Průvodce |
Karpattreky |
Horolezectví |
Cykloturistika |
Cestování |
Lyžování |
Příroda |
Soutěže |
Aktuality |
Zajímavosti |
Kalendář |
Napsat článek |
Reklama |
Více… |
|
 |
||
| Poslední aktualizace: 10.10.2024 |
|
Treking > Vesmír > Neutron - klidová hmotnost, spin a poločas rozpadu této nestabilní neutrální částice
Neutron - klidová hmotnost, spin a poločas rozpadu této nestabilní neutrální částiceNestabilní nukleon neutron - hmotnost, spin, poločas rozpadu neutronu, průměr a CPT symetrie27.1.2013 | Otakar Brandos
Neutron se v mnohém podobá protonu. Má spin 1 a hmotnost 1,674 954×10-27 kg (asi 1 839 × hmotnější než elektron) je jen nepatrně vyšší než hmotnost protonu. Avšak ve dvou věcech se neutron od protonu odlišuje diametrálně. Neutron je elektricky neutrální - nemá elektrický náboj a mimo atomové jádro je nestabilní. Střední životnost neutronuZatímco v jádře atomu vázané neutrony jsou stabilní, volné neutrony jsou nestabilní a velice rychle se rozpadají (podléhajíc tzv. beta rozpadu, jenž má na svědomí radioaktivní přeměny atomových jader) na proton, elektron a elektronové antineutrino (částice s nulovým nábojem a žádnou nebo nepatrnou hmotností) přes středně těžký W boson (Feynmann). Průměrná životnost volného neutronu je necelá čtvrthodina (881,5 ± 1,5 s, asi 14,7 minuty). Volné neutrony jsou však při průchodu látkou rychle absorbovány atomovými jádry (v řádu mikrosekund až milisekund), takže k rozpadu nemívají příliš příležitostí… Čtěte také: Proton jako baryon, fermion a hadron aneb elementární částice… Avšak i na elektrickou neutralitu neutronu "útočí" některé nové studie. Například článek zveřejněný 13.9.2007 v Physical Rewiew Letter (Gerald A. Miller) tvrdí, že neutron má elektrický náboj, byť celkově se jeví jako neutrální. Podle jeho rozboru by neutron měl mít negativně nabité jádro a obal, kdežto střed částice má náboj pozitivní. Fyzikální vlastnosti neutronu
Neutron jako subatomární částice je důležitý pro stabilitu atomových jader, v nichž je obsažen (vyjma vodíku). Bez neutronů by totiž žádné atomové jádro nedrželo pohromadě, neboť elektromagnetické síly stejně (kladně) nabitých protonů by atomové jádro rozmetaly. A protože protony s neutrony jsou vázány s pomocí silné jaderné interakce, která silou (byť jen na malé vzdálenosti) silně převyšuje elektromagnetickou interakci, drží jádra atomů pohromadě… Neutron se skládá z kvarkůNeutron je subatomární částice složená ze tří kvarků (ddu), tedy baryon. Neutron má poločíselný spin, patří tedy mezi fermiony a protože podlého silné jaderné interakci je rovněž hadronem. I neutron má svou antičástici, kterou je antineutron, jenž se od neutronu s baryonovým číslem +1 odlišuje baryonovým číslem -1. Antineutron objevil v roce 1956 Cork Bruce, pouhý rok po objevu antiprotonu. CPT symetrieObjev antineutronu byl důležitým testem tzv. CPT symetrie, jejíž matematický popis navrhl již Paul Dirac. CPT symetrie, mimo jiné, předpověděla právě existenci antičástic. Dnes však víme, že může docházet jak k porušení C symetrie, tak P symetrie i T symetrie (více v samostatném článku později). Dělení neutronů podle energieV jaderné fyzice je významná klasifikace neutronů podle energie. Zahrnutím do některé z níže uvedených skupin lze získat určitý obraz o charakteru a možném chování neutronů při interakci s látkou:
Tepelné neutronyPozn.: Tzv. tepelné neutrony jsou takové neutrony, jenž je v tepelné rovnováze s okolím při pokojové teplotě. Energie tepelných neutronů má Maxwellovo rozdělení kolem tzv. střední hodnoty, která je určena Boltzmannovou rovnicí: E = 1/2 k × T kde E je energie, k Boltzmannova konstanta /k = (1,380 622 ± 0,000 059) × 10-23 J × K-1 což činí asi 8,61 × 10-11 MeV × K-1 / a T je absolutní teplota (v Kelvinech). Objev neutronůExistenci neutronu vědci teoreticky předpověděli již na přelomu 19. a 20. století. Jeho existenci předpokládal slavný fyzik Ernest Rutherford, avšak experimentální důkaz existence neutronu přinesl až v roce 1932 James Chadwick (1891 - 1974), jenž za tento objev obdržel v roce 1935 Nobelovou cenu. Detekce neutronu se sice povedla již dříve jiným fyzikům, ti však mylně předpokládali, že jde o gama záření. Elementární částice baryony bosony fermiony gluony hadrony hyperony kvarky leptony mezony elektron foton Higgsův boson kaon mion neutrino neutron pion pozitron proton tauonDalší související články:+ Fermiony, nerudné částice řídící se Pauliho vylučovacím principem+ Mezon, středně těžká a nestabilní elementární částice + Leptony, lehké elementární částice + Higgsův boson, Higgsovo pole a poslední chybějící článek standardního modelu částicové fyziky + Nejtěžší známá hvězda ve vesmíru + Co jsou to hvězdy? Ze života hvězd + Hvězda s chvostem, neočekávaný objev + Planckův teleskop zachytil záření zrodu vesmíru + Kosmický teleskop Spitzer je opět v provozu + Vzplanutí temných oblaků |
|
||||||||||||||||
