Explicamos qué es un neutrón, cómo fue descubierto, su función y propiedades. Además, ¿qué se utiliza la fisión nuclear y cuál es el propósito de la fisión nuclear?

James Chadwick-neutrón
El neutrón es una partícula subatómica que da estabilidad al átomo.

¿Qué es un neutrón?

Un neutrón es un tipo de partícula subatómica (partículas que constituyen los átomos de materia) presentes en el núcleo de ciertos átomos y con carga eléctrica neutra. Todos los átomos en el universo consisten en neutrones, protones (con carga eléctrica positiva) y electrones (con carga eléctrica negativa).

Neutrones están en el corazón de los átomos (excepto en hidrógeno), junto a protones. Se mantienen unidos por fuertes fuerzas nucleares, mientras que los electrones, en el múltiplo atómico clásico, bailan alrededor de diferentes órbitas. Esta es la razón por la que se les llama protones y neutrones como Nucleones.

Puede usar: Modelos atómicos

Descubrimiento del neutrón

James Chadwick-neutrón
James Chadwick verificó experimentalmente la existencia del neutrón.

Antes del descubrimiento de los neutrones, había una incógnita en cuanto a la masa y la carga de los átomos, especialmente cuando se hizo evidente que los electrones no podían estar en el núcleo atómico, pero que la masa nuclear no correspondía exactamente a la masa total de los protones.

Así, el físico alemán Ernest Rutherford, que descubrió protones, propuso en 1920 la necesidad de un neutrón, es decir, una partícula que traería masa al átomo sin cambiar su carga eléctrica.

Años más tarde, los neutrones fueron descubiertos en 1932, por el físico inglés James Chadwick, ganador del Premio Nobel de Física en 1935. A través de varios experimentos y estudios de radiación obtenidos por parafina u otros compuestos ricos en hidrógeno, Chadwick demostró que las predicciones físicas no coincidían con el fenómeno observado.

Es decir, la radiación obtenida provenía de partículas similares a protones, pero no tenían carga eléctrica. Este fue el primer experimento que condujo al descubrimiento formal de neutrones.

Propiedades de los neutrones

Neutrones tienen una masa similar a la del protón, pero ligeramente superior (1.00137 veces) y por lo tanto mucho más alto que el del electrón (1838,5 veces). Como los protones, se componen de partículas fundamentales llamadas Quarks. Los neutrones tienen dos quarks"abajo"(abajo) y uno"hacia arriba"(arriba). La suma de las cargas de estos quarks es cero.

Cuando están en el núcleo atómico, los neutrones son estables, pero cuando están al aire libre, en estado libre, tienen una vida media de 879,4 segundos, antes de descomponerse en protones, electrones y antineutrinas electrónicas. Este es a menudo el caso dentro de las centrales nucleares, donde hay una alta concentración de neutrones libres.

Función de neutrones

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Entre otras cosas, los neutrones se utilizan para producir energía nuclear.

Neutrones realizar una función estabilizadora en el núcleo del átomo. Si no estuvieran allí, los protones se repelían entre sí. Por su presencia, los neutrones compensan esta fuerza eléctrica repugnante por la fuerte fuerza nuclear que mantiene de forma única protones y neutrones en el núcleo.

Sin embargo, los neutrones libres se pueden utilizar para otras funciones, adaptadas a los seres humanos. Como qué se utiliza para la penetración y visualización de materiales, por su emisión controlada.

También se utilizan en la fisión nuclear, es decir, la ruptura del núcleo atómico bombardeándolo con neutrones libres, provocando así reacciones que liberan una enorme cantidad de energía. Esto, por supuesto, conlleva muchos peligros, porque la emisión incontrolada de neutrones puede dañar la estructura de las proteínas básicas de los seres vivos.

fisión nuclear

El fission nuclear es una forma de ruptura del átomo, en particular átomos de materiales pesados como el uranio (U) y sus isótopos estables.

Este procedimiento consiste en bombardear el núcleo de, por ejemplo y más a menudo, uranio de neutrones rápidos, que provoca su división y la liberación de energía, y junto a ella nuevos neutrones libres, en una reacción en cadena capaz de generar altos niveles de energía explotable.

Cuando esta reacción se produce en un entorno controlado, se puede utilizar para generar electricidad por turbinas y asignarlo a usos humanos, como es el caso dentro de las centrales nucleares. La energía nuclear es relativamente segura y bastante rentable, pero conlleva ciertos riesgos, ya que produce elementos tóxicos (radiactivos).

Al contrario cuando esta reacción no está controlada, estamos en presencia de una bomba atómica, uno de los inventos bélicos más destructivos que los seres humanos podían concebir, como los que el gobierno estadounidense lanzó a las ciudades japonesas de Hiroshima y Nagasaki durante la Segunda Guerra Mundial.

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Referencias: