• Sunday January 16,2022

Neutrn

Spieghiamo cos'è un neutrone, come è stato scoperto, la sua funzione e proprietà. Inoltre, cos'è e a cosa serve la fisica nucleare.

Il neutrone è una particella subatematica che dà stabilità all'atomo.
  1. Che cos'è un neutrone?

Un neutrone è un tipo di particella subatematica, cioè delle particelle che compongono gli atomi della materia, presente nel nucleo di alcuni atomi e dotato di una carica elettrica neutra (0). Tutti gli atomi nell'universo sono costituiti da neutroni, protoni (di carica elettrica positiva) ed elettroni (di carica elettrica negativa).

I neutroni si trovano normalmente nel nucleo della maggior parte degli atomi (tutti tranne l'idrogeno), accanto ai protoni. Sono tenuti lì insieme da forti forze nucleari, mentre gli elettroni danzano in giro con diversi ambiti. Ecco perché protoni e neutroni sono conosciuti come nucleoni .

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  1. Scoperta dei neutroni

James Chadwick ha dimostrato sperimentalmente l'esistenza del neutrone.

Prima della scoperta dei neutroni, c'era un fattore sconosciuto per quanto riguarda la massa e la carica degli atomi, specialmente quando veniva mostrato che gli elettroni non potevano essere nel nucleo atomico, ma che la massa nucleare non corrispondeva esattamente alla massa totale di i protoni

Pertanto, il fisico tedesco Ernest Rutherford, che scoprì i protoni, propose nel 1920 la necessità di un neutrone, cioè una particella che contribuiva alla massa dell'atomo senza modificarne la carica elettrica.

Anni dopo, i neutroni furono scoperti nel 1932, dal fisico inglese James Chadwick, vincitore nel 1935 del Premio Nobel per la fisica. Grazie alle diverse esperienze e studi sulla radiazione ottenuta colpendo la paraffina o altri composti ricchi di idrogeno, Chadwick ha dimostrato che le previsioni fisiche non corrispondevano al fenomeno osservato.

In altre parole, la radiazione ottenuta proveniva da particelle simili al protone, ma non aveva una carica elettrica. Questa è stata la prima esperienza che ha portato alla scoperta formale dei neutroni.

  1. Proprietà dei neutroni

I neutroni hanno una massa simile a quella del protone, ma leggermente più grande (1.00137 volte), e quindi molto più grande di quella dell'elettrone (1838, 5 volte). Come i protoni, sono composti da particelle fondamentali chiamate quark, la cui carica elettrica totale si somma a zero: due quark " giù " (uno in basso) e uno "in alto " (in alto).

Quando si trovano nel nucleo atomico, i neutroni sono stabili e durevoli, ma quando si trovano all'esterno, in uno stato libero, hanno un'emivita di 879, 4 secondi, prima di decomporsi in un protone, un elettrone e un antineutrino elettronico. Questo è ciò che accade spesso all'interno delle centrali nucleari, dove esiste un'alta concentrazione di neutroni liberi.

  1. Funzione neutroni

Tra l'altro, i neutroni vengono utilizzati per generare energia nucleare.

I neutroni svolgono una funzione stabilizzante all'interno del nucleo dell'atomo, cioè forniscono la massa necessaria per sostenersi e non vi è alcun conflitto tra le cariche opposte di elettroni e protoni.

Tuttavia, i neutroni liberi possono essere utilizzati per altre funzioni, conveniente per l'uomo. Ad esempio, viene utilizzato per la penetrazione e la visualizzazione di materiali, attraverso la sua emissione controllata.

Sono anche usati nella fisica nucleare, cioè la rottura del nucleo atomico bombardandolo con neutroni liberi, provocando così reazioni che rilasciano enormi quantità di energia. Ciò, naturalmente, comporta molti pericoli, poiché l'emissione incontrollata di neutroni può danneggiare la struttura delle proteine ​​di base degli esseri viventi (radiazioni ionizzanti). .

  1. Fissione nucleare

La fisica nucleare è una forma di rottura dell'atomo, in particolare di atomi di materiali pesanti come l'uranio (U) e i suoi isotopi stabili.

Questa procedura consiste nel bombardare il nucleo di uranio con neutroni veloci, ottenendo così la sua scissione e rilascio di energia, e accanto ad esso nuovi neutroni liberi, in un reazione a catena in grado di generare alti livelli di energia utilizzabile.

Quando questa reazione si verifica in un ambiente controllato, può essere utilizzata per generare elettricità attraverso le turbine e allocarla agli usi umani, proprio come avviene all'interno delle centrali nucleari. L'energia nucleare è relativamente sicura e abbastanza redditizia, ma comporta alcuni rischi perché sottoproduce elementi tossici (radioattivi).

Al contrario, quando questa reazione si verifica in modo incontrollato, siamo in presenza di una bomba atomica, una delle invenzioni di guerra più distruttive che l'essere umano sia stato in grado di concepire, tale e come quelli lanciati dal governo degli Stati Uniti sulle città giapponesi di Hiroshima e Nagasaki nella seconda guerra mondiale.

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