Neutron
Neutron , nøytral subatomær partikkel som er en utgjør av alle atomkjerner unntatt vanlig hydrogen. Det har ingen elektrisk ladning og en hvilemasse lik 1,67493 × 10−27kg — marginalt større enn protonets, men nesten 1839 ganger større enn elektronens. Nøytroner og protoner, ofte kalt nukleoner, er bundet sammen i den tette indre kjernen til et atom, kjernen, der de utgjør 99,9 prosent av atommassen. Utvikling innen høyenergi partikkelfysikk i det 20. århundre avslørte at verken nøytron eller proton er en ekte elementær partikkel; heller, de er kompositter av ekstremt små elementære partikler som kalles kvarker . Kjernen er bundet sammen av den gjenværende effekten av den sterke kraften, a grunnleggende samhandling som styrer oppførselen til kvarkene som utgjør de enkelte protonene og nøytronene.
Nøytronen ble oppdaget i 1932 av den engelske fysikeren James Chadwick . I løpet av få år etter denne oppdagelsen studerte mange etterforskere over hele verden partiklens egenskaper og interaksjoner. Det ble funnet at ulike elementer, når de bombes av nøytroner, gjennomgår fisjon - en type atomreaksjon som oppstår når kjernen til et tungt element blir delt i to nesten like mindre fragmenter. I løpet av denne reaksjonen gir hver fisjonerte kjerne av seg ekstra frie nøytroner, så vel som de som er bundet til fisjonsfragmentene. I 1942 demonstrerte en gruppe amerikanske forskere under ledelse av fysikeren Enrico Fermi at det produseres nok frie nøytroner under fisjoneringsprosessen for å opprettholde en kjedereaksjon. Denne utviklingen førte til konstruksjonen av atombomben. Påfølgende teknologiske gjennombrudd resulterte i storproduksjon av elektrisk kraft fra kjernekraft. De absorpsjon av nøytroner fra kjerner eksponert for de høye nøytronintensitetene som er tilgjengelige i atomreaktorer har også gjort det mulig å produsere store mengder radioaktive isotoper som er nyttige for en lang rekke formål. Videre har nøytronet blitt et viktig verktøy i ren forskning. Kunnskap om dets egenskaper og struktur er viktig for en forståelse av materiens struktur generelt. Atomreaksjoner indusert av nøytroner er verdifulle kilder til informasjon om atomkjernen og kraften som binder den sammen.
Et fritt nøytron - et som ikke er innlemmet i en kjerne - er underlagt radioaktivt forfall av en type som kalles beta-forfall. Det brytes ned til et proton, et elektron og et antineutrino (antimateriell motstykke til nøytrino, en partikkel uten ladning og liten eller ingen masse); de halvt liv for denne forfallsprosessen er 614 sekunder. Fordi det lett oppløses på denne måten, eksisterer ikke nøytronen i naturen i sin frie tilstand, bortsett fra blant andre svært energiske partikler i kosmiske stråler. Siden frie nøytroner er elektrisk nøytrale, passerer de uhindret gjennom de elektriske feltene i atomer og så videre utgjør en gjennomtrengende form for stråling, som nesten utelukkende samhandler med materie gjennom relativt sjeldne kollisjoner med atomkjerner.
Nøytroner og protoner er klassifisert som hadroner, subatomære partikler som er utsatt for den sterke kraften. Hadroner har i sin tur vist seg å ha indre struktur i form av kvarker, fraksjonalt ladede subatomære partikler som antas å være blant de grunnleggende komponentene i materien. I likhet med proton og andre baryonpartikler, består nøytronen av tre kvarker; faktisk har nøytronet et magnetisk dipolmoment - det vil si at det oppfører seg som en liten magnet på måter som antyder at det er en enhet av bevegelige elektriske ladninger.
