中性子の機能

中性子は粒子であり、原子の3つの主要成分の1つであり、他の2つは陽子と電子です。中性子は、名前が示すように、中立帯電した粒子です。陽子は正に帯電し、電子は負に帯電します。陽子と中性子は、原子の核を形成します。中性子の数は、3つの最も重い粒子であるため、元素の重量を決定するのに役立ちます。

単一の中性子がそれ自体で存在すると、急速に減衰します。中性子の半減期は約10.5分です。さらに、中性子は、核分裂、放射性崩壊、中性子捕獲などのプロセスで顕著です。

1. 基本

   • 核内の中性子の主な機能は、その力を使用して、中性子が欠落している場合のように互いに反発するのではなく、陽子が結合できるようにすることです。中性子には電荷がないため、プロトンの電荷の影響を受けません。より強い結合が作用し、電気力を圧倒し、プロトンを中性子に引き付けて、両方の粒子が一緒に保持して安定した核を作り出す。

   同位体

   • 元素の同位体は自然に存在し、通常は安定しています。その陽子、電子、原子数の数は同じであるため、同位体を識別できますが、原子質量は異なります。同位体は、（要素の名前） - （最も近い整数に丸められた原子質量）と呼ばれます。したがって、たとえば、炭素12として知られる炭素には、炭素-13と炭素-14の同位体もあります。つまり、質量はそれぞれ13または14前後です。

   ベータ崩壊と放射性減衰

   • 核内に中性子またはプロトンのいずれかの過負荷がある場合、一方の粒子が他の粒子に変わることができます（たとえば、中性子はプロトンになり、陽子は中性子になります）。電荷の変化は、原子の安定性に影響を与え、要素を完全に変化させます。原子を中和するためには、逆の電荷が製品にある必要があります。中性子がプロトンに崩壊する場合、それはベータから減衰を引いたものです。原子は正電荷を持ち、電子を失い、周期表の次の要素になります。陽子が中性子を生成するために崩壊する場合、それはベータと減衰です。原子は1つのプロトンを持っていて、電子を失い、周期表の要素が低くなります。

   核分裂

   • 原子の分割は核分裂として知られています。中性子は重い粒子であるため、核に追加するとすぐに不安定性が生じる可能性があります。通常、自由に浮かぶ中性子は核に吸収され、中立的に帯電しているため、単に陽子に結合します。核核分裂で最も一般的に使用される元素は、ウラン-235と呼ばれるウランの同位体です。自然発生要素の原子質量は238です。U-235同位体が自由に浮かぶ中性子を吸収すると、U-236になり、不安定ですぐに分割されます。スプリットでは、2つの新しい要素が形成され、2つの中性子が自由になります。したがって、U-235でいっぱいの原子炉では、このプロセスは、自由浮遊性中性子が連続して放出され、U-235原子を驚かせ、それらを不安定にするなどとの連鎖反応になります。

   中性子捕獲

   • 中性子捕獲では、励起状態の中性子が別の核に再触媒されます。このプロセスは、ガンマ光線の形でエネルギーを放出します。中性子は通常、励起状態に押し込まれ、ターゲット原子の核にまっすぐ撃つようになります。遅いプロセス（Sプロセス）と迅速なプロセス（Rプロセス）の2つのプロセスがあります。違いは、中性子がターゲット原子によってキャプチャされる速度です。あまり知られていないプロセスであり、癌療法で使用されています。放出されるエネルギーは、特定の種類の脳腫瘍で腫瘍を殺すのに有益です。