中子

身体的

2022

我们解释了中子是什么、它是如何被发现的、它的功能和特性。此外,什么是核裂变以及它的用途是什么。

中子是一种亚原子粒子,可为原子提供稳定性。

什么是中子?

中子是一种亚原子粒子 (组成粒子 原子事情) 存在于某些原子的原子核中并带有中性电荷。的所有原子宇宙 由中子组成,质子 (带正电)和电子 (负电荷)。

中子与质子一起存在于原子核中(氢除外)。它们由强大的核力结合在一起,而在经典原子模型中,电子以不同的方式跳舞。轨道.因此,质子和中子被称为核子.

中子的发现

詹姆斯查德威克通过实验验证了中子的存在。

在发现中子之前,有一个未知的关于 大量的 和原子的电荷,特别是当很明显电子不能在 原子核,但核质量并不完全对应于质子的总质量。

因此,发现质子的德国物理学家欧内斯特·卢瑟福 (Ernest Rutherford) 在 1920 年提出需要中子,即一种可以为原子提供质量而不改变其质量的粒子。 电荷.

多年后,中子于 1932 年被英国物理学家詹姆斯查德威克发现,他是 1935 年诺贝尔物理学奖的获得者。 身体的.由于对通过撞击石蜡或其他物质获得的辐射的不同经验和研究 化合物 查德威克富含氢,表明物理预测与观察到的现象不符。

换句话说,获得的辐射来自与质子相似但不带电荷的粒子。那是导致正式发现中子的第一次经历。

中子的性质

中子的质量与质子的质量相似,但略大(1.00137 倍),因此远大于电子的质量(1838.5 倍)。像质子一样,它们由称为夸克.中子有两个夸克”向下“(下)和一个”向上“ (多于)。这些夸克上的电荷总和为零。

当在原子核中发现中子时,中子是稳定的,但在外部处于自由状态时,它们的半衰期为 879.4 秒,然后分解成质子、电子和电子反中微子。这就是核电站内部经常发生的事情,那里有高浓度的自由中子。

中子函数

其中,中子用于产生核能。

中子在原子核内发挥稳定作用。如果不是,质子会相互排斥。由于它们的存在,中子通过强大的核力来补偿这种排斥电力,该力使质子和中子在原子核中保持独特。

但是,自由中子可以用于其他类型的功能,方便.例如,它通过其受控发射用于材料的渗透和可视化。

它们也用于核裂变,即用自由中子轰击原子核使其破裂,从而引起 反应 释放大量活力.当然,这涉及许多危险,因为不受控制的中子发射会损坏 结构体蛋白质 基本的活的生物.

核裂变

核裂变是原子分解的一种形式,特别是重物质的原子,例如铀 (U) 及其稳定同位素。

这个过程包括用快中子轰击例如铀的原子核,这导致它的分裂和释放 活力,以及新的自由中子,在能够产生高水平可用能量的链式反应中。

当这种反应发生在受控环境中时,可以利用它来产生 使用涡轮机并将其分配给人类使用,就像在核电站内发生的那样。这 核能 相对安全且具有相当的成本效益,但它确实涉及某些 风险 因为它会副产有毒元素(放射性)。

相反,当这种反应以不受控制的方式发生时,我们就在 原子弹, 最具破坏性的战争发明之一 可能已经想到,例如那些 政府 美国人在 城市 广岛和长崎在 二战.

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