两极分化愈演愈烈 基金经理多策略掘金热门股

F?r andra betydelser, se Neutron (olika betydelser).

Neutron
Grundl?ggande egenskaper
Symbol	n
Klassifikation	Fermion → Hadron → Baryon → Nukleon
Sammans?ttning	1 uppkvark 2 nerkvarkar
V?xelverkan	Stark v?xelverkan Svag v?xelverkan Elektromagnetisk v?xelverkan Gravitation
Antipartikel	Antineutron
Historia
Teoretiserad	Ernest Rutherford (1920)
Uppt?ckt	James Chadwick (1932)
Fysikaliska egenskaper
Laddning	Neutral
Massa	1,008 664 916 00(43) u 1,674 927 351(74) · 10?27 kg 1838,683 6605(11) me 939,565 379(21) MeV/c2
Medellivsl?ngd	880,0(9) s (fri)
Elektriskt dipolmoment	2,9 · 10?26 e · cm (?vre gr?ns)
Magnetiskt moment	?0,966 236 47(23) · 10?26 J / T ?1,04187563(25) · 10?3 μB ?1,91304272(45) μN
Spinn	1/2
Isospinn	1/2 (z-komponent ?1/2)
Paritet	+1
Kondenserad	I(JP) = 1?2(1?2+)
g-faktor	?3,826 085 45(90)
Gyromagnetisk kvot	1,832 471 79(43) · 108 1(sT)

百度 全面拥抱全面屏在前段时间，工信部正式发出了荣耀V10的证件照，从证件照来看，荣耀V10的外观设计与之前曝光的华为Nova2s相似度极高。

Neutronen (n) ?r en subatom?r partikel som tillsammans med protoner bildar en atomk?rna. Olika antal neutroner i k?rnan ger upphov till olika isotoper av ett grund?mne. Neutronen har ingen elektrisk laddning, den ?r neutral, har spinn ?, och massan 939,565 MeV/c2 (1.6749 × 10^?27 kg, eller 1,00866490 u, aningen mer ?n protonen).

Neutronen ?r en baryon som tillh?r familjen hadroner, och best?r allts? av tre kvarkar, n?rmare best?mt en upp-kvark och tv? ner-kvarkar. Upp-kvarken har laddningen +2e/3 medan ner-kvarken har laddningen -e/3, d?rav ?r dess totala laddning noll.

Stabilitet och s?nderfall

Feynmandiagram av neutrons?nderfall

Utanf?r atomk?rnan ?r neutronen instabil och s?nderfaller med en medellivsl?ngd 885,7 ± 0,8 sekund, som motsvarar en halveringstid p? 10 minuter och 14 sekunder. Vid s?nderfallet omvandlas neutronen till en elektron, en antineutrino och en proton:

${\hbox{n}}\to {\hbox{p}}+{\hbox{e}}^{-}+{\overline {\nu }}_{\mathrm {e} }$.

S?nderfallet sker genom svag v?xelverkan, d?r en d-kvark f?rvandlas till en u-kvark, en elektron och en antineutrino. En negativ W-boson f?rmedlar den svaga v?xelverkan som en virtuell partikel.

Inne i atomk?rnan sker normalt en st?ndig f?rvandling mellan neutroner och protoner genom att dessa partiklar utbyter pioner, ?ven kallade pimesoner.

V?xelverkan

Neutronen kan interagera genom alla de fyra fundamentala krafterna: elektromagnetisk, stark och svag v?xelverkan samt gravitation.

?ven om neutronens totala laddning ?r noll kan den v?xelverka elektromagnetiskt p? tv? s?tt: f?r det f?rsta har den ett magnetiskt moment av samma storleksordning som protonens, och f?r det andra ?r den uppbyggd av elektriskt laddade kvarkar. Den elektromagnetiska v?xelverkan ?r d?rf?r fr?mst av intresse vid magnetisk v?xelverkan och vid djupt inelastisk spridning, d? en foton med h?g energi v?xelverkar med en kvark inuti neutronen.

Den starka kraften ?r den som oftast ?r relevant i samband med protoner; den ser till att de tre kvarkarna som bygger upp dem binds till en enda partikel. ?ven den starka k?rnkraften, som binder samman protoner och neutroner till atomk?rnor, ?r ett resultat av den starka v?xelverkan, och ?r ?ven den fr?msta kraften av intresse n?r neutroner passerar genom massiva objekt, d? neutroner till skillnad fr?n laddade partiklar eller fotoner inte kan f?rlora energi genom att exitera eller jonisera atomer, utan forts?tter tills den kolliderar med en atomk?rna. Detta g?r att neutronstr?lning tr?nger genom de flesta material och ?r d?rigenom s?rskilt farlig.

Den svaga v?xelverkan p?verkar neutronen n?r den s?nderfaller enligt ovan, och gravitation p? samma s?tt som andra kroppar. Gravitationen ?r dock s? svag att den kan f?rsummas i experiment inom partikelfysiken.

Detektering

De vanliga metoderna f?r att detektera elektrisk laddade partiklar, genom att s?ka efter resultaten av jonisering, som till exempel i en Wilsonkammare, fungerar inte f?r neutroner. Neutroner som sprids elastiskt mot atomk?rnor kan visserligen skapa jonisationssp?r, men s?dana experiment ?r sv?ra att utf?ra, och d?rf?r anv?nds andra metoder d?r interaktionerna med atomk?rnor ?r det viktiga.

En vanlig s?dan metod g?r ut p? att omvandla energin som frig?rs vid dessa kollisioner till elektriska signaler. Nukliderna ³He, ⁶Li, ¹⁰B, ²³³U, ²³⁵U, ²³⁷Np och ²³⁹Pu ?r anv?ndbara f?r detta.

Anv?ndningsomr?den

Neutronen spelar en viktig roll i de flesta k?rnreaktioner, d? neutroninf?ngning ofta leder till att k?rnan blir radioaktiv. Kunskap om neutronen och dess egenskaper har varit speciellt viktigt vid utvecklandet av k?rnvapen och k?rnreaktorer.

Kall, termisk och varm neutronstr?lning anv?nds i anl?ggningar f?r neutronspridning, d?r den anv?nds p? liknande s?tt som r?ntgenstr?lning f?r att analysera kondenserad materia. Neutroner kompletterar m?tningar med r?ntgen genom att skillnader i k?nslighet f?r magnetism, energiomr?de, intr?ngningsf?rm?ga, samt via atomernas reaktionstv?rsnitt.

Utvecklingen av "neutronlinser" baserade p? total inre reflektion i tunna glasr?r eller via reflektion i aluminiumplattor med urgr?pningar har drivit p? utvecklingen av neutronmikroskopi och neutron-/gammastr?lnings-tomografi.

En annan anv?ndning av neutroner ?r f?r att detektera l?tta atomk?rnor, i synnerhet det v?te man finner i vattenmolekylen. N?r en snabb neutron kolliderar med en l?tt k?rna tappar den en stor andel av sin energi. Om man s?nder snabba neutroner mot till exempel en markyta kommer neutronerna som kolliderar med v?teatomerna i vattnet att reflekteras som l?ngsamma neutroner. Genom att m?ta, med en neutronprob, hur stor andel av de uts?nda neutronerna som reflekteras som l?ngsamma kan man best?mma fuktigheten i jorden.

I fusionsforskning anv?nds neutroner fr?n fusionsplasma f?r att f? information om plasmat. Till exempel kan neutronfl?det anv?ndas f?r att uppskatta jontermperaturen i ett fusionsplasma. Neutrondiagnostik anv?nds bland annat p? tokamak-reaktorn JET .

Neutronk?llor

Eftersom fria neutroner ?r instabila kan man endast f? neutronstr?lning via s?nderfall av atomk?rnor, k?rnreaktioner och i h?g-energetiska reaktioner (till exempel via kosmisk str?lning eller i partikelacceleratorer). Neutronstr?lar av fria neutroner f?s fr?n neutronk?llor. F?r att f? tillg?ng till intensiva neutronk?llor m?ste forskare anv?nda speciallaboratorier, som till exempel ISIS i Storbritannien, v?rldens f?r n?rvarande mest intensiva k?lla f?r neutroner och myoner ^{[k?lla beh?vs]}.

Eftersom neutroner ?r totalt sett oladdade kan man inte styra eller accelerera dem via elektriska eller magnetiska f?lt p? samma s?tt som g?rs med laddade partiklar, d? dessa endast p?verkar neutronen svagt via dess magnetiska moment.

Skydd

Att uts?tta sig f?r fria neutroner ?r riskfyllt, eftersom fria neutroner som tr?ffar atomk?rnor kan f?r?ndra dessa s? att atomslag ?ndras, det vill s?ga att atomer f?rvandlas till atomer av andra grund?mnen. Detta kan leda till att molekyler som atomerna ing?r i ?ndras till s?dant som kroppen inte ?r anpassad till att hantera – vilket kan leda till cancer eller andra problem. Atomk?rnors inf?ngning av neutroner kan ?ven leda till att atomer blir radioaktiva och allts? i sin tur blir k?llor till farlig str?lning. Fria neutroner har stor genomtr?ngningsf?rm?ga ?ven genom tjocka v?ggar, och en livstid som i genomsnitt r?r sig om minuter. F?r att skydda sig rekommenderas att vistas p? st?rsta m?jliga avst?nd fr?n neutronk?llan och s? kort tid som m?jligt.

F?r andra typer av genomtr?ngande str?lning, till exempel gammastr?lar, l?mpar sig material av atomer med tunga atomk?rnor, till exempel bly, men dessa material l?mpar sig mindre bra f?r att avsk?rma sig fr?n fria neutroner – bland annat eftersom dessa material snabbt sj?lva blir radioaktiva n?r de absorberar neutroner. F?r att avsk?rma sig fr?n fria neutroner l?mpar sig ist?llet material av atomer med l?tta atomk?rnor, som dels inte s? l?tt blir radioaktiva och dels ?r effektivare n?r det g?ller att bromsa ner neutronerna – eftersom atomk?rnorna i dessa material har massor som ligger n?rmare neutronens, vilket g?r att neutronerna studsar tillbaka fr?n dem med mindre fart. Till exempel anv?nds v?te-rika material (som exempelvis paraffin) ofta att skydda mot neutroner. Betong anv?nds ocks?. Efter att ha saktats ner kan neutroner absorberas med exempelvis litium-6, en isotop som g?rna tar upp l?ngsamma neutroner utan att sj?lv ge upphov till sekund?r str?lning.

Neutroner absorberas s? starkt av vanligt vatten (med den vanliga l?tta v?te-isotopen) att s?dant vatten inte ?r optimalt att anv?nda n?r man vill att neutronerna bara ska bromsas ner (och inte absorberas) av vattnet, s? att neutronerna sedan l?ttare klyver atomk?rnorna i br?nslet i en k?rnreaktor. Det tunga v?tet (deuterium) i tungt vatten har en v?ldigt mycket l?gre absorptionsben?genhet f?r neutroner ?n normalt vatten (med den l?tta v?te-isotopen, protium). Deuterium anv?nds d?rf?r i reaktorer av CANDU-typ, n?r man vill sakta ner neutronerna f?r att ?ka sannolikheten att neutronerna ?stadkommer k?rnklyvning n?r de tr?ffar atomk?rnor i br?nslet – ist?llet f?r att f?ngas in av vattnet (moderatorn).

Uppt?ckt

?r 1930 uppt?ckte de tyska fysikerna Walther Bothe och Herbert Becker att n?r h?genergetiska alfapartiklar fr?n radioaktivt polonium tr?ffade vissa l?tta grund?mnen – beryllium, bor och litium – s? uppstod en ovanligt genomtr?ngande typ av str?lning. Denna troddes f?rst vara gammastr?lning, ?ven om den var l?ngt mer genomtr?ngande ?n all d? k?nd gammastr?lning, vilket gjorde de experimentella resultaten sv?ra att tolka.

1932 gjordes n?sta betydande bidrag av Irène Joliot-Curie och Frédéric Joliot i Paris, d? de visade att om denna mystiska str?lning tr?ffade paraffin, eller andra kemiska f?reningar inneh?llande v?te s? uts?ndes protoner med mycket h?g energi. Detta motsade inte i sig sj?lv tron p? att det var fr?ga om gammastr?lning, men detaljerade kvantitativa analyser gjorde det sv?rt att f? denna hypotes att st?mma. Senare samma ?r utf?rde den brittiske fysikern James Chadwick en serie experiment som slutgiltigt visade att hypotesen med gammastr?lar var oh?llbar, och f?reslog att str?lningen ist?llet utgjordes av oladdade partiklar med ungef?r samma massa som protonen. Han utf?rde ?ven experiment som st?dde detta antagande. Rutherford hade redan 1920 teoretiserat om "neutroner", efter den latinska roten f?r "neutral" och den grekiska ?ndelsen "-on" (efter m?nster av protonen och elektronen).

Forskningsl?get idag

Ett forskarlag lett av Francisco-Miguel Marqués vid Centre national de la recherche scientifique har lagt fram en hypotes om existensen av stabila kluster av fyra neutroner, tetraneutroner, baserat p? observationer av s?nderfallet av beryllium-14-k?rnan. Eftersom de nuvarande teorierna inte medger s?dana kluster anses denna teori som extra intressant.

Antineutronen

Antineutronen ?r neutronens antipartikel, och uppt?cktes 1956 av Bruce Cork ett ?r efter uppt?ckten av antiprotonen.

K?llor

Den h?r artikeln ?r helt eller delvis baserad p? material fr?n engelskspr?kiga Wikipedia, tidigare version.

Externa l?nkar

• Wikimedia Commons har media som r?r Neutron.
  Bilder & media