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中性子とは物理学と化学の定義

中性子 は、質量が 1 で電荷が 0 の亜原子粒子です。中性子と陽子が原子核を形成します。原子内の陽子の数によってその元素が決まり、中性子の数によってその同位体が決まります。

中性子は正味の中性電荷を持っていますが、電荷に関して互いに打ち消し合う荷電成分で構成されています。各中性子は、1 つのアップ クォークと 2 つのダウン クォークで構成されるバリオンと呼ばれる亜原子粒子の一種です。

中性子の存在は 1920 年に Ernest Rutherford によって提案されました。1932 年に James Chadwick によるその発見により、1935 年に彼はノーベル物理学賞を受賞しました。Chadwick と彼の博士課程の学生である Maurice Goldhaber は、1935 年に中性子の質量を正確に測定しました。

中性子の事実

  • 核分裂と核融合は、大量の中性子を放出する 2 つの核反応です。
  • 水素の最も一般的な同位体を除いて、すべての元素の原子には中性子が含まれています。プロチウムという名前の水素同位体 (「通常の」水素) は、陽子と電子で構成されていますが、中性子は含まれていません。重水素原子には 1 つの陽子が含まれ、トリチウム原子には 2 つの中性子が含まれます。
  • 陽子と中性子の質量は同等であり、特にはるかに軽い電子とは対照的です。中性子は陽子よりわずかに重いです。各中性子の質量は 1.67492729 x 10 kg です。
  • 中性子はスピンが 1/2 であるため、フェルミ粒子の一種です。
  • 中性子はほとんどの場合、原子内に存在します。原子核は中性子を放出することがありますが、自由粒子は他の原子と反応するまで長くは続きません。自由中性子の寿命は約 15 分です。
  • 自由中性子は電離放射線の一種です。

参考文献

  • バーン、ジェームズ (2011)。 中性子、原子核、物質:低速中性子の物理学の探求 .ミネオラ、ニューヨーク:ドーバー出版。 ISBN 0486482383.
  • Chadwick, J.;ゴールドハーバー、M. (1934)。 「核の光効果:ガンマ線による二倍体の崩壊」。 自然 . 134 (3381):237–238. doi:10.1038/134237a0

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