Explicamos o que é um nêutron, como foi descoberto, sua função e propriedades. Além disso, o que é fissão nuclear e para que serve?
O que é um nêutron?
um nêutron É um tipo de partícula subatômica (partículas que compõem os átomos da matéria) presentes no núcleo de alguns átomos e dotado de carga elétrica neutra. Todos os átomos do universo são compostos de nêutrons, prótons (carga elétrica positiva) e elétrons (carga elétrica negativa).
Os nêutrons Eles são encontrados no núcleo dos átomos (exceto hidrogênio), junto com prótons. Eles são mantidos juntos por fortes forças nucleares, enquanto os elétrons, no modelo atômico clássico, dançam em órbitas diferentes. Por esta razão, prótons e nêutrons são conhecidos como nucleonas.
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Descoberta do nêutron
Antes da descoberta dos nêutrons, havia um mistério em relação à massa e carga dos átomos, principalmente quando ficou evidente que os elétrons não poderiam estar no núcleo atômico, mas que a massa nuclear não correspondia exatamente à massa total dos prótons.
Assim, o físico alemão Ernest Rutherford, que descobriu os prótons, propôs em 1920 a necessidade da existência de um nêutron.ou seja, uma partícula que daria massa ao átomo sem modificar sua carga elétrica.
Anos depois, nêutrons Eles foram descobertos em 1932 pelo físico inglês James Chadwick., ganhador do Prêmio Nobel de Física de 1935. Graças a diferentes experiências e estudos da radiação obtida pela parafina ou outros compostos ricos em hidrogénio, Chadwick demonstrou que as previsões físicas não correspondiam ao fenómeno observado.
Isso quer dizer que a radiação obtida veio de partículas semelhantes ao próton, mas que não possuíam carga elétrica. Essa foi a primeira experiência que levou à descoberta formal dos nêutrons.
Propriedades dos nêutrons
Os nêutrons Eles têm massa semelhante à do próton, mas um pouco maior (1,00137 vezes) e, portanto, muito maior que o do elétron (1838,5 vezes). Como prótons, Eles são compostos de partículas fundamentais chamadas quarks. Os nêutrons têm dois quarks.abaixo”(abaixo) e um“acima” (Acima). A soma das cargas desses quarks é zero.
Quando encontrados no núcleo atômico, os nêutrons são estáveis, mas quando encontrados fora, em estado livre, têm meia-vida de 879,4 segundos, antes de se decomporem em um próton, um elétron e um antineutrino de elétrons. É o que muitas vezes acontece dentro de usinas nucleares, onde há alta concentração de nêutrons livres.
Função dos nêutrons
Os nêutrons Eles desempenham uma função estabilizadora dentro do núcleo do átomo. Se não estivessem lá, os prótons se repeliriam. Com a sua presença, os nêutrons compensam essa força elétrica repulsiva através da força nuclear forte que mantém os prótons e nêutrons no núcleo.
No entanto, nêutrons livres podem ser usados para outros tipos de funções, convenientes para humanos. Por exemplo, usado para penetração e visualização de materiaisatravés de sua emissão controlada.
Eles também são usados na fissão nuclear, ou seja, na quebra do núcleo atômico bombardeando-o com nêutrons livres, causando reações que liberam uma enorme quantidade de energia. Isto, claro, acarreta muitos perigos, uma vez que a emissão descontrolada de nêutrons pode danificar a estrutura das proteínas básicas dos seres vivos.
Fissão nuclear
ficão nuclear É uma forma de quebra de átomoespecificamente átomos de materiais pesados como o urânio (U) e seus isótopos estáveis.
Este procedimento consiste em bombardear o núcleo de, por exemplo e mais comumente, urânio com nêutrons rápidoso que provoca sua divisão e liberação de energia, e com ela novos nêutrons livres, em uma reação em cadeia capaz de gerar altos níveis de energia utilizável.
Quando esta reação ocorre em um ambiente controlado, pode ser usado para gerar eletricidade através de turbinas e colocá-lo para uso humano, assim como acontece dentro das usinas nucleares. A energia nuclear é relativamente segura e bastante lucrativa, mas acarreta certos riscos, uma vez que produz subprodutos de elementos tóxicos (radioativos).
Pelo contrário, Quando esta reação ocorre de forma descontrolada, estamos na presença de uma bomba atômica.uma das invenções de guerra mais destrutivas que os seres humanos alguma vez conceberam, tal como as lançadas pelo governo dos EUA nas cidades japonesas de Hiroshima e Nagasaki na Segunda Guerra Mundial.
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Referências
- “Nêutron” na Wikipedia.
- “O Neutron completa 80 anos” em MUITO Interessante.
- “Os nêutrons” em Astrojem.com.
- “O nêutron é a sonda perfeita para estudar materiais” em Tendências21.
- “The Neutron” em Hiperfísica na Georgia State University (EUA).
- “Nêutron (partícula subatômica)” na Enciclopédia Britânica.