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Neutrón Definición

Neutrón
El neutrón es una partícula elemental sin carga que tiene una masa casi igual a la del protón y está presente en todos los núcleos atómicos conocidos, excepto en el núcleo de hidrógeno

El neutrón es una partícula subatómica, símbolo n 0 n, sin carga eléctrica neta y una masa ligeramente mayor que la de un protón. Los protones y neutrones constituyen el núcleo de los átomos. Dado que los protones y los neutrones se comportan de manera similar dentro del núcleo, y cada uno tiene una masa de aproximadamente una unidad de masa atómica, ambos se denominan nucleones. Sus propiedades e interacciones están descritas por la física nuclear .

Las propiedades químicas y nucleares del núcleo están determinadas por el número de protones, llamado número atómico, y el número de neutrones, llamado número de neutrones. El número de masa atómica es el número total de nucleones. Por ejemplo, el carbono tiene el número atómico 6, y su abundante isótopo de carbono 12 tiene 6 neutrones, mientras que su raro isótopo de carbono 13 tiene 7 neutrones. Algunos elementos ocurren en la naturaleza con solo un isótopo estable, como el flúor. Otros elementos ocurren con muchos isótopos estables, como el estaño con diez isótopos estables.

Dentro del núcleo, protones y neutrones se unen a través de la fuerza nuclear, y se requieren neutrones para la estabilidad de los núcleos. Los neutrones se producen copiosamente en fisión nuclear y fusión. Son un contribuidor primario a la nucleosynthesis de elementos químicos dentro de estrellas a través de fisión, fusión y procesos de captura de neutrones.

El neutrón es esencial para la producción de energía nuclear. En la década posterior al descubrimiento del neutrón por James Chadwick en 1932, se utilizaron neutrones para inducir muchos tipos diferentes de transmutaciones nucleares. Con el descubrimiento de la fisión nuclear en 1938, rápidamente se dio cuenta de que, si un evento de fisión producía neutrones, cada uno de estos neutrones podría causar más eventos de fisión, etc., en una cascada conocida como reacción nuclear en cadena. Estos eventos y hallazgos condujeron al primer reactor nuclear autosostenible ( Chicago Pile-1, 1942) y la primera arma nuclear (Trinidad, 1945).

Los neutrones libres, o neutrones individuales libres del núcleo, son una forma de radiación ionizante y, como tales, son un peligro biológico, dependiendo de la dosis. Existe en la Tierra un pequeño flujo natural de “neutrones de fondo” de neutrones libres, causado por lluvias de rayos cósmicos, y por la radioactividad natural de elementos fisionables espontáneamente en la corteza terrestre. Fuentes de neutrones dedicadas como generadores de neutrones, reactores de investigación y fuentes de espalación producen neutrones libres para su uso en la irradiación y en experimentos de dispersión de neutrones.

Definición de neutrón

Un neutrón es una partículas subatómicas que se encuentran dentro de un átomo, el núcleo. También tienen una carga neutral a diferencia de los protones que tienen una carga positiva o un electrón que tiene una carga negativa. Por lo tanto, si un átomo tiene la misma cantidad de electrones y protones, por ejemplo, carbono 6 y 6, las cargas se anulan mutuamente y el átomo tiene una carga neutra. Podría agregar mil neutrones a la mezcla y la carga no cambiaría. Pero al hacerlo, cambiaría severamente la masa y las propiedades radiactivas de los átomos.

Como los protones, los neutrones son demasiado pequeños para verse, incluso con un microscopio electrónico, pero sabemos que deben estar allí porque esa es la única forma en que podemos explicar cómo se comportan los átomos. Todos los neutrones, en todas partes del universo, son exactamente iguales, y casi todos están dentro de los átomos o en las estrellas de neutrones. También como los protones, los neutrones tienen un tamaño de 10-13 cm y una masa de 1,67 × 10-27.

Los neutrones en realidad están hechos de partículas invisibles aún más pequeñas, llamadas quarks. Al igual que los protones, cada neutrón está formado por tres quarks, pero los neutrones están formados por dos quarks descendentes y un quark ascendente. Una fuerza nuclear fuerte une a los quarks. La mayor parte de la masa de un neutrón proviene de esta fuerza nuclear fuerte, en lugar de los quarks.

Quién descubrió el neutrón

El físico experimental británico James Chadwick, que pasó más de una década buscando, descubrió el neutrón en 1932. De las tres partículas fundamentales que componen los átomos, el electrón, el protón y el neutrón, el neutrón fue el último en ser descubierto. Es la falta de una carga lo hizo más esquivo que sus compañeros. Como no estaba cargado, no habría repulsión eléctrica del neutrón a su paso por la materia, por lo que sería mucho más penetrante que el protón. Esto haría que el neutrón sea difícil de detectar. La existencia de un “elemento neutral”

Cómo descubrir un neutrón

En 1930, los físicos alemanes Bothe y Becker bombardearon el metal ligero de berilio con partículas alfa, y notaron que se emitía una radiación muy penetrante. Esta radiación no era ionizante, y ellos la asumieron.

Propiedades de los neutrones

neutron1 - Neutrón Definición

Los átomos de todos los elementos, a excepción de la mayoría de los átomos de hidrógeno, tienen neutrones en su núcleo. A diferencia de los protones y electrones, que están cargados eléctricamente, los neutrones no tienen carga, son eléctricamente neutros. Es por eso que los neutrones en el diagrama de arriba están etiquetados como \ (n ^ 0 \). El cero significa “carga cero”. La masa de un neutrón es ligeramente mayor que la masa de un protón, que es 1 unidad de masa atómica \ (\ left (\ text {amu} \ right) \). (Una unidad de masa atómica equivale aproximadamente a \ (1.67 \ times 10 ^ {- 27} \) kilogramos). Un neutrón también tiene aproximadamente el mismo diámetro que un protón, o \ (1.7 \ times 10 ^ {17} \) metros.(amu)1,67×10271,7×1017n0n0. El cero significa “carga cero”. La masa de un neutrón es ligeramente mayor que la masa de un protón, que es 1 unidad de masa atómica . (Una unidad de masa atómica equivale aproximadamente a kilogramos.) Un neutrón también tiene aproximadamente el mismo diámetro que un protón, o metros.(amu)(amu)1.67×10271.67×10−271.7×10171.7×1017

Como ya habrás adivinado por su nombre, el neutrón es neutral. En otras palabras, no tiene cargo alguno y, por lo tanto, no se siente atraído ni rechazado por otros objetos. Los neutrones están en cada átomo (con una excepción), y están unidos con otros neutrones y protones en el núcleo atómico.

Antes de continuar, debemos analizar cómo los diferentes tipos de partículas subatómicas interactúan entre sí. Cuando se trata de neutrones, la respuesta es obvia. Como los neutrones no son atraídos ni repelidos por los objetos, en realidad no interactúan con protones o electrones (más allá de estar unidos al núcleo con los protones).

Aunque los electrones, protones y neutrones son todos tipos de partículas subatómicas, no son del mismo tamaño. Cuando se comparan las masas de electrones, protones y neutrones, lo que se encuentra es que los electrones tienen una masa extremadamente pequeña, en comparación con los protones o neutrones. Por otro lado, las masas de protones y neutrones son bastante similares, aunque técnicamente, la masa de un neutrón es ligeramente mayor que la masa de un protón. Debido a que los protones y los neutrones son mucho más masivos que los electrones, casi toda la masa de cualquier átomo proviene del núcleo, que contiene todos los neutrones y protones.

Tabla \ (\ PageIndex {1} \):4.4.14.4.1 : Propiedades de partículas subatómicas
Partícula Símbolo Masa (kg) Masa relativa (protón = 1) Carga relativa Ubicación
protón + 1.673 × 10 -27 1 +1 dentro del núcleo
electrón 9.109 × 10 -31 0.00055 -1 núcleo exterior
neutrón 0 1.675 × 10 -27 1 0 dentro del núcleo

La tabla \ (\ PageIndex {1} \) proporciona las propiedades y ubicaciones de los electrones, protones y neutrones. La segunda columna muestra las masas de las tres partículas subatómicas en “unidades de masa atómica”. Una  unidad de masa atómica (\ (\ text {amu} \))  se define como una doceava parte de la masa de un átomo de carbono 12. Las unidades de masa atómica (\ (\ text {amu} \)) son útiles, porque, como puede ver, la masa de un protón y la masa de un neutrón son casi exactamente \ (1.0 \) en este sistema unitario.amuamu1.04.4.14.4.1 da las propiedades y ubicaciones de electrones, protones y neutrones. La segunda columna muestra las masas de las tres partículas subatómicas en “unidades de masa atómica”. Un  ) ) son útiles, porque, como puede ver, la masa de un protón y la masa de un neutrón son casi exactamente en este sistema unitario.

Las cargas negativas y positivas de igual magnitud se anulan mutuamente. Esto significa que la carga negativa en un electrón equilibra perfectamente la carga positiva en el protón. En otras palabras, un átomo neutral debe tener exactamente un electrón por cada protón. Si un átomo neutral tiene 1 protón, debe tener 1 electrón. Si un átomo neutral tiene 2 protones, debe tener 2 electrones. Si un átomo neutral tiene 10 protones, debe tener 10 electrones. Entiendes la idea. Para ser neutral, un átomo debe tener la misma cantidad de electrones y protones.

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¿Qué es un neutrón?
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El neutrón es una partícula elemental sin carga que tiene una masa casi igual a la del protón y está presente en todos los núcleos atómicos conocidos, excepto en el núcleo de hidrógeno El neutrón es una partícula subatómica, símbolo n 0 n, sin carga eléctrica neta y una masa ligeramente mayor que la de un protón. Los protones y neutrones constituyen el núcleo de los átomos.
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