تاریخچه
در سال 1930 دو دانشمند به نامهای
بت ( Bothe ) و
بکر ( Becker ) توانستند تشعشع گامای هسته
رادیواکتیو مصنوعی را کشف کنند. برای این منظور هسته اتمهای
لیتیوم و
برلیوم و
بور و سایر
عناصر سبک را با
ذرات آلفای حاصل از فلز رادیواکتیو
پلونیوم بمباران کرده و با استفاده از دتکتور سوزنی شکل ،
تشعشعات گاما را مشاهده کردند.
چادویک ( Chadwick ) در سال 1932 براساس این بررسی و یا مشاهده‌های دیگر صرفنظر از تشعشع گاما که توسط بت مشاهده شده بود به این نتیجه رسید که یک ذره خنثی ناشناخته با جرمی تقریباً معادل جرم پروتون تولید شده است. او این ذره جدید را نوترون نامید.
جرم نوترون
چادویک خود از بررسی
انرژی جنبشی پروتونهای عقب رانده شده که در اثر برخورد نوترونها با هسته
اتم هیدروژن آزاد شده‌اند، به این نتیجه رسید که جرم نوترون تقریباً مساوی جرم پروتون است. یک اندازه گیری دقیق جرم نوترون ، همانطور که چادویک و گلدهابر ( Goldhaber ) نشان داده‌اند از روی انرژی همبستگی دوترون می‌تواند انجام شود. جرم نوترون به اندازه u 0.84×10
–3 سنگین‌تر از جرم اتم هیدروژن است.
نیمه عمر نوترون آزاد ، طبق اندازه گیری اسپیواک (Spivak) برابر با 1107 ± 0.3 دقیقه بدست آمده است.
اسپین نوترون
اسپین نوترون برابر ½ است، زیرا دوترون دارای اسپین یک و بدون اندازه حرکت زاویه‌ای مداری است و نیز چون پروتون دارای اسپین ½ است، بنابراین اسپین نوترون بایستی ½ یا 2/3 باشد. براساس آزمایشهای مختلف از جمله مطالعه تغییرات سطح مقطع برحسب انرژی در واکنش پراکندگی پروتون - نوترون عدد 2/3 قابل قبول نیست.
گشتاور مغناطیسی نوترون
برای اولین بار در سال 1940 وجود گشتاور مغناطیسی نوترون توسط دو محقق به نامهای آلوارز (Alvarez) و بلوچ (Blocd) ثابت شد. براساس این گشتاور مغناطیسی ،
نوترون می‌تواند با اتمهای عناصر فرومغناطیس اثر متقابل بطور مغناطیسی انجام دهد. این عمل را اصطلاحاً
پراکندگی مغناطیسی نوترون نامیده‌اند. همان مغناطیسی نوترون برابر است با 10913148- mn
بارالکتریکی نوترون
برای تعیین بارالکتریکی نوترون ، آزمایشهای مختلفی انجام شده است. در این زمینه شاپیر و واشتولین کوشش کردند که نوترونها را در
میدان‌های الکتریکی قوی منحرف سازند، ولی هیچ انحرافی را توسط دستگاههای دقیق که دقت آنها تا (10
-12 e) بود مشاهده نکردند.
فرمی و
مارشال از آزمایشهای پراکندگی نوترون در اثر برخورد با گزنون مقدار بارنوترون را تا حداکثر 10
-18 e بدست آوردند.
تجزیه بتایی نوترون
یک نوترون در اثر تجزیه بتا به یک
پروتون و یک
الکترون با ماکزیمم انرژی معادل 7 82
کیلو الکترون ولت است. 0.91314Mev ×0.84= 782 kev تبدیل گردد. تجزیه بتایی نوترون آزاد برای اولین بار درسال 1948 توسط اسنل (Snell) مشاهده گردید. ماکزیمم انرژی تولید شده در اثر این تجزیه معادل 782 ±13 kev توسط رابسن ( Rabsen) بدست آمده است.
مشخصات فیزیکی نوترون
- جرم برحسب گرم =1.674663x10-24 g
- جرم برحسب واحد جرم اتمی U (یک u = 1/12 جرم اتم کربن 12= 1.660277x10-24 g)1.008665 u
- بار برحسب بارالکترون =e 10-18
- اسپین = 2/1
- ممان مغناطیسی = NM -10913148 ( گوس/ ارگ 1NM=0.5.5.38x10-23)
مباحث مرتبط با عنوان