중성자가 무엇인지, 어떻게 발견되었는지, 그 기능과 특성을 설명합니다. 또한 핵분열이란 무엇이며 무엇에 사용됩니까?
중성자는 원자에 안정성을 제공하는 아원자 입자입니다.중성자 란 무엇입니까?
중성자는 일종의아원자 입자 (구성하는 입자 원자 의문제) 일부 원자의 핵에 존재하며 중성 전하가 부여됩니다. 의 모든 원자우주 중성자로 구성되어 있으며,양성자 (양전하) 및전자 (음전하).
중성자는 양성자와 함께 원자핵(수소 제외)에서 발견됩니다. 그것들은 강력한 핵력에 의해 함께 유지되는 반면, 고전적 원자 모델에서 전자는 다른 방식으로 춤을 춥니다.궤도. 이러한 이유로 양성자와 중성자는 다음과 같이 알려져 있습니다.핵자.
중성자의 발견
James Chadwick은 중성자의 존재를 실험적으로 확인했습니다.중성자의 발견 이전에는 중성자에 대해 알려지지 않은 것이 하나 있었습니다. 대량의 원자의 전하, 특히 전자가 원자핵, 그러나 핵 질량은 양성자의 총 질량과 정확히 일치하지 않습니다.
따라서 양성자를 발견한 독일의 물리학자 어니스트 러더퍼드(Ernest Rutherford)는 1920년에 중성자, 즉 원자의 변형 없이 원자에 질량을 제공하는 입자의 필요성을 제안했습니다. 전하.
몇 년 후, 1935년 노벨상을 수상한 영국 물리학자 제임스 채드윅이 1932년 중성자를 발견했습니다. 물리적 인. 파라핀 등을 쳐서 얻는 방사선에 대한 다양한 경험과 연구 덕분에 화합물 수소가 풍부한 채드윅은 물리적 예측이 관찰된 현상과 일치하지 않는다는 것을 보여주었습니다.
다시 말해, 얻은 방사선은 양성자와 유사하지만 전하를 띠지 않는 입자에서 나온 것입니다. 그것이 중성자의 공식 발견으로 이어진 첫 번째 경험이었습니다.
중성자의 속성
중성자의 질량은 양성자와 비슷하지만 약간 더 크며(1.00137배) 전자의 질량(1838.5배)보다 훨씬 큽니다. 양성자와 마찬가지로 기본 입자로 구성되어 있습니다.쿼크. 중성자는 2개의 쿼크를 갖는다"아래에"(아래) 그리고 하나"위로" (위에). 이 쿼크의 전하의 합은 0입니다.
중성자는 원자핵에서 발견되면 안정적이지만 외부에서는 자유 상태에서 반감기가 879.4초이고 양성자, 전자 및 전자 반중성미자로 분해됩니다. 이것은 자유 중성자가 높은 농도로 존재하는 원자력 발전소 내부에서 종종 발생합니다.
중성자 기능
중성자는 원자핵 내에서 안정화 기능을 수행합니다. 그렇지 않다면 양성자는 서로 반발할 것입니다. 중성자는 존재와 함께 핵에서 양성자와 중성자를 고유하게 유지하는 강력한 핵력에 의해 이 반발하는 전기력을 보상합니다.
그러나 자유 중성자는 다른 유형의 기능에 사용할 수 있습니다.인간. 예를 들어, 제어된 방출을 통해 재료의 침투 및 시각화에 사용됩니다.
그들은 또한 핵분열, 즉 자유 중성자로 원자핵을 충돌시켜 원자핵을 파열시키는 데 사용됩니다. 반응 엄청난 양을 방출하는에너지. 물론 이것은 제어되지 않은 중성자의 방출이 손상을 줄 수 있기 때문에 많은 위험을 수반합니다. 구조 의단백질 기본생물.
핵분열
핵분열은 원자 분해의 한 형태이며, 특히 우라늄(U) 및 안정 동위원소와 같은 무거운 물질의 원자입니다.
이 절차는 예를 들어 더 일반적으로 우라늄의 핵을 고속 중성자로 폭격하는 것으로 구성되며, 이는 분열 및 방출을 유발합니다. 에너지, 그리고 높은 수준의 사용 가능한 에너지를 생성할 수 있는 연쇄 반응에서 새로운 자유 중성자.
이 반응이 통제된 환경에서 발생하면 이를 활용하여 전기 원자력 발전소 내부에서 발생하는 것처럼 터빈을 사용하고 인간이 사용할 수 있도록 할당합니다. 그만큼 원자력 에너지 비교적 안전하고 상당히 비용 효율적이지만 특정 위험 독성 요소(방사성)를 부산물로 생성하기 때문입니다.
반대로, 이 반응이 통제되지 않는 방식으로 일어날 때, 우리는 원자 폭탄, 가장 파괴적인 전쟁 발명품 중 하나 인간 와 같이 생각했을 수 있습니다. 정부 미국인 도시 히로시마와 나가사키 제2차 세계 대전.