لا يحمل النيترون (بالإنجليزية: neutron) أيّ شحنة كهربائيّة، وبمعنى آخر فهو جسيم متعادل شحنته تساوي صفرًا، على عكس كل من البروتونات والإلكترونات اللذان يحملان شحنات كهربائيّة.[١]
تتواجد النيوترونات في نواة الذرة إلى جانب البروتونات موجبة الشحنة، وتسمّى النيوترونات والبروتونات في النواة معًا باسم النيوكليونات، أمّا الإلكترونات فهي موجودة في مدارات حول النواة وتحمل شحنة سالبة،[١] وفيما يأتي جدوليوضّح الفرق بين الجسيمات المكوّنة للذرة:[٢]
الجسيم | رمزه | شحنته | كتلته |
النيترون | n | 0 | 1.67 × 10⁻²⁷ كغ |
البروتون | p | +1.602 × 10⁻¹⁹ | 1.67 × 10⁻²⁷ كغ |
الإلكترون | e | -1.602 × 10⁻¹⁹ | 9.11 × 10⁻³¹ كغ |
تصنّف النيوترونات على أنّها جسيمات صغيرة جدًا (أصغر من حجم الذرة)، وتتكوّن مما يسمّى بالكواركات، ويمكن تعريف الكوارك على أنّه جسيم طاقة سريع الحركة، وهو الوحدة الأساسيّة المكوّنة للبروتونات أيضًا.[٣]
يتكوّن كلّ نيوترون من 3 كوارك؛ 1علوي و2 سفليّان، ويحمل كلّ كوارك علوي شحنة مقدارها +2/ 3، أمّا الكوارك السفلي فشحنته -1/ 3، ويكون مجموع شحنات هذه الكواركات صفرًا، وهو ما يفسّر الشحنة المتعادلة للنيوترون، حيث إنّ:[٣]
(+2/ 3) + (-1/ 3) + (-1/ 3) = 0
يتكوّن البروتون من 3 كوارك أيضًا؛ اثنان علويّان وواحد سفليّ فقط، أي بعكس ترتيب كواركات النيوترون، وهو ما يفسّر الشحنة الموجبة التي يحملها البروتون، حيث إنّ:[٣]
(+2/ 3) + (+2/ 3) + (-1/ 3) = +1
من أهمّ خصائص النيوترونات ما يأتي:[٤]
- تزيد كتلة النيوترون عن كتلة البروتون بشكل طفيف جدًا ويمكن اعتبار كتلتيهما متساوية، إلّا أنّ كتلة النيوترون تساوي 1839 كتلة الإلكترون.
- يبلغ نصف قطر النيوترون ما يقارب (0.8 × 10-15) م.
- يبلغ متوسّط عمر النيوترون 882 ث.
- لدى كل نيوترون عزم مغناطيسي ناتج عن اختلاف شحنات الكواركات داخله.
- النيوترونات الحرّة خارج نواة الذرة تكون غير مستقرّة وسرعان ما تتحلل؛ وذلك بسبب حدوث تفاعل مرتبط بانعكاس اتجاه الكوارك السفلي ليصبح كوارك علوي.
- توجد النيوترونات الحرّة في كلّ مكان على وجه الأرض، وهي ناتجة عن اصطدام الإشعاعات الكونيّة ذات الطاقة العالية بجزئيات الغلاف الجوّي المحيط بالكرة الأرضيّة.
- لا يمكن للنيوترونات أن تُكسب المواد شحنة بشكل مباشر.
- تساهم النيوترونات في تفاعلات الانشطار النوويّ.
- تُنتج عمليّة الانشطار النوويّ ما يتراوح بين 2 إلى 3 نيوترونات حرة.
- ^ أ ب “neutron”, britannica, Retrieved 6/11/2021. Edited.
- ↑ “What is The Mass of a Proton Neutron and Electron?”, periodic table, 22/11/2019, Retrieved 6/11/2021. Edited.
- ^ أ ب ت “The Atom Builder Guide to Elementary Particles”, pbs, Retrieved 6/11/2021. Edited.
- ↑ “Properties of the Neutron”, nuclear-power, Retrieved 6/11/2021. Edited.
