение на протони и неутрони в ядрото

Протоните и неутроните обикновено се изобразяват като уплътнени заедно и равномерно разпределени върху сферите. Това опростяване на действителната структура обаче. Всеки нуклеон (протон или неутрон) може да заема определено ниво на енергия и редица места. Докато ядрото може да бъде сферично, то може да бъде и крушовидно, глобулизирано или дискообразно.

Ядрата на протоните и неутроните са бариони, състоящи се от най-малките субатомни частици, наречени кварки. Силата на привличане има много кратък диапазон, така че протоните и неутроните трябва да са много близки помежду си, за да бъдат свързани. Тази силна атракция преодолява естественото отблъскване на заредените протони.

Протони, неутрони и електрони

Мощен импулс в развитието на такава наука като ядрената физика е откриването на неутрон (1932). Благодаря за това, че е английският физик D. Chadwick, който беше ученик на Ръдърфорд. Какво представлява неутронът? Това е нестабилна частиците, който е в свободно състояние в 15 минути може да се разпадне в протон, електрон и неутрино, т.нар безтегловни неутрални частици.

Частицата получи името си, защото няма електрически заряд, то е неутрално. Неутроните са изключително гъсти. В изолирано състояние един неутрон ще има маса само 1,67 милимола^-27, и ако вземете една чаена лъжичка плътно опакована с неутрони, тогава полученото парче вещество ще тежи милиони тонове.

Броят на протоните в ядрото на един елемент се нарича атомно число. Този номер дава на всеки елемент своята уникална идентичност. В атомите на някои елементи, например въглерод, броят на протоните в ядра е винаги еднакъв, но броят на неутроните може да се различава. Атомът на този елемент с определен брой неутрони в ядрото се нарича изотоп.

Едните неутрони са опасни ли са?

Какво представлява неутронът? Това е частица, която заедно с протона, състава на ядрото на атома. Понякога обаче те могат да съществуват сами. Когато неутроните са извън атомните ядра, те придобиват потенциално опасни свойства. Когато се движат с висока скорост, те произвеждат смъртоносна радиация. Така наречените неутронни бомби, известни със способността си да убиват хора и животни, имат минимално въздействие върху неживите физически структури.

Неутроните са много важна част от атома. Високата плътност на тези частици в комбинация със скоростта им дава изключителна разрушителна сила и енергия. В резултат на това те могат да променят или дори да разрушат ядрата на атомите, които ударят. Въпреки че неутронът има чист неутрален електрически заряд, то се състои от заредени компоненти, които се отказват взаимно по отношение на заряда.

Неутрон в атом е малка частица. Подобно на протоните, те са твърде малки, за да ги видят дори с електронен микроскоп, но те са там, защото това е единственият начин да обяснят поведението на атомите. Неутроните са много важни, за да се гарантира стабилността на атома, но извън неговия атомен център, те не могат да оцелеят за дълго, и падат средно само за 885 секунди (около 15 минути).