Neutron (partikel dasar)

Artikel ini ditulis oleh Vladimir Gorunovich untuk situs Wikiknowledge, ditempatkan di situs ini untuk melindungi informasi dari pengacau, dan kemudian ditambah di situs ini.

Teori medan partikel elementer, yang beroperasi dalam kerangka ILMU PENGETAHUAN, didasarkan pada landasan yang dibuktikan oleh FISIKA:

• Elektrodinamika klasik,
• Mekanika kuantum
• Hukum konservasi adalah hukum dasar fisika.

Inilah perbedaan mendasarnya pendekatan ilmiah, digunakan oleh teori medan partikel elementer - sebuah teori yang benar harus beroperasi secara ketat sesuai dengan hukum alam: inilah ILMU PENGETAHUAN.

Menggunakan partikel elementer yang tidak ada di alam, menciptakan interaksi fundamental yang tidak ada di alam, atau mengganti interaksi yang ada di alam dengan interaksi luar biasa, mengabaikan hukum alam, melakukan manipulasi matematis dengannya (menciptakan tampilan sains) - inilah banyak FAIRY TALES yang dianggap sebagai sains. Akibatnya, fisika tergelincir ke dalam dunia dongeng matematika.

1 jari-jari neutron
2 Momen magnetik neutron
3 Medan listrik neutron
4 Massa diam neutron
5 seumur hidup neutron
6 Fisika baru: Neutron (partikel dasar) - ringkasan

Neutron adalah partikel elementer bilangan kuantum L=3/2 (spin = 1/2) - gugus baryon, subgrup proton, muatan listrik +0 (sistematisasi menurut teori medan partikel elementer).

Menurut teori medan partikel elementer (sebuah teori yang dibangun di atas landasan ilmiah dan satu-satunya teori yang menerima spektrum yang benar dari semua partikel elementer), neutron terdiri dari elektro bolak-balik terpolarisasi yang berputar. Medan gaya dengan komponen konstan. Semua pernyataan Model Standar yang tidak berdasar bahwa neutron diduga terdiri dari kuark tidak ada hubungannya dengan kenyataan. - Fisika telah membuktikan secara eksperimental bahwa neutron memiliki medan elektromagnetik (nilai nol dari total muatan listrik tidak berarti tidak adanya medan listrik dipol, yang bahkan Model Standar secara tidak langsung terpaksa mengakuinya dengan memasukkan muatan listrik pada unsur-unsurnya. struktur neutron), dan juga medan gravitasi. Fisika dengan cemerlang menebak bahwa partikel elementer tidak hanya memiliki, tetapi juga terdiri dari, medan elektromagnetik 100 tahun yang lalu, tetapi teori tersebut baru dapat dibangun pada tahun 2010. Kini, pada tahun 2015, juga muncul teori gravitasi partikel elementer, yang menetapkan sifat elektromagnetik gravitasi dan memperoleh persamaan medan gravitasi partikel elementer, berbeda dengan persamaan gravitasi, yang menjadi dasar lebih dari satu persamaan matematika. dongeng dalam fisika dibangun.

Struktur medan elektromagnetik neutron (medan listrik konstan-E, medan magnet konstan-H, kuning ditandai medan elektromagnetik bolak-balik).

Keseimbangan energi (persentase energi internal total):

• medan listrik konstan (E) - 0,18%,
• medan magnet konstan (H) - 4,04%,
• medan elektromagnetik bolak-balik - 95,78%.

Kehadiran medan magnet konstan yang kuat menjelaskan kepemilikan gaya nuklir oleh neutron. Struktur neutron ditunjukkan pada gambar.

Meskipun muatan listriknya nol, neutron mempunyai medan listrik dipol.

1 jari-jari neutron

Teori medan partikel elementer mendefinisikan jari-jari (r) suatu partikel elementer sebagai jarak dari pusat ke titik di mana kepadatan massa maksimum tercapai.

Untuk sebuah neutron akan menjadi 3,3518 ∙10 -16 m. Untuk ini kita harus menambahkan ketebalan lapisan medan elektromagnetik 1,0978 ∙10 -16 m.

Maka hasilnya adalah 4,4496 ∙10 -16 m. Jadi, batas luar neutron harus terletak pada jarak lebih dari 4,4496 ∙10 -16 m dari pusat proton dan ini tidak mengherankan. Jari-jari partikel elementer ditentukan bilangan kuantum L dan nilai massa istirahat. Kedua partikel mempunyai himpunan bilangan kuantum L dan M L yang sama, dan massa diamnya sedikit berbeda.

2 Momen magnetik neutron

Berbeda dengan teori kuantum, teori medan partikel elementer menyatakan bahwa medan magnet partikel elementer tidak diciptakan oleh putaran putaran muatan listrik, tetapi ada bersamaan dengan medan listrik konstan sebagai komponen konstan medan elektromagnetik. Oleh karena itu, semua partikel elementer dengan bilangan kuantum L>0 memiliki medan magnet.

Teori medan partikel elementer tidak menganggap momen magnet neutron sebagai anomali - nilainya ditentukan oleh sekumpulan bilangan kuantum sejauh mekanika kuantum bekerja dalam partikel elementer.

Jadi momen magnetik neutron dihasilkan oleh arus:

• (0) dengan momen magnet -1 eħ/m 0n c

Selanjutnya, kita mengalikannya dengan persentase energi medan elektromagnetik bolak-balik neutron dibagi 100 persen, dan mengubahnya menjadi magneton nuklir. Kita tidak boleh lupa bahwa magneton nuklir memperhitungkan massa proton (m 0p), dan bukan neutron (m 0n), sehingga hasil yang diperoleh harus dikalikan dengan rasio m 0p /m 0n. Hasilnya, kita mendapatkan 1,91304.

3 Medan listrik neutron

Meskipun muatan listriknya nol, menurut teori medan partikel elementer, neutron harus memiliki medan listrik yang konstan. Medan elektromagnetik yang menyusun neutron mempunyai komponen yang konstan, oleh karena itu neutron harus mempunyai medan magnet yang konstan dan medan listrik yang konstan. Karena muatan listriknya nol, maka medan listrik yang konstan adalah dipol. Artinya, neutron harus mempunyai medan listrik konstan yang serupa dengan medan dua muatan listrik paralel yang terdistribusi dengan besaran yang sama dan tanda yang berlawanan. Pada jarak yang jauh, medan listrik neutron praktis tidak terlihat karena adanya saling kompensasi medan kedua tanda muatan. Namun pada jarak radius neutron, medan ini akan berdampak signifikan terhadap interaksi dengan partikel elementer lain yang berukuran serupa. Hal ini terutama menyangkut interaksi neutron dengan proton dan neutron dengan neutron dalam inti atom. Untuk interaksi neutron-neutron, hal ini akan berupa gaya tolak menolak dengan arah putaran yang sama dan gaya tarik menarik arah berlawanan berputar Untuk interaksi neutron-proton, tanda gaya tidak hanya bergantung pada orientasi putaran, tetapi juga pada perpindahan antara bidang rotasi medan elektromagnetik neutron dan proton.

Jadi, neutron harus mempunyai medan listrik dipol dari dua muatan listrik cincin simetris paralel yang terdistribusi (+0,75e dan -0,75e), radius rata-rata terletak di kejauhan

Momen dipol listrik suatu neutron (menurut teori medan partikel elementer) adalah:

dimana ħ adalah konstanta Planck, L adalah bilangan kuantum utama dalam teori medan partikel elementer, e adalah muatan listrik elementer, m 0 adalah massa diam neutron, m 0~ adalah massa diam neutron yang terkandung dalam suatu medan elektromagnetik bolak-balik, c adalah kecepatan cahaya, P adalah vektor momen dipol listrik (tegak lurus bidang neutron, melalui pusat partikel dan berarah menuju muatan listrik positif), s adalah jarak rata-rata antara muatan, r e adalah jari-jari listrik partikel elementer.

Seperti yang Anda lihat, besar muatan listrik mendekati besarnya muatan kuark (+2/3e=+0,666e dan -2/3e=-0,666e) pada neutron, namun tidak seperti kuark, medan elektromagnetik ada di alam, dan memiliki struktur yang mirip dengan konstanta. Setiap partikel elementer netral mempunyai medan listrik, berapapun besarnya putaran dan... .

Potensial medan dipol listrik suatu neutron di titik (A) (kira-kira pada zona dekat 10s > r > s), dalam sistem SI adalah:

dimana θ adalah sudut antara vektor momen dipol P dan arah ke titik pengamatan A, r 0 - parameter normalisasi sama dengan r 0 =0,8568Lħ/(m 0~ c), ε 0 - konstanta listrik, r - jarak dari sumbu (rotasi medan elektromagnetik bolak-balik) dari elemen dasar partikel ke titik pengamatan A, h adalah jarak bidang partikel (melewati pusatnya) ke titik pengamatan A, h e adalah tinggi rata-rata muatan listrik dalam partikel elementer netral (sama dengan 0,5s), | ...| - modul bilangan, P n - besaran vektor P N. (Tidak ada pengganda dalam sistem GHS.)

Kekuatan E medan dipol listrik suatu neutron (kira-kira pada zona dekat 10s > r > s), dalam sistem SI sama dengan:

Di mana N=R/|r| - vektor satuan dari pusat dipol ke arah titik pengamatan (A), titik (∙) menunjukkan hasil kali skalar, vektor dicetak tebal. (Tidak ada pengganda dalam sistem GHS.)

Komponen kuat medan dipol listrik suatu neutron (kira-kira pada zona dekat 10s>r>s) memanjang (| |) (sepanjang vektor jari-jari yang ditarik dari dipol ke suatu titik tertentu) dan melintang (_|_) pada sistem SI:

dimana θ adalah sudut antara arah vektor momen dipol P n dan vektor radius ke titik pengamatan (tidak ada faktor dalam sistem SGS).

Komponen ketiga kuat medan listrik adalah ortogonal terhadap bidang tempat vektor momen dipol berada P n vektor neutron dan jari-jari, - selalu sama dengan nol.

Energi potensial U interaksi medan dipol listrik suatu neutron (n) dengan medan dipol listrik partikel elementer netral lainnya (2) di titik (A) zona jauh (r>>s), dalam SI sistem sama dengan:

dimana θ n2 adalah sudut antara vektor momen listrik dipol P n dan P 2, θ n - sudut antara vektor momen listrik dipol P n dan vektor R, θ 2 - sudut antara vektor momen listrik dipol P 2 dan vektor R, R- vektor dari pusat momen listrik dipol p n ke pusat momen listrik dipol p 2 (ke titik pengamatan A). (Tidak ada pengganda dalam sistem GHS)

Parameter normalisasi r 0 diperkenalkan untuk mengurangi deviasi nilai E dari yang dihitung menggunakan elektrodinamika klasik dan kalkulus integral di zona dekat. Normalisasi terjadi pada suatu titik yang terletak pada bidang yang sejajar dengan bidang neutron, berjarak dari pusat neutron dengan jarak (dalam bidang partikel) dan dengan pergeseran ketinggian h=ħ/2m 0~ c, di mana m 0~ adalah jumlah massa yang terkandung dalam medan elektromagnetik bolak-balik neutron yang diam (untuk neutron m 0~ = 0,95784 m. Untuk setiap persamaan, parameter r 0 dihitung secara independen. Jari-jari medan dapat diambil sebagai nilai perkiraan:

Dari penjelasan di atas dapat disimpulkan bahwa medan dipol listrik neutron (yang keberadaannya di alam tidak diketahui oleh fisika abad ke-20), menurut hukum elektrodinamika klasik, akan berinteraksi dengan partikel elementer bermuatan.

4 Massa diam neutron

Sesuai dengan elektrodinamika klasik dan rumus Einstein, massa diam partikel elementer dengan bilangan kuantum L>0, termasuk neutron, didefinisikan sebagai setara dengan energi medan elektromagnetiknya:

dimana integral tertentu diambil alih seluruh medan elektromagnetik suatu partikel elementer, E adalah kuat medan listrik, H adalah kuat medan magnet. Semua komponen medan elektromagnetik diperhitungkan di sini: medan listrik konstan (yang dimiliki neutron), medan magnet konstan, medan elektromagnetik bolak-balik. Rumus kecil namun sangat luas dalam fisika ini, yang menjadi dasar persamaan medan gravitasi partikel elementer diturunkan, akan mengirimkan lebih dari satu "teori" dongeng ke tumpukan sampah - itulah sebabnya beberapa penulisnya akan membencinya.

Sebagai berikut dari rumus di atas, nilai massa diam suatu neutron bergantung pada kondisi di mana neutron itu berada. Jadi, dengan menempatkan neutron dalam medan listrik luar yang konstan (misalnya inti atom), kita akan mempengaruhi E 2, yang akan mempengaruhi massa neutron dan kestabilannya. Situasi serupa akan muncul ketika sebuah neutron ditempatkan dalam medan magnet konstan. Oleh karena itu, beberapa sifat neutron di dalam inti atom berbeda dengan sifat yang sama dari neutron bebas dalam ruang hampa, jauh dari medan.

5 seumur hidup neutron

Masa hidup 880 detik yang ditetapkan oleh fisika setara dengan neutron bebas.

Teori medan partikel elementer menyatakan bahwa masa hidup suatu partikel elementer bergantung pada kondisi di mana ia berada. Dengan menempatkan neutron di medan luar (misalnya medan magnet), kita mengubah energi yang terkandung dalam medan elektromagnetiknya. Anda dapat memilih arah medan luar sehingga energi dalam neutron berkurang. Akibatnya, lebih sedikit energi yang dilepaskan selama peluruhan neutron, yang akan mempersulit peluruhan dan meningkatkan umur partikel elementer. Dimungkinkan untuk memilih nilai kuat medan luar sedemikian rupa sehingga peluruhan neutron akan memerlukan energi tambahan dan oleh karena itu, neutron akan menjadi stabil. Hal inilah yang diamati pada inti atom (misalnya, deuterium), di mana medan magnet proton tetangga mencegah peluruhan neutron dalam inti. Dalam hal lain, ketika energi tambahan dimasukkan ke dalam inti, peluruhan neutron dapat kembali terjadi.

6 Fisika baru: Neutron (partikel dasar) - ringkasan

Model Standar (dihilangkan dalam artikel ini, namun diklaim benar pada abad ke-20) menyatakan bahwa neutron adalah keadaan terikat dari tiga kuark: satu kuark "atas" (u) dan dua kuark "bawah" (d) ( struktur quark neutron yang diusulkan: udd ). Karena keberadaan quark di alam belum terbukti secara eksperimental, muatan listrik yang besarnya sama dengan muatan quark hipotetis di alam belum terdeteksi, dan hanya ada bukti tidak langsung yang dapat diartikan sebagai keberadaan jejak quark di alam. beberapa interaksi partikel elementer, namun dapat juga diartikan berbeda, maka pernyataan Model standar bahwa neutron mempunyai struktur quark tetap hanya asumsi yang belum terbukti. Model apa pun, termasuk model Standar, berhak mengasumsikan struktur partikel elementer apa pun, termasuk neutron, tetapi sampai partikel terkait yang diduga membentuk neutron ditemukan di akselerator, pernyataan model tersebut harus dianggap tidak terbukti.

Model standar, yang menggambarkan neutron, memperkenalkan quark dengan gluon yang tidak ditemukan di alam (tidak ada yang menemukan gluon), medan dan interaksi yang tidak ada di alam, dan bertentangan dengan hukum kekekalan energi;

Teori medan partikel elementer (Fisika Baru) menggambarkan neutron berdasarkan medan dan interaksi yang ada di alam dalam kerangka hukum yang berlaku di alam - inilah ILMU PENGETAHUAN.

Vladimir Gorunovich

“Lima rakitan bahan bakar pertama rakitan bahan bakar MOX untuk reaktor BN-800 PLTN Beloyarsk telah selesai. Dengan demikian, tahap penguasaan produksi kompleks teknologi kompleks kimia gas MOX telah selesai,” layanan pers dari kompleks kimia gas dilaporkan.

Saat ini, langkah-langkah sedang dilaksanakan, yang dikembangkan oleh Kompleks Kimia Pertambangan bersama dengan sejumlah perusahaan Rosatom, dan bertujuan untuk meningkatkan produktivitas produksi guna memenuhi rencana tahunan 40 perakitan bahan bakar.

Unit daya No. 4 dari PLTN Beloyarsk diperlukan untuk menguji sejumlah teknologi untuk menutup siklus bahan bakar nuklir berdasarkan reaktor “cepat”. Dalam siklus tertutup seperti itu, karena perluasan reproduksi “bahan bakar” nuklir, diyakini bahwa basis bahan bakar energi nuklir akan berkembang secara signifikan, dan juga akan dimungkinkan untuk mengurangi volume limbah radioaktif akibat “pembakaran”. ” radionuklida berbahaya. Rusia, menurut para ahli, menempati urutan pertama di dunia dalam teknologi pembangunan reaktor neutron cepat.

Unit No. 4 BNPP dengan reaktor BN-800 menjadi prototipe unit listrik “cepat” komersial yang lebih bertenaga BN-1200. Sebelumnya diberitakan, keputusan untuk membangun unit percontohan BN-1200 juga di PLTN Beloyarsk bisa diambil pada awal tahun 2020-an.

Reaktor BN-800 dirancang untuk menggunakan bahan bakar MOX, yang dapat menggunakan plutonium yang diisolasi selama pemrosesan ulang bahan bakar nuklir bekas dari reaktor neutron termal, yang menjadi dasar energi nuklir modern. Produksi industri Bahan bakar MOX untuk BN-800 dibuat di Pabrik Pertambangan dan Kimia dengan partisipasi lebih dari 20 organisasi di industri nuklir Rusia.

Beban bahan bakar awal reaktor BN-800 sebagian besar dibentuk dari bahan bakar uranium oksida tradisional. Pada saat yang sama, bagian dari rakitan bahan bakar berisi bahan bakar MOX yang diproduksi di fasilitas produksi percontohan perusahaan Rosatom lainnya - RIAR (Dimitrovgrad, wilayah Ulyanovsk) dan Asosiasi Produksi Mayak (ZATO Ozersk, wilayah Chelyabinsk). reaktor harus ditransfer ke bahan bakar MOX yang diproduksi oleh GKhK.

Perusahaan Kesatuan Negara Federal "Pabrik Pertambangan dan Kimia" (bagian dari divisi tahap akhir siklus hidup fasilitas energi nuklir Rosatom) memiliki status organisasi nuklir federal. MCC adalah perusahaan utama Rosatom dalam penciptaan kompleks teknologi siklus bahan bakar nuklir tertutup berdasarkan teknologi generasi baru yang inovatif. Untuk pertama kalinya di dunia, Kompleks Pertambangan dan Kimia memusatkan tiga proses berteknologi tinggi sekaligus - penyimpanan bahan bakar nuklir bekas dari reaktor pembangkit listrik tenaga nuklir, pemrosesan ulang, dan produksi bahan bakar nuklir MOX baru untuk reaktor neutron cepat.

Neutron (Latin netral - tidak satu pun atau yang lain) adalah partikel elementer dengan muatan listrik nol dan massa sedikit lebih besar dari massa proton. Massa neutron M N=939,5731(27) MeV/s 2 =1,008664967 a.e.m. =1,675 10 -27kg. Muatan listrik =0. Putaran =1/2, neutron mematuhi statistik Fermi. Paritas internalnya positif. Putaran isotop T=1/2. Proyeksi isospin ketiga T 3 = -1/2. Momen magnet = -1,9130. Energi ikat pada energi sisa inti E 0 =m n c 2 = 939,5 saya. Neutron bebas meluruh dengan waktu paruh T 1/2= 11 menit melalui saluran karena interaksi yang lemah. Dalam keadaan terikat (di dalam inti atom), neutron hidup selamanya. “Posisi luar biasa neutron dalam fisika nuklir mirip dengan posisi elektron dalam elektronik.” Karena tidak adanya muatan listrik, neutron dengan energi berapa pun dengan mudah menembus inti dan menyebabkan berbagai transformasi nuklir.

Perkiraan klasifikasi neutron berdasarkan energi diberikan pada Tabel 1.3

Reaksi di bawah pengaruh neutron sangat banyak: ( n, γ), (n, hal), (tidak, tidak'), (N,α), ( N,2N), (n,f).

Reaksi penangkapan radiasi( n, γ) neutron yang diikuti dengan emisi γ-kuantum didasarkan pada neutron lambat dengan energi mulai 0±500 kev.

Contoh: saya.

Hamburan neutron elastis ( n, n) banyak digunakan untuk mendeteksi neutron cepat menggunakan metode inti mundur dalam metode lintasan dan untuk memoderasi neutron.

Untuk hamburan neutron inelastis ( tidak, tidak') sebuah neutron ditangkap untuk membentuk inti majemuk, yang meluruh, memancarkan neutron dengan energi yang lebih rendah dari energi neutron aslinya. Hamburan neutron inelastis mungkin terjadi jika energi neutron beberapa kali lebih tinggi daripada energi keadaan tereksitasi pertama inti target. Hamburan inelastis adalah proses ambang batas.

Reaksi neutron menghasilkan proton ( n, hal) terjadi di bawah pengaruh neutron cepat dengan energi 0,5 10 meV. Reaksi yang paling penting adalah produksi isotop tritium dari helium-3:

saya dengan penampang σ panas = 5400 lumbung,

dan registrasi neutron menggunakan metode fotoemulsi:

0,63 saya dengan penampang σ panas = 1,75 lumbung.

Reaksi neutron ( N,α) dengan pembentukan partikel α efektif terjadi pada neutron dengan energi 0,5 10 MeV. Terkadang reaksi terjadi dengan neutron termal: reaksi menghasilkan tritium dalam perangkat termonuklir.

Bab pertama. SIFAT-SIFAT NUKLEI STABIL

Telah dikatakan di atas bahwa inti atom terdiri dari proton dan neutron yang terikat oleh gaya nuklir. Jika kita mengukur massa inti dalam satuan massa atom, massa tersebut harus mendekati massa proton dikalikan bilangan bulat yang disebut nomor massa. Jika muatan suatu inti merupakan nomor massa, berarti inti tersebut mengandung proton dan neutron. (Jumlah neutron dalam inti biasanya dilambangkan dengan

Properti kernel ini tercermin dalam notasi simbolik, yang nantinya akan digunakan dalam formulir

dimana X adalah nama unsur yang atomnya termasuk dalam inti (misalnya inti: helium - , oksigen - , besi - uranium

Ciri-ciri utama inti stabil meliputi: muatan, massa, jari-jari, momen mekanik dan magnet, spektrum keadaan tereksitasi, paritas dan momen kuadrupol. Inti radioaktif (tidak stabil) juga dicirikan oleh masa pakainya, jenis transformasi radioaktif, energi partikel yang dipancarkan, dan sejumlah sifat khusus lainnya, yang akan dibahas di bawah.

Pertama-tama, mari kita perhatikan sifat-sifat partikel elementer yang menyusun inti atom: proton dan neutron.

§ 1. KARAKTERISTIK DASAR PROTON DAN NEUTRON

Berat. Dalam satuan massa elektron: massa proton, massa neutron.

Dalam satuan massa atom: massa proton, massa neutron

Dalam satuan energi, massa diam proton sama dengan massa diam neutron.

Muatan listrik. q adalah parameter yang mencirikan interaksi suatu partikel dengan medan listrik, dinyatakan dalam satuan muatan elektron dimana

Semua partikel elementer membawa sejumlah listrik yang sama dengan 0 atau Muatan proton Muatan neutron adalah nol.

Putaran. Putaran proton dan neutron adalah sama. Kedua partikel tersebut adalah fermion dan mematuhi statistik Fermi-Dirac, dan karenanya mengikuti prinsip Pauli.

Momen magnetis. Jika kita mengganti massa proton ke dalam rumus (10), yang menentukan momen magnet elektron dan bukan massa elektron, kita memperoleh

Besarannya disebut magneton nuklir. Dengan analogi dengan elektron, dapat diasumsikan bahwa momen magnet spin proton sama dengan Namun, pengalaman menunjukkan bahwa momen magnet proton sendiri lebih besar daripada magneton nuklir: menurut data modern

Selain itu, ternyata partikel tak bermuatan – neutron – juga memiliki momen magnet yang berbeda dari nol dan sama dengan

Kehadiran momen magnet pada neutron dan besarnya nilai momen magnet pada proton bertentangan dengan asumsi tentang sifat titik partikel tersebut. Sejumlah data eksperimen yang diperoleh dalam beberapa tahun terakhir menunjukkan bahwa proton dan neutron memiliki struktur kompleks yang tidak homogen. Di pusat neutron terdapat muatan positif, dan di pinggirannya terdapat muatan negatif yang besarnya sama dengan yang tersebar di volume partikel. Tetapi karena momen magnet ditentukan tidak hanya oleh besarnya arus yang mengalir, tetapi juga oleh luas yang dicakupnya, maka momen magnet yang diciptakannya tidak akan sama. Oleh karena itu, neutron dapat memiliki momen magnetis namun secara umum tetap netral.

Transformasi timbal balik nukleon. Massa neutron 0,14% lebih besar dari massa proton, atau 2,5 kali massa elektron,

Dalam keadaan bebas, neutron meluruh menjadi proton, elektron, dan antineutrino: Masa hidup rata-ratanya mendekati 17 menit.

Proton adalah partikel yang stabil. Namun, di dalam inti atom, ia dapat berubah menjadi neutron; dalam hal ini reaksi berlangsung sesuai skema

Perbedaan massa partikel di kiri dan kanan dikompensasi oleh energi yang diberikan kepada proton oleh nukleon lain di dalam inti.

Proton dan neutron memiliki putaran yang sama, massa yang hampir sama, dan dapat berubah menjadi satu sama lain. Nanti akan ditunjukkan bahwa gaya nuklir yang bekerja berpasangan antara partikel-partikel ini juga identik. Oleh karena itu, mereka disebut dengan nama umum - nukleon dan dikatakan bahwa nukleon dapat berada dalam dua keadaan: proton dan neutron, berbeda dalam hubungannya dengan medan elektromagnetik.

Neutron dan proton berinteraksi karena adanya gaya nuklir yang bersifat non-listrik. Kekuatan nuklir berasal dari pertukaran meson. Jika kita menggambarkan ketergantungan energi potensial interaksi antara proton dan neutron berenergi rendah pada jarak antara keduanya, maka kira-kira akan terlihat seperti grafik yang ditunjukkan pada Gambar. 5, a, yaitu berbentuk sumur potensial.

Beras. 5. Ketergantungan energi interaksi potensial pada jarak antar nukleon: a - untuk pasangan neutron-neutron atau neutron-proton; b - untuk pasangan proton-proton

Atom adalah partikel terkecil dari suatu materi.
Jika diperbesar ukurannya Bola dunia apel berukuran rata-rata, maka atom-atomnya hanya akan menjadi seukuran apel. Meskipun dimensinya kecil, atom terdiri dari partikel fisik yang lebih kecil lagi.
Anda seharusnya sudah familiar dengan struktur atom dari pelajaran fisika sekolah Anda. Namun, mari kita ingat bahwa atom mengandung inti dan elektron, yang berputar mengelilingi inti dengan sangat cepat sehingga tidak dapat dibedakan - mereka membentuk “awan elektron”, atau kulit elektron atom.

elektron biasanya dilambangkan sebagai berikut: e − . elektron e− sangat ringan, hampir tidak berbobot, tetapi memang demikian negatif muatan listrik. Itu sama dengan −1. Arus listrik yang kita semua gunakan adalah aliran elektron yang mengalir pada kabel.

Inti atom, di mana hampir seluruh massanya terkonsentrasi, terdiri dari dua jenis partikel - neutron dan proton.

Neutron dilambangkan sebagai berikut: N 0 , A proton Jadi: P + .
Dari segi massa, neutron dan proton hampir sama - 1,675 · 10−24 g dan 1,673 · 10−24 g.
Benar, sangat merepotkan untuk menghitung massa partikel kecil dalam gram, sehingga dinyatakan dalam satuan karbon, yang masing-masing sama dengan 1,673 · 10 −24 g.
Untuk setiap partikel yang kita dapatkan massa atom relatif, sama dengan hasil bagi massa atom (dalam gram) dibagi massa satuan karbon. Massa atom relatif proton dan neutron sama dengan 1, tetapi muatan proton positif dan sama dengan +1, sedangkan neutron tidak bermuatan.

. Teka-teki tentang atom

Sebuah atom dapat dirangkai “dalam pikiran” dari partikel-partikel, seperti mainan atau mobil dari bagian-bagian perangkat konstruksi anak-anak. Anda hanya perlu memperhatikan dua syarat penting.

• Kondisi pertama: setiap jenis atom memilikinya sendiri-sendiri set sendiri"detail" - partikel elementer. Misalnya, atom hidrogen pasti memiliki inti yang bermuatan positif +1, artinya atom tersebut pasti memiliki satu proton (tidak lebih).
  Atom hidrogen juga dapat mengandung neutron. Lebih lanjut tentang ini di paragraf berikutnya.
  Atom oksigen (nomor atom dalam Tabel periodik sama dengan 8) akan mempunyai inti yang bermuatan delapan muatan positif (+8), artinya ada delapan proton. Karena massa atom oksigen adalah 16 unit relatif, untuk mendapatkan inti oksigen, kita menambahkan 8 neutron lagi.
• Kondisi kedua adalah bahwa setiap atom seharusnya netral secara listrik. Untuk melakukan hal ini, ia harus memiliki cukup elektron untuk menyeimbangkan muatan inti. Dengan kata lain, jumlah elektron dalam suatu atom sama dengan jumlah proton pada intinya, dan juga nomor seri unsur ini dalam Tabel Periodik.