Перегляд вихідного коду сторінки Нейтрон

{{Картка частинка
| колір_тла =
| назва = нейтрон
| зображення = [[Файл:Neutron quark structure.svg|200px]]
| підпис = Кваркова структура нейтрона
| число_типів = 2, разом із [[протон]]ом 
| склад = один [[u-кварк]], два [[d-кварк]]и
| родина = [[ферміон]]
| група = [[адрон]]
| покоління = перше
| взаємодії = всі
| частинка = 
| античастинка = антинейтрон
| статус = відкрита
| передбачена = 
| відкрита = 
| символ = n 
| маса = 939,6 [[Електронвольт|МеВ]]/c<sup>2</sup>
| час_життя = 885.7(8) [[секунда|c]] у вільному стані
| розпадається_на = протон, електрон і антинейтрино
| заряд = 0
| кольоровий_заряд = біла
| спін = ½
| число спінових станів = 2
}}

'''Нейтро́н'''&nbsp;— [[елементарна частинка]], яка входить до складу [[Ядро атома|ядра]].

== Загальна характеристика ==
Нейтрон&nbsp;— електрично [[нейтральна частинка]], що входить до групи частинок під назвою [[баріони]], котрі в свою чергу входять до складу групи [[адрон]]ів. Електрична нейтральність нейтрона зумовлюється тим, що [[електричний заряд|заряд]] [[u-кварк]]а, який входить до складу нейтрона, компенсується зарядами двох [[d-кварк]]ів. У нейтрона є античастинка, яка називається [[антинейтрон]]ом.

Маса нейтрона приблизно дорівнює масі протона 1,6749543•10<sup>−27</sup> кг = 1838,5 [[маса електрона|мас електрона]]. Це тільки на ~2,5 [[маса електрона|електронних мас]] перевищує масу [[протон]]а. З нейтронів і протонів складаються ядра атомів, в яких нейтрон стабільний. У вільному стані нейтрон нестабільний і радіоактивний. Середній період існування 12,5 хв. Перетворюється на протон+електрон+антинейтрино. Внаслідок відсутності заряду має велику проникність, оскільки під час руху в речовині нейтрон не витрачає енергії на [[іонізація|іонізацію]], випромінювання тощо. Нейтрони використовуються в [[активаційний аналіз|активаційному аналізі]], [[нейтронна радіографія|нейтронній радіографії]], [[нейтронний гамма-каротаж|нейтронному гамма-каротажі]], [[нейтронографія|нейтронографії]] та інших методах досліджень.

== Властивості ==
На нейтрон, як і на інші [[адрон]]и, діють всі чотири [[фундаментальні взаємодії|фундаментальні фізичні сили]]:

* [[Сильна взаємодія]]
* [[Слабка взаємодія]]
* [[Електромагнітна взаємодія]]
* [[Гравітація]]

Нейтрон не має [[електричний заряд|електричного заряду]], але взаємодіє з електромагнітним полем завдяки своєму [[магнітний момент|магнітному моменту]]. [[Магнітний момент нейтрона]] дорівнює −1,9130427 <math> \pm </math> 0,0000005 [[Ядерний магнетон|ядерних магнетонів]].

== Розпад вільних нейтронів ==
{{Main|{{iw|Розпад вільного нейтрона|||Free neutron decay}}}}
Стабільний нейтрон лише в складі ядра. У вільному стані розпадається з [[період напіврозпаду|періодом напіврозпаду]] 886 [[секунда|с]]. Основна [[Реакції розкладу|реакція розпаду]]:
: n = p + e + <u style="text-decoration:overline">ν</u><sub>e</sub>, де
* n&nbsp;— нейтрон
* p&nbsp;— [[протон]]
* e&nbsp;— [[електрон]]
* <u style="text-decoration:overline">ν</u><sub>e</sub>&nbsp;— електронне [[антинейтрино]].

Стабільність нейтрона в складі ядра пояснюється тим, що його перетворення на [[протон]] призвело б до значного збільшення енергії [[закон Кулона|кулонівської взаємодії]] всередині ядра, а цю енергію ядру нізвідки взяти.

== Енергія нейтронів ==
У залежності від енергії виділяють [[швидкі нейтрони]], [[теплові нейтрони]] й [[ультрахолодні нейтрони]].

== Історія відкриття ==
Нейтрон відкрив у [[1932]] році [[Джеймс Чедвік]]. У [[1935]] році він отримав за це відкриття [[Нобелівська премія з фізики|Нобелівську премію]]. Експерименти, які засвідчували виникнення випромінювання з великою глибиною проникнення в речовину, проводилися й раніше, але це випромінювання намагалися інтерпретувати, як народження [[Гамма-промені|гамма-квантів]]. Чедвіку належить заслуга доказу, що нове випромінювання належить частинці з масою, приблизно рівною масі протона.

Спочатку вважалося, що нейтрон є зв'язаним станом протона й електрона, а ядро атома складається із протонів та електронів, але точніші вимірювання маси частинки показали, що вона більша за сумарну масу протона й електрона, що неможливо при зв'язуванні. Розпад нейтрона на протон і електрон, при якому зайву енергію забирає нейтрино, підтверджує цей висновок. Існували й інші складнощі протонно-електронної моделі. Вона не могла пояснити ціле значення [[спін]]у ядра [[Азот|Нітрогену]] в молекулі азоту, а також відсутність електронного внеску в [[надтонка структура|надтонку структуру]]. Крім того, електрон надто легка частинка, щоб її можна було локалізувати в об'ємі ядра. Першими довели, що ядро не може складатися з електронів та протонів [[Амбарцумян Віктор Амазаспович]] та [[Іваненко Дмитро Дмитрович|Дмитро Іваненко]]<ref>{{cite journal|doi=10.1007/s10511-008-9016-6|title=V. A. Ambartsumian— a life in science|year=2008|page=280|volume=51|journal=Astrophysics|url=http://www.springerlink.com/content/ek2q156624661848/fulltext.pdf|bibcode=2008Ap.....51..280T|issue=3|url-status=dead}}</ref><ref>Ambartsumian and Ivanenko (1930) «Об одном следствии теории Дирака протонов и электронов» (On a Consequence of the Dirac Theory of Protons and Electrons), Доклады Академии Наук СССР (Doklady Akademii Nauk SSSR / Proceedings of the USSR Academy of Sciences) Ser. A, no. 6, pages 153–155. [http://ambartsumian.ru/dvd/Publications/Papers/1930DANSSSR___153A.pdf Available in Russian on-line.]</ref>, а з середини 1930-их утвердилася протон-нейтронна модель ядра.
  
Антинейтрон відкрив у [[1956]] році {{нп|Брюс Корк||en|Bruce Cork}}.

== Джерела нейтронів ==
{{Main|Джерело нейтронів}}
Нейтрони утворюються у великій кількості в [[ядерний реактор|ядерних реакторах]] під час поділу ядра [[уран (хімічний елемент)|<sup>235</sup>U]]. Поділ відбувається при захопленні нейтрона ядром, але як наслідок утворюється кілька вільних нейтронів. Цей процес називають '''розмноженням нейтронів'''.

== Взаємодія з речовиною ==
{{Main|Нейтронна активація|Захоплення нейтронів}}
Оскільки нейтрони не мають електричного заряду, а магнітна взаємодія слабка, то швидкі нейтрони можуть проникати в речовину на значну глибину. Єдиним типом взаємодії є пряме зіткнення з ядрами речовини, імовірність якого невисока з огляду на малі розміри ядер. Енергія, яку нейтрон втрачає при зіткненні, передаючи його ядру, з яким зіткнувся, залежить від співвідношення мас нейтрона й ядра і тим більша, чим ближчі між собою ці маси. Тому нейтрони краще гальмуються речовинами, в яких багато [[водень|водню]]: [[вода|водою]], [[вуглеводи|вуглеводами]] тощо. Саме речовини із малими масами ядер використовуються для сповільнення нейтронів у ядерних реакторах.

У [[камера Вільсона|камерах Вільсона]] чи [[бульбашкова камера|бульбашкових камерах]] нейтрон не залишає [[трек (ядерна фізика)|треку]], проте вибите із атома заряджене ядро залишає трек, тож можна прослідкувати, у якій точці відбулося зіткнення.

Деякі ядра атомів поглинають нейтрони. При поглинанні спочатку один [[Ізотопи|ізотоп]] [[хімічний елемент|хімічного елементу]] перетворюється в інший, але такі ізотопи часто нестабільні. Наприклад, при поглинанні нейтрона ізотопом урана [[уран (хімічний елемент)|<sup>235</sup>U]],  новий ізотоп розпадається.

== Застосування ==
Метод {{нп|розсіювання нейтронів|||Neutron scattering}} широко використовується для вивчення властивостей [[кристал]]ічних тіл&nbsp;— [[фонон]]них [[спектр]]ів, [[Теорія кристалічного поля|кристалічного поля]] тощо.

У [[напівпровідник]]овій технології застосовується [[нейтронна імплантація]] домішок.

== Див. також ==
* [[Нейтронна бомба]]
* [[Магнітний момент нейтрона]]
* [[Нейтронна радіографія]]
* [[Розсіювання нейтронів]]
* [[Дифузія нейтронів]]
* [[Нейтронний гамма-каротаж]]
* [[Нейтронний гамма-метод]]
* [[Нейтронний метод міченої речовини]]
* [[Нейтронно-адсорбційний аналіз]]
* [[активаційний аналіз|Нейтронно-активаційний аналіз]]
* [[Нейтронографія]]
* [[Поділ швидкими нейтронами]]

== Примітки ==
{{reflist}}

== Джерела ==
* {{книга
|автор        = [[Булавін Леонід Анатолійович|Булавін Л. А.]], [[Тартаковський Віктор Костянтинович|Тартаковський В. К.]]
|заголовок    = Ядерна фізика
|рік          = 2005
|видавництво  = Знання
|місто        = {{Comment|К.|Київ}}
|сторінок     = 439
}}
* {{книга
|автор       = Фрауэнфельдер Г., Хенли Э.
|назва       = Субатомная физика 
|рік         = 1979
|видавництво = Мир
|місто       = {{Comment|М.|Москва}}
|сторінок    = 736
}}

{{частинки}}

[[Категорія:Нейтрон|*]]
[[Категорія:Радіоактивність]]
[[Категорія:1932 у науці]]
[[Категорія:Фізика нейтронів]]