중성자라는 단어의 의미. 석유와 가스에 관한 훌륭한 백과사전

러시아어 설명 사전. D.N. 우샤코프

중성자

중성자, m.(라틴어 중성자, 문자 그대로 어느 쪽도 아님)(물리적 새로운). 원자의 핵에 들어가는 물질 입자로, 전하가 없고 전기적으로 중성입니다.

러시아어 설명 사전. S.I.Ozhegov, N.Yu.Shvedova.

중성자

A, m.(특수). 양성자와 거의 같은 질량을 갖는 전기적으로 중성인 기본 입자.

조정. 중성자, -아야, -오.

러시아어의 새로운 설명 사전 T. F. Efremova.

중성자

m. 전기적으로 중성인 기본 입자.

백과사전, 1998

중성자

NEUTRON (영어 중성자, 라틴어 중성자 - 둘 중 하나도 아님) (n) 스핀이 1/2이고 질량이 양성자 질량보다 2.5 전자 질량을 초과하는 중성 기본 입자입니다. 바리온을 가리킨다. 자유 상태에서 중성자는 불안정하며 수명은 약 10년입니다. 16분 양성자와 함께 중성자는 원자핵을 형성합니다. 핵에서는 중성자가 안정적입니다.

중성자

(영어 중성자, 라틴어 중성 ≒ 둘 중 하나도 아님, 기호 n), 스핀이 1/2(플랑크 상수 단위)이고 질량이 a의 질량을 약간 초과하는 중성(전하가 없는) 기본 입자입니다. 양성자. 모든 원자핵은 양성자와 질소로 구성됩니다. 마그네톤의 자기 모멘트는 대략 2개의 핵 마그네톤과 동일하며 음수입니다. 즉, 기계적, 스핀, 각운동량과 반대 방향으로 향합니다. N.은 강하게 상호 작용하는 입자(강입자) 클래스에 속하며 중입자 그룹에 포함됩니다. 즉, 양성자(p)와 동일한 특별한 내부 특성 ≒ 중입자 전하를 갖습니다. +

N.은 1932년 영국 물리학자 J. 채드윅(J. Chadwick)에 의해 발견되었으며, 그는 독일 물리학자 W. 보테(W. Bothe)와 G. 베커(G. Becker)가 발견한 관통 방사선이 원자핵(특히 베릴륨)에 a 입자가 충돌할 때 발생한다는 사실을 확립했습니다. 는 양성자 질량에 가까운 질량을 갖는 충전되지 않은 입자로 구성됩니다.

N.은 안정적인 원자핵의 구성에서만 안정적입니다. 자유 N.은 양성자, 전자(e-) 및 전자 반중성미자로 붕괴되는 불안정한 입자입니다.

N.t의 평균 수명은 16분입니다. 물질에서 자유 중성자는 핵에 의한 강한 흡수로 인해 훨씬 ​​더 적게 존재합니다(밀도 물질의 경우 단위는 수백 마이크로초). 따라서 자유 중성자는 자연에서 발생하거나 핵 반응의 결과로만 실험실에서 얻어집니다(중성자 소스 참조). 차례로, 유리 질소는 가장 무거운 원자핵까지 원자핵과 상호 작용할 수 있습니다. 사라지면 N.은 중핵의 분열이 특히 중요한 하나 이상의 핵 반응을 일으키고 N.의 방사선 포획을 일으켜 어떤 경우에는 방사성 동위 원소가 형성됩니다. 핵 반응을 수행하는 중성자의 뛰어난 효율성과 매우 느린 핵과 물질의 상호 작용(공명 효과, 결정의 회절 산란 등)의 독특한 특성으로 인해 중성자는 핵 및 고체 물리학에서 매우 중요한 연구 도구가 됩니다. 실제 응용에서 중성자는 초우라늄 원소와 방사성 동위원소(인공 방사능)의 원자력 에너지 생산에 핵심적인 역할을 하며, 화학 분석(활성화 분석) 및 지질 탐사(중성자 기록)에도 널리 사용됩니다.

중성자의 에너지에 따라 초저온 중성자(최대 10-7eV), 극저온(10-7≒10-4eV), 저온(10-4≒5×10-3eV)이라는 전통적인 분류가 채택되었습니다. ), 열(5 ×10-3?0.5eV), 공진(0.5?104eV), 중간(104?105eV), 고속(105?108eV), 고에너지(108?1010eV) 및 상대론적( ³ 1010eV); 최대 105eV의 에너지를 갖는 모든 중성자를 집합적으로 느린 중성자라고 합니다.

==중성자 등록 방법은 중성자 검출기를 참조하세요.

중성자의 주요 특성

무게. 가장 정확하게 결정된 값은 핵과 양성자의 질량 차이입니다. mn ≒ mр= (1.29344 ╠ 0.00007) MeV는 다양한 핵 반응의 에너지 균형에서 측정됩니다. 이 양을 양성자의 질량과 비교함으로써 우리는 (에너지 단위로)

mn = (939.5527 ╠ 0.0052) MeV;

이는 mn" 1.6╥10-24g 또는 mn" 1840 mе에 해당하며, 여기서 mе ╥ 전자 질량입니다.

스핀과 통계.스핀 N의 1/2 값은 많은 사실에 의해 확인됩니다. 스핀은 불균일한 자기장에서 매우 느린 중성자 빔을 분할하는 실험에서 직접 측정되었습니다. 일반적인 경우 빔은 2J+ 1개의 별도 빔으로 분할되어야 하며, 여기서 J ≒ 스핀 H입니다. 실험에서 2개의 빔으로 분할되는 것이 관찰되었으며 이는 J = 1/임을 의미합니다.

반정수 스핀을 갖는 입자로서 N.은 Fermi ≒ Dirac 통계를 따릅니다(페르미온임). 이는 원자핵의 구조에 관한 실험 데이터를 기반으로 독립적으로 확립되었습니다(핵 껍질 참조).

중성자의 전하 Q = 0. 강한 전기장에서 N 빔의 편향으로부터 Q를 직접 측정하면 적어도 Q< 10-17e, где е ≈ элементарный электрический заряд, а косвенные измерения (по электрической нейтральности макроскопических объёмов газа) дают оценку Q < 2╥10-22е.

기타 중성자 양자수. 그 특성상 질소는 양성자와 매우 가깝습니다. n과 p는 거의 동일한 질량과 동일한 스핀을 가지며, 예를 들어 베타 붕괴 과정에서 서로 변환될 수 있습니다. 강한 상호작용으로 인해 발생하는 과정에서 동일한 방식으로 나타납니다. 특히 p≒p, n≒p 및 n≒n 쌍 사이에 작용하는 핵력은 동일합니다(입자가 각각 동일한 상태에 있는 경우). 이러한 깊은 유사성을 통해 우리는 핵자와 양성자를 하나의 입자 ≒ 핵자로 간주할 수 있으며, 이는 전하 Q가 다른 두 가지 상태에 있을 수 있습니다. Q = + 1인 상태의 핵자는 양성자이며, Q = 0 ≒ H. 따라서 핵자는 (일반 스핀과 유사하게) 일부 내부 특성 ≒ 등장성 스핀 I, 1/2에 해당하며, 그 "투영"은 (양자 역학의 일반 규칙에 따라) 2I를 취할 수 있습니다. + 1 = 2개 값: + 1/2 및 ≒1/2. 따라서 n과 p는 동위원소 이중선을 형성합니다(동위원소 불변 참조). 양자화 축 + 1/2에 동위원소 스핀이 투영된 상태의 핵은 양성자이고 투영이 1/2 ≒ H인 핵입니다. 현대 소립자 체계에 따르면 동위원소 이중선의 구성 요소인 N과 양성자는 동일한 양자수(중입자 전하 B = + 1, 렙톤 전하 L = 0, 기묘함 S = 0, 양의 내부 패리티)를 갖습니다. 핵자의 동위원소 이중선은 J = 1/2, B = 1 및 양의 내부 패리티를 갖는 소위 중입자 옥텟인 "유사한" 입자의 더 넓은 그룹의 일부입니다. 이 그룹에는 n과 p 외에도 L-, S╠-, S0-, X가 포함됩니다.
--, X0-하이페론, n 및 p와 이상한 점에서 다릅니다(기본 입자 참조).

중성자의 자기 쌍극자 모멘트,핵자기공명 실험을 통해 결정된 값은 다음과 같습니다.

mn = ≒ (1.91315 ╠ 0.00007) mе,

여기서 mя=5.05×10-24erg/gs ≒ 핵 마그네톤. Dirac 방정식으로 설명되는 스핀이 1/2인 입자는 충전된 경우 1마그네톤과 동일한 자기 모멘트를 가져야 하며, 충전되지 않은 경우 0이 되어야 합니다. N.에 자기 모멘트가 존재하고 양성자 자기 모멘트의 변칙적인 값(mp = 2.79m)은 이러한 입자가 복잡한 내부 구조를 가지고 있음을 나타냅니다. 추가적인 "변칙"을 생성합니다. 양성자의 자기 모멘트는 1.79m이고 크기가 거의 같고 부호의 반대는 자기 모멘트 N입니다. (약 1.9m)(아래 참조)

전기 쌍극자 모멘트.이론적 관점에서 볼 때, 기본 입자의 상호 작용이 시간 역전(T-불변) 하에서 불변이라면 모든 기본 입자의 전기 쌍극자 모멘트 d는 0과 같아야 합니다. 기본 입자의 전기 쌍극자 모멘트에 대한 검색은 이론의 기본 위치에 대한 테스트 중 하나이며 모든 기본 입자 중에서 N.은 이러한 검색에 가장 편리한 입자입니다. 차가운 N의 빔에 대한 자기 공명 방법을 사용한 실험에서는 dn< 10-23см╥e. Это означает, что сильное, электромагнитное и слабое взаимодействия с большой точностью Т-инвариантны.

중성자 상호작용

N. 기본 입자(강성, 전자기성, 약성, 중력)의 알려진 모든 상호 작용에 참여합니다.

중성자의 강한 상호작용. N과 양성자는 핵자의 단일 동위원소 이중선의 구성요소로서 강한 상호작용에 참여합니다. 강한 상호작용의 동위원소 불변성은 핵과 양성자를 포함하는 다양한 과정의 특성 사이에 특정 연결을 가져옵니다. 예를 들어 양성자 및 p에서 p+ 중간자의 산란을 위한 유효 단면적
-N의 중간자(meson)는 p+p와 p-n 시스템이 동일한 동위원소 스핀 I = 3/2를 갖고 동위원소 스핀 I3(I3 = + 3/2 in)의 투영 값만 다르기 때문에 동일합니다. 첫 번째와 I3 = ≒ 3/2 in(두 번째 경우), 양성자에 있는 K+와 H에 있는 K╟의 산란 단면적은 동일합니다. 이러한 종류의 관계의 타당성은 고에너지 가속기에 대한 수많은 실험을 통해 실험적으로 검증되었습니다. [중성자로 구성된 타겟이 없기 때문에 다양한 불안정한 입자와 핵의 상호 작용에 대한 데이터는 주로 핵을 포함하는 가장 간단한 핵인 중수소(d)에서 이러한 입자의 산란에 대한 실험에서 추출됩니다.]

낮은 에너지에서 중성자와 양성자와 하전 입자 및 원자핵의 실제 상호 작용은 양성자의 전하 존재로 인해 크게 다르며, 이는 양성자와 다른 하전 입자 사이의 장거리 쿨롱 힘의 존재를 결정합니다. 단거리 핵전력이 사실상 존재하지 않는 곳. 양성자 또는 원자핵과 양성자의 충돌 에너지가 쿨롱 장벽 높이(무거운 핵의 경우 약 15MeV임)보다 낮으면 양성자는 주로 정전기적 반발력으로 인해 산란됩니다. 핵력의 작용 반경 정도의 거리에 접근합니다. N.은 전하가 부족하여 원자의 전자 껍질을 관통하고 원자핵에 자유롭게 접근할 수 있습니다. 이것이 중핵의 핵분열 반응을 포함하여 다양한 핵 반응을 일으키는 상대적으로 낮은 에너지의 중성자의 독특한 능력을 결정하는 것입니다. 중성자와 핵의 상호 작용에 대한 연구 방법 및 결과에 대해서는 느린 중성자, 중성자 분광학, 원자 분열 핵, 최대 15 MeV의 에너지에서 양성자에 대한 느린 중성자의 산란이 관성 시스템 중심에서 구형 대칭이라는 기사를 참조하십시오. 이는 산란이 궤도 각운동량 l = 0(소위 S파)과 상대 운동 상태에서 상호 작용 n ≒ р에 의해 결정됨을 나타냅니다. S 상태에서의 산란은 고전 역학에서는 유사하지 않은 특별한 양자 역학적 현상입니다. 드브로이 파장이 H일 때 다른 상태의 산란보다 우세합니다.

핵력의 작용 반경보다 크거나 그 이상입니다(≒ 플랑크 상수, v ≒ N. 속도). 10 MeV의 에너지에서 파장은 H입니다.

그러한 에너지에서 양성자에 대한 핵 산란의 이러한 특징은 핵력의 작용 반경 크기에 대한 정보를 직접적으로 제공합니다. 이론적 고찰에 따르면 S 상태에서의 산란은 상호 작용 전위의 세부 형태에 약하게 의존하며 전위 r의 유효 반경과 소위 산란 길이 a라는 두 가지 매개변수에 의해 매우 정확하게 설명됩니다. 실제로, 산란 n ≒ p를 설명하기 위해 np 시스템이 총 스핀의 서로 다른 값을 갖는 두 가지 상태, 즉 J = 1(삼중항 상태) 및 J = 0(단일항)에 있을 수 있으므로 매개변수 수가 두 배로 커집니다. 상태). 경험에 따르면 양성자에 의한 수소의 산란 길이와 단일항 및 삼중항 상태에서 상호 작용의 유효 반경은 서로 다릅니다. 즉, 핵력은 입자의 전체 스핀에 따라 달라집니다. 또한 실험을 통해 수소의 결합 상태가 다음과 같이 나타납니다. 시스템 np(중수소 핵)는 전체 스핀이 1일 때만 존재할 수 있는 반면, 단일항 상태에서는 핵력의 크기가 결합 상태 H. ≒ 양성자를 형성하기에 충분하지 않습니다. 양성자에 대한 양성자의 산란에 대한 실험에서 결정된 단일항 상태의 핵 산란 길이(Pauli 원리에 따르면 S 상태의 두 양성자는 총 스핀이 0인 상태에만 있을 수 있음)는 다음과 같습니다. 단일항 상태에서의 산란 길이 n ≒ p. 이는 강한 상호작용의 동위원소 불변성과 일치합니다. 단일항 상태에서는 결합 시스템이 없고 핵력의 동위원소 불변성은 소위 쌍중성자라고 불리는 두 중성자의 결합 시스템이 존재할 수 없다는 결론으로 ​​이어집니다(양성자와 유사하게 S 상태의 두 중성자는 반드시 총 스핀은 0과 같습니다). n≒n 산란에 대한 직접적인 실험은 중성자 타겟이 없기 때문에 수행되지 않았지만, 간접적인 데이터(핵의 특성)와 3H + 3H ╝ 4He + 2n, p- + d ╝ 2n 반응에 대한 보다 직접적인 ≒ 연구는 수행되지 않았습니다. + g ≒는 동위원소 불변 핵력 및 이중중성자의 부재에 대한 가설과 일치합니다. [만약 쌍중성자가 존재한다면, 이 반응에서 a-입자(4He 핵)와 g-양자 각각의 에너지 분포의 피크는 잘 정의된 에너지 값에서 관찰될 것입니다.] 단일항 상태에서의 핵 상호작용은 이중중성자를 형성할 만큼 강하지 않더라도 다수의 중성자핵만으로 구성된 결합계가 형성될 가능성을 배제할 수는 없습니다. 이 문제에는 추가적인 이론적, 실험적 연구가 필요합니다. 4H, 5H, 6H 핵뿐만 아니라 3~4개의 핵으로 구성된 핵을 실험적으로 검출하려는 시도는 아직까지 긍정적인 결과를 얻지 못하고 있다. 강한 상호작용의 규칙성과 핵 구조를 질적으로 이해하는 것이 가능합니다. 이러한 아이디어에 따르면 핵과 다른 강입자(예: 양성자) 사이의 강한 상호작용은 가상 강입자(가상 입자 참조)의 교환을 통해 발생합니다. p-중간자, r-중간자 등. 이 상호작용 그림은 핵력의 단거리 특성, 즉 가장 가벼운 하드론의 콤프턴 파장에 의해 결정되는 반경인 p-중간자(1.4 × 10-13 cm와 동일)를 설명합니다. ). 동시에 이는 중성자가 다른 강입자로 사실상 변환될 가능성을 나타냅니다. 예를 들어 p-중간자의 방출 및 흡수 과정은 n ╝ p + p- ╝ n입니다. 경험을 통해 알려진 강력한 상호작용의 강도는 N.이 가상 p-중간자와 기타 강입자의 "구름"과 같은 "해리된" 상태에서 대부분의 시간을 보내야 할 정도입니다. 이는 자석 내부의 전하와 자기 모멘트의 공간적 분포로 이어지며, 물리적 크기는 가상 입자의 "구름" 크기에 따라 결정됩니다(폼 팩터 참조). 특히, 중성자의 자기모멘트가 다음과 같은 궤도운동에 의해 생성된다고 가정하면, 위에서 언급한 중성자와 양성자의 변칙적 자기모멘트의 절대값이 대략 동일하다는 것을 질적으로 해석하는 것이 가능한 것으로 밝혀졌다. p 청구됨
-- n ╝ p + p- ╝ n 과정에서 사실상 방출된 중간자, 그리고 양성자의 변칙적 자기 모멘트 ≒ p ╝ n + p+ ╝ p 과정에 의해 생성된 p+ 중간자 구름의 가상 궤도 운동.

중성자의 전자기 상호 작용.금속의 전자기적 특성은 자기 모멘트의 존재뿐만 아니라 금속 내부에 존재하는 양전하 및 음전하의 분포와 전류에 의해 결정됩니다. 이전 특성과 마찬가지로 이러한 모든 특성은 구조를 결정하는 강력한 상호 작용에 N.이 참여하는 것과 관련이 있습니다. 자석의 자기 모멘트는 외부 전자기장에서 자석의 거동을 결정합니다: 불균일한 자기장에서 자석 빔의 분할, 자석 스핀의 세차 운동 자석의 내부 전자기 구조는 다음과 같이 나타납니다. 자석에서의 고에너지 전자 산란 및 자석에서의 중간자 생성 과정 양자(중간자의 광생성). 원자 및 원자핵의 전자 껍질과 중성자의 전자기적 상호 작용은 물질 구조 연구에 중요한 여러 가지 현상을 초래합니다. 중성자의 자기 모멘트와 원자의 전자 껍질의 자기 모멘트의 상호 작용은 파장이 원자 차원 (에너지 E< 10 эв), и широко используется для исследования магнитной структуры и элементарных возбуждений (спиновых волн) магнитоупорядоченных кристаллов (см. Нейтронография). Интерференция с ядерным рассеянием позволяет получать пучки поляризованных медленных Н. (см. Поляризованные нейтроны).

중성자의 자기 모멘트와 핵의 전기장의 상호 작용은 미국 물리학자 J. 슈윙거(J. Schwinger)가 처음으로 지적한 “슈윙거 산란”이라고 불리는 중성자의 특정 산란을 유발합니다. 이 산란의 전체 단면적은 작지만 작은 각도(~3╟)에서는 핵 산란의 단면적과 비슷해집니다. 이러한 각도로 산란된 N.은 고도로 편광되어 있습니다.

전자 자체 또는 궤도 운동량과 관련되지 않은 자성 ≒ 전자(n≒e)의 상호 작용은 주로 자성 자기 모멘트와 전자의 전기장의 상호 작용으로 축소됩니다. (n≒e) 상호작용에 대한 또 다른, 분명히 더 작은 기여는 N 내부의 전하 및 전류의 분포로 인한 것일 수 있습니다. (n≒e) 상호작용은 매우 작지만 여러 실험에서 관찰되었습니다.

약한 중성자 상호작용 N.의 분해와 같은 과정에서 나타납니다.

양성자에 의한 전자 반중성미자 포획:

중성자에 의한 뮤온 중성미자(nm): nm + n ╝ p + m-, 뮤온의 핵 포획: m- + p ╝ n + nm, 이상한 입자의 붕괴(예: L ╝ p╟ + n 등)

중성자의 중력 상호 작용. N.은 중력 상호 작용이 직접 관찰된 정지 질량을 갖는 유일한 기본 입자입니다. 즉, 잘 시준된 차가운 N 빔의 궤적에 대한 지구 중력장의 곡률입니다. N.의 측정된 중력 가속도는 실험 정확도의 한계는 거시적 물체의 중력 가속도와 일치합니다.

우주와 지구 근처 공간의 중성자

우주 팽창 초기 단계의 중성자 양에 대한 문제는 우주론에서 중요한 역할을 합니다. 뜨거운 우주 모델(우주론 참조)에 따르면 초기에 존재했던 자유 중성자의 상당 부분이 팽창하는 동안 붕괴됩니다. 양성자에 의해 포획된 수소 부분은 궁극적으로 He 핵 함량이 약 30%, 양성자 함량이 70%로 이어져야 합니다. 우주에서 He의 백분율 구성에 대한 실험적 결정은 뜨거운 우주 모델의 중요한 테스트 중 하나입니다.

어떤 경우에는 별의 진화로 인해 중성자별이 형성되는데, 여기에는 특히 소위 펄서가 포함됩니다.

불안정성으로 인해 중성자는 우주선의 주요 구성 요소에 없습니다. 그러나 우주선 입자와 지구 대기의 원자핵의 상호 작용으로 인해 대기 중에 핵이 생성됩니다. 이들 N.에 의해 발생하는 반응 14N (n, p)14C는 대기 중 방사성 탄소 동위원소 14C의 주요 공급원이며, 그곳에서 살아있는 유기체로 들어갑니다. 방사성 탄소 연대학 방법은 유기 잔해의 14C 함량을 측정하는 데 기반을 두고 있습니다. 대기에서 지구 근처 공간으로 확산되는 느린 중성자의 붕괴는 지구 방사선 벨트의 내부 영역을 채우는 전자의 주요 소스 중 하나입니다.

우라늄 핵의 폭격 중성자베릴륨 막대는 1차 핵분열 중에 방출된 것보다 훨씬 더 많은 에너지를 소비했습니다.

따라서 원자로가 작동하려면 각 원자가 분리되어야 했습니다. 중성자

따라서 원자로가 작동하려면 각 원자가 쪼개지는 것이 필요했습니다. 중성자베릴륨 막대는 차례로 다른 원자의 분열을 일으켰습니다.

좋은 소스 중성자가난한 실험실에서도 적당한 가격이었습니다. 약간의 라듐과 몇 그램의 베릴륨 분말이었습니다.

다음을 사용하면 사이클로트론에서 이틀 안에 같은 양을 얻을 수 있습니다. 중성자, 가속된 중수소에 의해 베릴륨 표적을 쓰러뜨렸습니다.

그러면 베릴륨 방사선이 실제로 감마선과 플럭스로 구성되어 있음을 보여주는 것이 가능해졌습니다. 중성자.

보시다시피 원래 흐름은 중성자 1차 폭발로 인한 단순한 구형 확장이 될 것이지만 베릴륨에 의해 포집될 것입니다.”라고 Kuati 옆에 선 Fromm이 설명했습니다.

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탄화붕소봉에 흡수성이 뛰어나다. 중성자, 길이 4.5m의 흑연 디스플레이서를 매달았습니다.

이 기둥을 흡수성이 덜한 흑연 디스플레이서로 교체 중성자, 로컬 리액터를 생성합니다.

최소 크기 자연체의 살아있는 불활성 자연체의 최소 크기는 호흡, 물질-에너지-원자, 주로 가스 전자, 소립자, 원자의 생체 이동에 의해 결정되는 분산에 의해 결정됩니다. 중성자등.

수명이 긴 복합핵에 대한 아이디어를 통해 보어는 매우 느린 핵이라도 적합할 것이라고 예견할 수 있었습니다. 중성자.

그들 사이의 구조적 차이는 그들이 포함하는 양성자의 수에 달려 있습니다. 중성자, 중간자 및 전자, 그러나 시스템에 양성자-전자 쌍이 연속적으로 추가될 때마다 전체 집합체 단위의 기능적 특성이 급격히 변경되며 이는 fnl 수의 조절을 명확하게 확인합니다.

RBMK-1000 원자로는 채널형 원자로, 감속재 중성자- 흑연, 냉각수 - 일반 물.

중성자

중성자

(영어 중성자, 라틴어 중성에서 유래 - 둘 중 하나도 아님) (n), 전기적으로 중성인 요소. 스핀이 1/2이고 질량이 양성자의 질량을 약간 초과하는 입자; 하드론 클래스에 속하며 중입자 그룹에 포함됩니다. 모든 원자핵은 양성자와 질소로 구성됩니다. N.은 1932년에 문을 열었습니다. 발견된 것이 무엇인지 확인한 물리학자 J. Chadwick 물리학자 V. Bothe와 G. Becker에 의해 at의 폭격 중에 발생하는 관통. 핵 a-입자는 전하를 띠지 않은 것으로 구성됩니다. 양성자에 가까운 질량을 가진 ch-ts.

N.은 안정한 구성에서만 안정적입니다. 코어. 자유 N.은 다음 계획에 따라 붕괴하는 불안정한 입자입니다: n®p+e-+v=c(N.의 베타 붕괴); 수요일 N.t=15.3분. 물질에서 자유 중성자는 핵에 의한 강한 흡수로 인해 훨씬 ​​더 적게 존재합니다 (밀도 물질-단위-수백 마이크로초). 따라서 유리 N.은 자연적으로 발생하거나 실험실에서 독으로만 얻어집니다. 반응. Free N., at.과 상호 작용합니다. 핵, 원인 차이. . 독극물 구현에서 N. 의 효율성이 높아졌습니다. 반응, 느린 N과의 상호 작용의 독창성(공명 효과, 결정의 회절 산란 등)으로 인해 N.은 독극물 연구에 매우 중요한 도구입니다. 물리학 및 물리학 TV. 신체(뉴트로노그래피 참조). 실제로 N. 응용 프로그램은 중독에 중요한 역할을 합니다. 에너지, 초우라늄 원소 및 방사능 생산. 동위 원소 (인공)이며 화학에도 사용됩니다. 분석(활성화 분석) 및 geol. 탐사(중성자 로깅).

중성자의 기본 특성.

무게. 중성자와 양성자의 질량 차이는 가장 정확하게 결정됩니다: mn--mp=1.29344(7) MeV, 에너지로 측정. 밸런스 차이. 나. 반응. 따라서 (그리고 알려진 mp) mn = 939.5731(27) MeV 또는 mn»1.675X10-24 g»1840me (me - el-na).

스핀과 통계. NJ 스핀은 불균일한 자기장에서 매우 느린 N의 빔을 분할하여 측정되었습니다. . 퀀트에 따르면. 역학적으로 빔은 2J+1개 부분으로 분할되어야 합니다. 뭉치. 두 개의 빔으로 분할되는 것이 관찰되었습니다. 즉, N.J = 1/2이고 N.은 Fermi-Dirac 통계를 따릅니다(이것은 at. 핵의 구조에 대한 실험 데이터를 기반으로 독립적으로 설정되었습니다).

최대 15 MeV의 에너지에서 양성자에 의한 느린 중성자의 산란은 관성 시스템의 중심에서 구형 대칭입니다. 이는 산란이 상대 상태에서 np의 작용에 의해 결정됨을 나타냅니다. 궤도로부터의 움직임. 순간 l=0(소위 S파). S-산란은 de Broglie N. ?? 때 다른 상태의 산란보다 우세합니다. 독의 작용 반경. 힘 N.?2 10-13 cm에 대한 10 MeV의 에너지에서 이러한 에너지의 양성자에 대한 N. 산란의 이러한 특징은 독의 작용 반경 크기에 대한 정보를 제공합니다. 힘 미립자의 산란 이론에 따르면 S 상태에서의 산란은 활동 전위의 상세한 모양에 약하게 의존하며 두 가지 매개변수인 eff에 의해 매우 정확하게 설명됩니다. 전위의 반경 r과 산란 길이 a. np 산란을 설명하기 위해 시스템이 총 스핀의 서로 다른 값인 1(삼중항 상태)과 0(단일항 상태)의 두 가지 상태에 있을 수 있으므로 매개변수 수가 두 배로 커집니다. 경험에 따르면 양성자와 eff에 의한 N.의 산란 길이는 다음과 같습니다. 단일항과 삼중항 상태의 작용 반경은 다릅니다. 즉, 독입니다. 힘은 총 스핀 h-ts에 따라 달라집니다. 특히 통신. 시스템 상태 np - 중수소 핵은 스핀 1에서만 존재할 수 있습니다. pp 산란 실험에서 결정된 단일항 상태의 산란 길이(Pauli 원리에 따르면 S 상태의 두 양성자는 총 스핀이 0인 상태)는 단일항 상태에서 np 산란의 길이와 같습니다. 이는 동위원소와 일치한다. 강한 행동의 불변성. 연결이 부족합니다. 단일항 상태 및 동위원소의 np 시스템. 불변의 독. 힘은 연결이 존재할 수 없다는 결론으로 ​​이어집니다. 소위 두 개의 N으로 구성된 시스템입니다. 이중중성자. nn-산란에 대한 직접적인 실험은 중성자 타겟의 부족으로 인해 수행되지 않고 간접적으로 수행되었습니다. 데이터(핵의 특성) 및 보다 직접적인 데이터 - 3H+3H®4He+2n, p-+d®2n+g 반응에 대한 연구는 동위원소 가설과 일치합니다. 불변의 독. 힘과 이중중성자의 부재. (만약 쌍중성자가 존재한다면, 이러한 반응에서 상응하는 a-입자와 g-양자의 에너지 분포의 최고점은 꽤 특정한 에너지에서 관찰될 것입니다.) 독이기는 하지만. 단일항 상태에서의 효과는 이중중성자를 형성할 만큼 강하지 않으며, 이는 결합 형성 가능성을 배제하지 않습니다. 다수의 중성자핵만으로 구성된 시스템(3~4개의 중성자로 구성된 핵은 발견되지 않음).

전자기 상호 작용 El.-자기. N.의 성도들은 마그네슘의 존재 여부에 따라 결정됩니다. 순간뿐만 아니라 N. 내부에 존재하는 분포도 넣을 것입니다. 그리고 부정합니다. 요금과 전류. Magn. N의 순간이 외부 상황에서 N의 행동을 결정합니다. el.-magn. 필드: 불균일한 자기장에서 N. 빔의 분할. 필드, 스핀 세차 N. Int. el.-magn. 중성자의 구조(FORM FACTOR 참조)는 중성자에 고에너지 전자가 산란되는 동안과 g-양자에 의해 중성자에 중간자가 생성되는 과정에서 나타납니다. 자기 효과 순간 N. 자석이 있습니다. 원자의 전자 껍질의 순간은 N.에 대해 크게 나타납니다. 드 브로이 길이는 어느 것입니까? 크기 (? NEUTRONOGRAPHY). 자기 간섭 핵으로 산란하면 편광된 느린 N의 빔을 얻을 수 있습니다. 자기 효과. 순간 N. 전기와 함께 핵장은 특정 원인을 발생시킵니다. 슈윙거 산란(미국 물리학자 Yu. Schwinger가 처음으로 나타냄). 전체 산란은 작지만 작은 각도(= 3°)에서는 독 단면과 비슷해집니다. 산란; 이러한 각도로 산란된 N.은 고도로 편광되어 있습니다. N.과 e-nom의 관계는 자신과 관련이 없습니다. 또는 궤도. 순간 엘나가 메인으로 내려옵니다. 자석의 상승에. 순간 N. 전기와 함께 이메일 필드. 이 효과는 매우 작지만 조사를 통해 관찰이 가능했습니다. 실험.

약함(I. 중성자 붕괴: n®p+e-+v=e, 양성자에 의한 전자 포획: v=e+p®n+e+ 및 뮤온 중성자: vm+와 같은 과정에서 나타납니다. n®p+m -, 뮤온의 독성 포획: m-+р®n+vm, 이상한 입자의 붕괴(예: L®p°+n), II로 인한 독성 반응 및 공간 위반으로 발생 동등.

중력 상호작용 N.은 정지 질량을 갖는 유일한 요소입니다. h-ts, 절단의 경우 중력이 직접 관찰되었습니다. 편향 - 지구 중력장에서 잘 시준된 차가운 N 빔의 궤적 곡률 측정된 중력. N.은 실험의 정확성 내에서 중력과 일치합니다. 가속 거시적 전화.

우주와 지구 근처 공간의 중성자.

우주 팽창의 초기 단계에서 우주의 입자 수에 대한 문제는 우주론에서 중요한 역할을 합니다. 핫 유니버스 모델에 따르면, 그것은 의미합니다. 초기에 존재했던 무료 N 중 일부는 확장 중에 분해될 ​​시간이 있습니다. 양성자에 의해 포획되는 N.의 일부는 궁극적으로 대략적으로 이어져야 합니다. He 핵 함량이 30%이고 양성자 함량이 70%입니다. 실험해보자. 우주에서 He의 비율을 결정하는 것이 중요한 것 중 하나입니다. 핫 유니버스 모델 테스트. 어떤 경우에는 별의 진화로 인해 중성자별(특히 펄서 포함)이 형성됩니다. 우주의 주요 구성 요소. N선은 불안정하기 때문에 존재하지 않습니다. 그러나 우주의 영향. 지구 대기의 원자핵을 가진 광선은 대기에서 질소를 생성합니다. 이들 N.에 의해 발생하는 반응 14N (n, p) 14C가 주요입니다. 방사성 물질 발생원 대기 중의 탄소 동위원소 14C는 살아있는 유기체로 유입됩니다. 유기물에서 14C의 함량을 결정하는 방법. 유적은 지구연대기의 방사성탄소 연대측정 방법을 기반으로 합니다. 대기에서 지구 근처 공간으로 확산되는 느린 중성자의 붕괴. pr-vo, yavl. 내부를 채우는 이메일 소스 중 하나 지구의 방사선 벨트 지역.

물리백과사전. - M.: 소련 백과사전. . 1983 .

중성자

(n) (라틴어 중성에서 유래 - 둘 중 하나도 아님) - 전력이 0인 기본 입자입니다. 전하와 질량은 양성자의 질량보다 약간 더 큽니다. 일반 이름의 양성자와 함께. 핵자는 원자핵의 일부입니다. H.는 1/2 스핀을 갖고 있으므로 이에 따른다. 페르미 - Dirac 통계(페르미온이다). 가족에 속한다 아드라노프;가지다 중입자수 B= 1, 즉, 그룹에 포함됨 중입자.

1932년 J. 채드윅(J. Chadwick)이 발견한 그는 알파 입자에 의한 베릴륨 핵의 충격으로 발생하는 단단한 침투 방사선이 양성자의 질량과 거의 같은 질량을 가진 전기적으로 중성 입자로 구성되어 있음을 보여주었습니다. 1932년 D. D. Ivanenko와 W. Heisenberg는 원자핵이 양성자와 H로 구성되어 있다는 가설을 제시했습니다. 입자, H.는 어떤 에너지에서도 쉽게 핵에 침투하여 다음과 같은 가능성이 높습니다. 핵반응반응의 에너지 균형이 양수이면 (n,g), (n,a), (n, p)를 포착합니다. 발열 확률 H가 느려지면 핵반응이 증가합니다. 반비례합니다. 그 속도. 수소 함유 매체에서 속도가 느려질 때 H. 포획 반응의 증가는 1934년 E. Fermi와 동료에 의해 발견되었습니다. O. Hahn과 F에 의해 발견된 무거운 핵의 분열을 일으키는 H.의 능력 .1938년 Strassmann(F. Strassman)(참조: 핵분열),핵무기와 원자력 창조의 기초가되었습니다. 원자 거리 정도의 드 브로이 파장(공명 효과, 회절 등)을 갖는 느린 중성자 물질과의 상호 작용의 특성은 고체 물리학에서 중성자 빔을 널리 사용하는 기초가 됩니다. (에너지에 따른 H. 분류 - 고속, 저속, 열, 저온, 초저온 - Art 참조. 중성자 물리학.)

자유 상태에서 H.는 불안정합니다. B-붕괴를 겪습니다. n p + e - + v e; 수명 t n = = 898(14) s, 전자 스펙트럼의 제한 에너지는 782 keV입니다(참조. 중성자 베타 붕괴).안정된 핵의 일부인 구속 상태에서 H.는 안정적입니다 (실험적 추정에 따르면 수명은 10 32 년을 초과합니다). astr에 따르면. 우주의 눈에 보이는 물질의 15%는 4개의 He 핵의 일부인 H로 대표되는 것으로 추정됩니다. H.가 메인이다 요소 중성자별.자연계의 유리 H.는 방사성 붕괴의 α-입자에 의한 핵반응에서 형성되며, 우주선그리고 무거운 핵의 자연적 또는 강제적 핵분열의 결과로 발생합니다. 미술. H.의 출처는 다음과 같습니다. 원자로, 핵폭발,양성자(평균 에너지) 가속기와 중원소로 만들어진 표적을 가진 전자. 14 MeV의 에너지를 갖는 단색 H. 빔의 소스는 저에너지입니다. 삼중수소나 리튬을 목표로 하는 중수소 가속기, 미래에는 열핵 열핵 시설이 그러한 H의 강력한 공급원이 될 수 있습니다. (센티미터. 중성자 소스.)

H의 주요 특징

매스 H. 티피 = 939.5731(27) MeV/s 2 = = 1.008664967(34) at. 단위 질량 1.675. 10 -24 g. H.와 양성자의 질량 차이는 max. 에너지의 정확성. 양성자에 의한 H. 포획 반응의 균형: n + p d + g (g-양자 에너지 = 2.22 MeV), 중 N- 중 p = 1.293323 (16) MeV/c 2 .

전기요금 H. 큐 N = 0. 가장 정확한 직접 측정 큐 n은 저온 또는 초저온 H.의 빔을 정전기로 편향시켜 만들어집니다. 필드: 큐 N<= 3·10 -21 그녀의 -전자 전하). 코스브. 전기 데이터 중립 거시적. 그들이 주는 가스의 양 Qn<= 2·10 -22 이자형.

스핀 H. 제이= 1/2은 불균일한 자기장에서 H 빔을 분할하는 직접 실험을 통해 결정되었습니다. 두 개의 구성 요소로 필드 [일반적인 경우 구성 요소 수는 (2 제이 + 1)].

내부 패리티 H. 긍정적. 동위원소 스핀 I = 1 / 2, 투영 동위원소. 뒤로 H. 나 3 = - 1/2. 이내에 S.U.(3)-대칭 H.는 중입자 옥텟에 포함됩니다(참조. 단일 대칭).

자기 모멘트 H. H.의 전기적 중성에도 불구하고 자기 모멘트입니다. 순간은 0과 크게 다릅니다. m n = - 1.91304184(88)m I, 여기서 m I = 이자형/ 2중피 씨-핵무기 자자(중 p - 양성자 질량); 자석 표시 모멘트는 회전 방향에 따라 결정됩니다. 자기 비교 양성자의 모멘트(m p = 2.7928456)와 H.는 핵자 구조 형성에서 "알몸" 핵의 p-중간자 환경(코트)의 역할을 가정하는 것을 가능하게 했습니다. m p와 m n의 비율(m p / m n - 3 / 2)은 핵자의 쿼크 구조에 대한 아이디어의 틀 내에서 설명될 수 있습니다(아래 참조). 나이브. m p 방법과 비교하여 정확히 m n 측정 핵자기공명차가운 H 무리에.

전기 쌍극자 모멘트 H. 동적, 즉 유도된 쌍극자 모멘트 H.는 강한 전기에서 발생할 수 있습니다. 필드(예: 무거운 핵에서 H.가 산란되는 동안 또는 중수소에서 g선이 산란되는 동안. 전기 에너지의 입자 에너지 변화. 필드는 관계 D = -(a o 2 /2)에 의해 결정됩니다. 이자형 2, 여기서 0은 입자의 분극화도이고, 이자형 - 현장 강도. 실험에서는 추정치가 0이 됩니다.<= 10 -42 см 3 (принята , в к-рой = 와 함께= 1).

공전 전기 같은 기본 입자의 쌍극자 모멘트(EDM)는 그것이 경험하는 상호 작용이 다음과 관련하여 변하지 않는 경우 0과 동일해야 합니다. 시간 반전(티-불변). EDM은 다음과 같은 경우 0과 다릅니다. 티-불변성이 깨졌습니다. CPT 정리(즉, 전하 활용, 공간 반전 및 시간 반전)은 위반과 동일합니다. SR-불변. 위반하더라도 SR-불변성은 1964년 K 0의 붕괴에서 발견되었습니다. 엘-메슨, 아직도 SR- 다른 입자(또는 시스템)에 대한 비불변 효과는 관찰되지 않았습니다. 현대에서는 소립자 위반에 대한 통합 게이지 이론 티(또는 C.P.)-불변성은 다음에서 발생할 수 있습니다. 약한 전기 상호 작용,비록 효과 크기는 극히 작지만. 차이점 위반 모델 SR-불변성은 수준(10 -24 -10 -32)에서 EDM H.의 값을 예측합니다. 이자형.전기 때문에 참조 중립성 H.는 검색에 매우 편리한 개체입니다. SR-불변성. 나이브. 민감하고 신뢰할 수 있는 방법 - 전기를 이용한 NMR 방법 자석에 자기장이 겹쳐집니다. 아이올레. 전기의 방향을 바꾸다 공명 NMR 분광계의 다른 모든 특성을 유지하면서 NMR 주파수를 D 값만큼 이동시킵니다. V = - 4데,어디 디- EDM. 을 위한 디 ~ 10 -25 이자형. cm Dv ~10 -6Hz. NMR 분광계에서 초저온 H.를 유지하는 방법을 사용하면 이러한 감도를 얻을 수 있습니다. 최대 수신됨 EDM H.에 대한 정확한 제한: 디 N<= 2·10 -25 이자형.센티미터 .

H 구조.

H.는 양성자와 함께 가장 가벼운 중입자에 속합니다. 현대에 따르면 아이디어는 세 가지 가장 가벼운 원자가로 구성됩니다. 쿼크(둘 디-쿼크와 하나 유-quark) 세 가지 색상이 무색 조합을 이룬다. 원자가 쿼크와 이를 결합하는 쿼크 외에도 글루온핵자에는 무거운 쿼크(이상하거나 매력적인 등)를 포함한 가상 쿼크의 "바다"가 포함되어 있습니다. 양자수 H.는 원자가 쿼크와 공간의 집합에 의해 전적으로 결정됩니다. 구조 - 쿼크와 글루온의 상호 작용 역학. 이 상호 작용의 특징은 eff의 증가입니다. 상호작용 상수( 효과적인 요금) 거리가 멀어짐에 따라 상호 작용 영역의 크기가 소위 영역에 의해 제한됩니다. 쿼크 감금 - 반경이 ~10~13cm인 유색 물체가 감금된 영역입니다. 색상 유지).

일관된 현대에 기초한 하드론의 구조에 대한 설명 강한 상호 작용 이론 - 양자색역학 -이론적으로 만나면서. 그러나 많은 사람들에게 어려움 작업을 완전히 만족시킬 것입니다. 결과는 중간자 교환을 통해 기본 객체로 표시되는 핵자의 상호 작용에 대한 설명으로 제공됩니다. 실험해보자. 공간 탐색. H. 구조는 중수소에서 고에너지 경입자(현대 이론에서는 점 입자로 간주되는 전자, 뮤온, 중성미자)의 산란을 사용하여 수행됩니다. 양성자 산란의 기여도는 dep로 측정됩니다. 실험을 통해 정의를 사용하여 뺄 수 있습니다. 계산할 것입니다. 절차.

중수소에서의 탄성 및 준탄성(중수소 분할 포함) 전자 산란을 통해 전기 밀도를 찾을 수 있습니다. 충전과 자기 순간 H. ( 폼 팩터시간.). 실험에 따르면 자기 밀도. 순간 H. 몇 배의 정확도로. %는 전기 밀도 분포와 일치합니다. 양성자는 전하를 띠고 ~0.8·10 -13cm(0.8F)의 제곱평균제곱근 반경을 갖습니다. Magn. H. 폼 팩터는 소위 말하는 것으로 아주 잘 설명됩니다. 쌍극자 f-loy GM n = m n (1 + 큐 2 /0.71) -2, 여기서 큐 2 - 전달된 운동량의 제곱(단위: GeV/c) 2.

더 복잡한 질문은 전류의 크기에 관한 것입니다. (충전) 폼 팩터 H. G E N. 중수소 산란 실험을 통해 우리는 다음과 같은 결론을 내릴 수 있습니다. G E N ( 큐 2 ) <= 전송된 임펄스(0-1)의 제곱 간격에서 0.1(GeV/c) 2. ~에 큐 2 0 전기가 0이기 때문에 평등합니다. H를 청구하다 G E N- > 0이지만 실험적으로 결정될 수 있습니다. dG E N ( 큐 2 )/dq 2 | 큐 2=0 . 이 값은 최대입니다. 측정에서 정확히 발견됨 산란 길이 H. 무거운 원자의 전자 껍질에 있습니다. 기초적인 이 상호 작용의 일부는 자기장에 의해 결정됩니다. 순간 H. Max. 정확한 실험은 네-산란 길이를 제공합니다 ㅏ ne = -1.378(18) . 10 -16 cm, 이는 자기장에 의해 결정된 계산값과 다릅니다. 순간 H.: ㅏ ne = -1.468. 10 -16cm 이 값의 차이는 평균 제곱 전기를 제공합니다. 반경 H.<아르 자형 2 이자형 n >= = 0.088(12) 필리 dG E N ( 큐 2)/dq 2 | 큐 2=0 = -0.02F 2 . 이 수치는 데이터의 분산, 분해로 인해 최종적인 것으로 간주될 수 없습니다. 보고된 오류를 초과하는 실험.

안에 매우 비탄력적인 과정산란(많은 2차 강입자, 주로 파이온 생성과의 상호 작용), 입사점 입자(렙톤)는 핵자의 점 구성 요소인 쿼크와 직접 상호 작용합니다. 쿼크 조성 H. ( 뚜)최대 고에너지 중성미자와 반중성미자와 양성자 및 중성자(중수소 함유) 표적의 상호작용에 대한 실험에서 명확하게 드러났습니다. 예를 들어, 전체 반응 단면적 s V m n m - X(여기서 X는 강입자 세트)는 전체 반응 단면적의 약 2배입니다. V m p m - X, 이후 V m은 다음과만 상호작용합니다. 디-쿼크 [양성자의 쿼크 조성( uud)].비슷하게 전체 단면의 이러한 간단한 관계에 대한 수정은 주로 관련됩니다. 가상 쿼크-반쿼크 쌍의 "바다"가 존재합니다.

상호작용 H.

H.와 핵자의 강력한 상호 작용.결과적으로 동위원소 불변성은 중성자-중성자 및 양성자-양성자 상호작용에 대한 단면적의 동일성을 의미하며, 후자의 경우 쿨롱 상호작용의 기여도를 고려합니다. 쿼크-글루온 수준 동위원소. 작은 질량 차이의 결과입니다. 디-그리고 유-쿼크(쿼크 질량 자체가 작은 경우). 이는 또한 양성자와 H.의 질량 차이가 작다는 것과 이 차이의 크기와 부호를 설명합니다( 디-쿼크는 더 무겁다 유-쿼크).

낮은 에너지(최대 15 MeV)에서 양성자에 대한 H.의 산란은 질량 중심 시스템에서 등방성입니다. 즉, 상호 작용이 주로 결정됩니다. 에스-파(궤도 운동량에 따른 상대 운동) 엘= 0). 을 위한 에스-파동 상호작용, 산란 단면은 두 가지 매개변수로 특성화될 수 있습니다. 상호 작용 잠재력의 반경과 산란 길이. 관련에 대한 의존성. 단일항(시스템의 총 스핀 0)과 삼중항(총 스핀 1) 상태의 산란 길이가 다르기 때문에(여러 번 다름) H.와 양성자의 스핀 방향은 매개변수 수를 두 배로 늘립니다. 현대의 산란 길이 및 eff의 값. 반경(F): = 1,70(3), 로스= 2.67(3). np 산란의 매개변수는 pp 및 nn 산란과 직접 비교할 수 없습니다. 왜냐하면 pp 및 nn 시스템은 다음에 따르기 때문입니다. 파울리 원리삼중 상태가 될 수 없습니다. pp 산란의 단일항 길이는 다음과 같습니다. ㅏ pp = -7.815(8) F, 아르 자형 0 = 2.758 F. 쿨롱 기여도 계산 ㅏ pp를 사용하면 순수한 핵 pp 산란 길이를 얻을 수 있습니다. ㅏ I pp, 가장자리는 -17.25 F와 같습니다. 동위원소에 따르면. 불변성, ㅏ나는 pp = ㅏ nn.nn. 실험의 어려움으로 인해 자유 H.의 직접적인 상호 작용이 아직 관찰되지 않았기 때문에 nn-산란의 매개 변수를 결정하는 것은 어려운 문제입니다. 여러 가지가 제안되었습니다. 고유량 펄스 또는 고정 반응기의 빔에서 직접 nn-산란을 검색하기 위한 실험 옵션.

나이브. 에 대한 특정 정보 ㅏ PP . p-d 2ng 반응을 연구하여 얻은 결과: ㅏ nn = - 18.45(46) F, 반응 nd p2n: ㅏ nn = - 16.73(45) F. 결과의 불일치는 제로 에너지 H에 대한 외삽 절차의 모호성과 중수소에 대한 설명이 충분하지 않기 때문입니다. 비교 ㅏ nn과 ㅏ pp, 우리는 동위원소라는 결론을 내릴 수 있습니다. 실험적이지만 불변성이 관찰됩니다. 불충분하다.

핵물리학 발전의 초기 단계에서 기초는 핵력의 특성을 이해하는 데 중요한 역할을 했습니다. 듀테론의 특징. 듀테론은 결합 에너지가 -2.224 MeV인 결합 삼중항 상태입니다. 단일 상태는 긍정적입니다. 결합 에너지는 64keV이며 공명입니다. 박사. np 시스템의 저에너지 영역에는 공명 및 결합 상태가 없습니다. 이 두 매개변수를 사용하면 핵자-핵자 상호작용과 핵력의 반경을 결정할 수 있습니다. 듀테론에 사중극자 전기가 존재합니다. 순간 질문 = 2.859. 10 -27 cm 2 는 텐서 핵력의 존재에 대한 결론으로 ​​이어집니다.

방사능 양성자 nр dg에 의한 H.의 포획은 가장 간단한 핵반응이다. 낮은 에너지 H에서의 포획 단면적은 속도 H에 따라 달라집니다. / 유 . 열 H.의 경우(l = 1.73) s n g = 0.311 barn.

동위원소 핵력의 불변성과 알려진 단일항 np 상태는 구속된 nn 상태(중중성자)의 부재를 정당화하는 것을 가능하게 합니다. 실험해보자. A + B C + 2n 유형의 반응에서 이를 검색하면 다음 결론이 확인됩니다. 중성자 생산 단면적<=10 -29 см 2 . Не найдены также связанные состояния трёх и четырёх H. Для большего числа H. существование связанных состояний не исключено, хотя вероятность их образования в исследованных ядерных реакциях должна быть крайне мала.

핵자-핵자 상호작용의 높은 에너지에서는 그 성격이 변합니다. ~0.3F 거리에서의 접근에 해당하는 입사 핵자(200-400) MeV의 에너지에서 반발 반응이 상호 작용에 나타납니다. 힘. 이 현상은 일반적으로 핵자의 견고한 반발 코어(코어)의 존재와 비교되며 예를 들어 무거운 벡터 중간자 교환의 짧은 거리에서 지배적인 역할에 기인합니다. w-중간자. 이 설명만이 가능한 것은 아니다. "쿼크 백" 모델(참조: 쿼크 모델) 동일한 현상은 두 개의 핵자가 하나의 6-쿼크 백으로 짧은 거리에서 융합되는 것으로 설명되며, 그 특성은 개별 핵자의 특성과 질적으로 다릅니다. 이는 두 개의 개별 핵이 짧은 거리에서 실험적으로 관찰되지 않는다는 사실로 이어집니다.

에너지가 높을수록 상호작용은 본질적으로 비탄력적이 되며 배수가 동반됩니다. p-중간자와 더 무거운 입자의 생성(참조. 여러 프로세스).쿼크와 글루온의 특성은 상호작용 역학에서 결정적인 역할을 하며, 2차 강입자 제트의 형성을 유발합니다(그림 1 참조). 하드론 제트) 등

H.와 핵 및 물질의 상호 작용.양성자와의 상호작용과 마찬가지로 H.와 핵의 상호작용은 H의 드 브로이 파장에 비해 다소 짧은 범위의 힘으로 설명됩니다. 낮은 에너지의 경우 상호작용은 산란 길이와 전위 반경으로 설명됩니다. . 구덩이. H.가 핵으로 침투하는 것을 막는 장벽이 없으면 H.의 에너지가 낮아집니다. 그 역할은 화합물이 형성되는 반응 채널에 의해 수행됩니다. 커널(복합 코어). 중성자 공명은 소위 복합핵의 상태에 의해 결정됩니다. H.의 공진 에너지는 잘 분리되어 있습니다(참조. 중성자 분광법).중간 및 무거운 핵의 ~(0.1 - 1) MeV에서 중첩되고 단면의 동작이 통계적으로 설명됩니다. 현상학적으로 H.와 핵의 상호작용에 대한 단면의 거동은 힘 함수로 설명됩니다. 에스, 피, 디특징적인 변동을 보이는 중성자 공명. 더 높은 에너지에서는 현상학적입니다. 평균 섹션에 대한 설명은 다음을 사용하여 달성됩니다. 광학 모델, 코어.고에너지 H.와 핵의 상호작용은 양성자와 핵의 상호작용과 유사합니다.

느린 H.의 경우 파동 특성과 정렬된 콘덴서와의 일관된 상호 작용이 결정적입니다. 수요일. H. 원자 간 거리에 가까운 파장을 갖는 것은 고체의 구조와 여기의 역학을 연구하는 가장 중요한 수단입니다. H. mag의 존재. 순간은 편광판의 광선을 만듭니다. H.는 매우 예민합니다. 물질의 자화 분포를 연구하기 위한 도구(참조: 중성자학).

H.가 대부분의 핵과 상호작용하는 특징은 긍정적입니다. , 이는 계수로 이어집니다. 굴절< 1. Благодаря этому H., падающие из вакуума на границу вещества, могут испытывать полное внутр. отражение. При скорости u. < (5-8) м/с (ультрахолодные H.) H. испытывают полное отражение от границы с углеродом, никелем, бериллием и др. при любом угле падения и могут удерживаться в замкнутых объёмах. Это свойство ультрахолодных H. широко используется в экспериментах (напр., для поиска ЭДМ H.) и позволяет реализовать нейтронооптич. устройства (см. 중성자 광학).

H. 및 약한(전기약한) 상호작용.전기약력 상호작용에 관한 정보의 중요한 원천은 자유 H의 b-붕괴입니다. 쿼크 수준에서 이 과정은 전이에 해당합니다. 전자 반중성미자와 양성자의 상호작용의 역과정을 호출합니다. 역 b-붕괴. 이 프로세스 클래스에는 다음이 포함됩니다. 전자 캡처,핵에서 발생, re-n V이자형.

운동학을 고려한 자유 H.의 붕괴. 매개변수는 두 개의 상수(벡터)로 설명됩니다. GV,결과 벡터 보존 전류대학. 약한 상호 작용 상수 및 축 벡터 가,절단 값은 핵자의 강력하게 상호 작용하는 구성 요소인 쿼크와 글루온의 역학에 의해 결정됩니다. 동위원소로 인한 초기 H와 최종 양성자의 파동 함수 및 n p 전이. 불변성은 매우 정확하게 계산됩니다. 결과적으로 상수의 계산은 지브이그리고 가자유 H의 붕괴로부터 (핵의 b-붕괴로부터의 계산과 대조적으로) 핵 구조적 요인을 고려하는 것과 관련이 없습니다.

특정 수정 사항을 고려하지 않은 H.의 수명은 다음과 같습니다. t n = 킬로그램 2 V+ 3G 2 ㅏ) -1 , 여기서 케이운동학적 포함 b-붕괴의 경계 에너지에 따른 계수 및 쿨롱 보정 방사선 교정.

편광판 붕괴 확률. H. 스핀 있음 에스 , 전자와 반중성미자의 에너지와 운동량, 아르 자형 e는 일반적으로 다음 표현으로 설명됩니다.

계수. 상관 관계, 에이, 비, 디매개변수를 함수로 표현 가능 a =(가/지브이,)특급( 나에프). 위상 f는 다음과 같은 경우 0 또는 p와 다릅니다. 티-불변성이 깨졌습니다. 테이블에 실험 데이터가 제공됩니다. 이 계수의 값. 그리고 그에 따른 의미 ㅏ그리고 에프.

이 데이터에는 눈에 띄는 차이가 있습니다. t n에 대한 실험으로 여러 개에 도달했습니다. 퍼센트.

더 높은 에너지에서 H.와 관련된 전기약성 상호작용에 대한 설명은 핵자의 구조를 고려해야 하기 때문에 훨씬 더 복잡합니다. 예를 들어 m - -capture, m - p n V m은 적어도 두 배의 상수 수로 설명됩니다. H.는 또한 렙톤의 참여 없이 다른 하드론으로 테스트되었습니다. 이러한 프로세스에는 다음이 포함됩니다.

1) 하이퍼론의 붕괴 L np 0, S + np +, S - np - 등. 이러한 붕괴의 확률은 여러 가지입니다. Cabibbo 각도를 도입하여 설명되는 이상한 입자가 아닌 경우보다 몇 배 더 적습니다(참조. 캐비보 코너).

2) 약한 상호작용 n - n 또는 n - p, 이는 공간을 보존하지 않는 것으로 나타납니다. 동등.이로 인해 발생하는 영향의 일반적인 크기는 10 -6 -10 -7 정도입니다.

H.의 중핵 및 중핵과의 상호작용에는 여러 가지 특징이 있으며, 어떤 경우에는 다음을 의미합니다. 강화 효과 핵의 패리티가 보존되지 않습니다.이러한 효과 중 하나가 관련되어 있습니다. 전파 방향과 그에 반대되는 분극을 갖는 H.의 흡수 단면적의 차이, 139 La 핵의 경우 가장자리는 = 1.33 eV에서 7%와 같습니다. 아르 자형- 파동 중성자 공명. 증가 이유는 낮은 에너지의 조합입니다. 복합 핵 상태의 폭과 이 복합 핵에서 반대 패리티를 갖는 높은 밀도의 수준은 낮은 핵 상태보다 서로 다른 패리티를 가진 구성 요소의 혼합을 2-3배 더 크게 제공합니다. 결과적으로 캡처된 편광판의 스핀에 대한 g-양자 방출의 비대칭성 등 다양한 효과가 나타납니다. H. 반응 (n, g)에서 전하 방출의 비대칭. 반응에서 화합물 상태가 붕괴되는 동안의 입자(n, p) 또는 반응에서 가벼운(또는 무거운) 핵분열 단편의 방출 비대칭(n, 에프). 비대칭성은 열에너지 H.V에서 10 -4 -10 -3의 값을 갖습니다. 아르 자형-파 중성자 공명이 추가로 실현됩니다. 이 화합물 상태의 패리티 보존 구성 요소의 형성 가능성 억제와 관련된 향상(작은 중성자 폭으로 인해) 아르 자형-공명) 반대 패리티를 갖는 불순물 성분과 관련하여, 에스-공명-솜. 여러개를 합친 것입니다. 증폭 인자는 극도로 약한 효과가 핵 상호작용의 크기 특성으로 나타나도록 허용합니다.

중입자수 위반과의 상호작용.이론적 인 모델 대통일그리고 초통일중입자의 불안정성, 즉 중간자로의 붕괴를 예측합니다. 이러한 붕괴는 원자핵의 일부인 가장 가벼운 중입자(p 및 n)에서만 눈에 띌 수 있습니다. 중입자 수가 1씩 변경되는 경우 D 비= 1이면 H. 유형 변환(n e + p - ) 또는 이상한 중간자를 방출하는 변환이 예상됩니다. 이런 종류의 프로세스에 대한 검색은 여러 개의 지하 탐지기를 사용한 실험에서 수행되었습니다. 천 톤. 이러한 실험을 바탕으로 우리는 중입자수 위반이 있는 H.의 붕괴 시간이 10 32년 이상이라는 결론을 내릴 수 있습니다.

박사. D와의 가능한 상호작용 유형 안에= 2는 H. 및 반중성자진공 상태에서, 즉 . 외부인이 없는 경우 필드 또는 낮은 크기에서 H.와 반중성자의 상태는 질량이 동일하기 때문에 퇴화되므로 매우 약한 상호 작용이라도 혼합될 수 있습니다. 작은 외부의 기준 필드는 상호 작용 에너지 자기의 크기입니다. 자석이 있는 순간 H. 자기장(n과 n ~ 반대 자기 부호를 가짐)을 시간에 따라 결정되는 에너지와 비교 티관측치 H. (불확실성 관계에 따름), D<=hT -1 . 원자로나 기타 소스의 H빔에서 반중성자 생성을 관찰할 때 티 H.가 탐지기로 향하는 시간입니다. 빔의 반중성자 수는 비행 시간이 증가함에 따라 2차적으로 증가합니다. /N N ~ ~ (티/t osc) 2, 여기서 t osc는 진동 시간입니다.

고유량 반응기로부터의 차가운 H. 빔의 생성을 관찰하는 직접 실험은 tosc > 10 7 s에 대한 한계를 제공합니다. 준비 중인 실험에서는 tosc ~ 10 9 s 수준까지 감도가 증가할 것으로 예상할 수 있습니다. 제한 상황은 최대입니다. H. 빔의 강도와 우주 탐지기의 반중성자 소멸 현상 시뮬레이션. 광선.

박사. 진동을 관찰하는 방법 - 안정된 핵에서 형성될 수 있는 반중성자의 소멸을 관찰합니다. 더욱이, 핵에서 나타나는 반중성자의 상호작용 에너지와 결합 에너지 H. eff 사이의 큰 차이로 인해. 관측시간은 ~10 -22초가 되지만 관측된 핵의 수가 많아(~10 32) H빔 실험에 비해 민감도 감소를 부분적으로 보완하고 있다. ~ 2 GeV의 에너지 방출이 있는 사건의 경우 핵 내부 반중성자의 상호 작용의 정확한 유형에 대한 무지에 따라 특정 불확실성으로 결론을 내릴 수 있습니다. 즉, tosc > (1-3)입니다. 10시 7분 생물 이 실험에서 tosc 한계의 증가는 우주 입자의 상호 작용으로 인한 배경으로 인해 방해를 받습니다. 지하 탐지기의 핵이 있는 중성미자.

D를 이용한 핵붕괴 탐색은 주목되어야 한다. 비= 1과 -oscillation에 대한 검색은 근본적으로 다른 요인에 의해 발생하므로 독립적인 실험입니다. 상호 작용 유형.

중력 상호작용 H.중성자는 중력에 떨어지는 몇 안 되는 기본 입자 중 하나입니다. 지구의 장은 실험적으로 관찰될 수 있습니다. H.의 직접 중력 가속도는 0.3%의 정확도로 수행되며 거시적인 것과 다르지 않습니다. 규정 준수 문제는 여전히 관련성이 있습니다 등가원리(관성질량과 중력질량의 동일) H.와 양성자에 대한 것입니다.

평균이 다른 신체에 대해 Et-weight 방법을 사용하여 가장 정확한 실험이 수행되었습니다. 비율 값 A/Z어디 ㅏ -에. 숫자, 지-핵 전하(기본 전하 단위) 이자형).이 실험을 통해 H.와 양성자의 중력 가속도는 2·10 -9 수준에서 동일하고 중력도 동일하다는 결론이 나옵니다. ~10 -12 수준의 불활성 질량.

중력 가속 및 감속은 초저온 H. 중력 적용 실험에 널리 사용됩니다. 저온 및 초저온 H.에 대한 굴절계를 사용하면 물질에서 H.의 응집성 산란 길이를 매우 정확하게 측정할 수 있습니다.

H. 우주론 및 천체 물리학

현대에 따르면 Hot Universe 모델의 아이디어(참조: 뜨거운 우주 이론)양성자와 수소를 포함한 중입자의 형성은 우주 탄생의 첫 몇 분 동안 발생합니다. 그 후, 붕괴 시간이 없었던 H.의 특정 부분은 4 He의 형성과 함께 양성자에 의해 포착됩니다. 수소와 4He의 비율은 70~30중량%이다. 별이 형성되고 진화하는 동안, 핵합성,철핵까지. 더 무거운 핵의 형성은 중성자별의 탄생과 함께 초신성 폭발의 결과로 발생하여 연속적인 가능성을 만듭니다. 핵종에 의한 H. 포획. 이 경우 소위 조합됩니다. 에스-프로세스 - 연속 캡처 사이에 b-붕괴가 있는 H.의 느린 캡처와 아르 자형-프로세스 - 빠른 순차. 주로 별이 폭발하는 동안 캡처합니다. 관찰된 것을 설명할 수 있다 요소의 보급우주에서 사물.

우주의 주요 구성 요소에서 H. 광선은 불안정하기 때문에 아마도 없을 것입니다. H.는 지구 표면에 형성되어 우주로 확산됩니다. 그리고 거기에서 붕괴하는 것은 분명히 전자와 양성자 구성 요소의 형성에 기여합니다. 방사선 벨트지구.

문학.: Gurevich I.S., Tarasov L.V., 저에너지 중성자 물리학, M., 1965; 알렉산드로프 Yu.A. 중성자의 기본 특성, 2판, M., 1982.

V. M. Lobashov.

물리적 백과사전. 5권으로. - M.: 소련 백과사전. 편집장 A. M. Prokhorov. 1988년 대백과사전 동의어 사전

양성자의 질량에 가까운 질량을 갖는 중성 기본 입자. 양성자와 함께 중성자는 원자핵을 형성합니다. 자유 상태에서 중성자는 불안정하며 양성자와 전자로 붕괴됩니다. 원자력 용어. Rosenergoatom 우려,... ... 원자력 용어

중성자- (n), 양성자의 질량보다 약간 큰 질량을 갖는 중성 기본 입자. 1932년 영국 물리학자 J. 채드윅(J. Chadwick)이 발견하고 명명했습니다. 중성자는 핵 내에서만 안정적입니다. 중성자의 질량은 1.7 x 10 24g입니다. 자유 중성자.... 그림 백과사전

중성자, 중성자, 남편. (라틴어 중성, 문자적으로 둘 중 하나도 아님) (물리적 네올.) 원자의 핵에 들어가는 물질 입자로, 전하가 없고 전기적으로 중성입니다. Ushakov의 설명 사전. D.N. Ushakov. 1935년 1940년 … Ushakov의 설명 사전

뉴트론, 응, 남편. (전문가.). 양성자와 거의 같은 질량을 갖는 전기적으로 중성인 기본 입자. | 조정. 중성자, 오, 오. Ozhegov의 설명 사전. 시. Ozhegov, N.Yu. Shvedova. 1949년 1992년 … Ozhegov의 설명 사전

중성자- 양성자의 질량에 가까운 질량을 갖는 중성 소립자. 양성자와 함께 중성자는 원자핵을 형성합니다. 자유 상태에서는 불안정하고 양성자와 전자로 붕괴됩니다. 주제.... 기술 번역가 가이드

중성자
중성자

중성자– 중입자 클래스에 속하는 중성 입자. 양성자와 함께 중성자는 원자핵을 형성합니다. 중성자 질량 m n = 938.57 MeV/s 2 ≒ 1.675·10 -24 g 중성자는 양성자와 마찬가지로 1/2ћ의 스핀을 가지며 페르미온입니다. 또한 자기 모멘트 μ n = - 1.91μ N을 갖습니다. , 여기서 μ N = e ћ /2m р с – 핵 마그네톤(m р – 양성자 질량, 가우스 단위계가 사용됨). 중성자의 크기는 약 10~13cm이며, 3개의 쿼크로 구성됩니다: 하나의 u-쿼크와 두 개의 d-쿼크, 즉 쿼크 구조는 udd입니다.
중입자인 중성자는 중입자 수 B = +1을 갖습니다. 중성자는 자유 상태에서 불안정하다. 양성자보다 약간 무겁기 때문에(0.14%) 최종 상태에서 양성자가 형성되면서 붕괴됩니다. 이 경우 양성자의 중입자 수도 +1이므로 중입자 보존 법칙을 위반하지 않습니다. 이러한 붕괴의 결과로 전자 e-와 전자 반중성미자 e도 생성됩니다. 약한 상호작용으로 인해 붕괴가 발생합니다.

붕괴 방식 n → p + e - + e.

자유 중성자의 수명은 τn ≒ 890초입니다. 원자핵에서 중성자는 양성자만큼 안정할 수 있습니다.
강입자인 중성자는 강한 상호작용에 참여합니다.
중성자는 1932년 J. 채드윅(J. Chadwick)에 의해 발견되었습니다.

첫 번째 장. 안정한 핵의 특성

핵은 핵력에 의해 묶인 양성자와 중성자로 구성되어 있다고 이미 위에서 말했습니다. 원자 질량 단위로 핵의 질량을 측정하면 양성자의 질량에 질량수라는 정수를 곱한 값에 가까워야 합니다. 핵의 전하가 질량수라면 이는 핵에 양성자와 중성자가 포함되어 있음을 의미합니다. (핵의 중성자 수는 일반적으로 다음과 같이 표시됩니다.

커널의 이러한 속성은 기호 표기법에 반영되며 나중에 다음 형식으로 사용됩니다.

여기서 X는 원자핵이 속한 원소의 이름입니다(예: 핵: 헬륨 - , 산소 - , 철 - 우라늄

안정한 핵의 주요 특징에는 전하, 질량, 반경, 기계적 및 자기적 모멘트, 여기 상태의 스펙트럼, 패리티 및 사중극자 모멘트가 포함됩니다. 방사성(불안정한) 핵은 추가로 수명, 방사성 변환 유형, 방출된 입자의 에너지 및 기타 여러 특수 특성을 특징으로 하며 이에 대해서는 아래에서 설명합니다.

먼저 핵을 구성하는 기본 입자인 양성자와 중성자의 성질을 살펴보겠습니다.

§ 1. 양성자와 중성자의 기본 특성

무게.전자 질량 단위: 양성자 질량, 중성자 질량.

원자 질량 단위: 양성자 질량, 중성자 질량

에너지 단위에서 양성자의 나머지 질량은 중성자의 나머지 질량입니다.

전하. q는 입자와 전기장의 상호작용을 특성화하는 매개변수로, 전자 전하 단위로 표현됩니다.

모든 기본 입자는 0 또는 양성자의 전하와 동일한 양의 전기를 운반합니다. 중성자의 전하는 0입니다.

회전.양성자와 중성자의 스핀은 동일합니다. 두 입자 모두 페르미온이고 페르미-디랙 통계에 따라 파울리 원리를 따릅니다.

자기 순간.전자 질량 대신 전자의 자기 모멘트를 결정하는 식 (10)에 양성자 질량을 대입하면 다음을 얻습니다.

그 양을 핵자석이라고 합니다. 전자와 유사하게 양성자의 스핀 자기 모멘트는 다음과 같다고 가정할 수 있습니다. 그러나 경험에 따르면 양성자 자체의 자기 모멘트는 핵 마그네톤보다 더 큽니다. 현대 데이터에 따르면

또한, 충전되지 않은 입자인 중성자도 0과 다르고 다음과 같은 자기 모멘트를 갖는 것으로 나타났습니다.

중성자에 자기 모멘트가 존재하고 양성자에 자기 모멘트가 이렇게 크다는 것은 입자의 점 성질에 대한 가정과 모순됩니다. 최근 몇 년 동안 얻은 많은 실험 데이터에 따르면 양성자와 중성자는 모두 복잡한 불균일 구조를 가지고 있습니다. 중성자의 중심에는 양전하가 있고 주변에는 입자 부피에 분포된 크기와 동일한 음전하가 있습니다. 그러나 자기 모멘트는 흐르는 전류의 크기뿐만 아니라 전류가 덮는 면적에 의해서도 결정되므로 생성된 자기 모멘트는 동일하지 않습니다. 따라서 중성자는 일반적으로 중성을 유지하면서 자기 모멘트를 가질 수 있습니다.

핵자의 상호 변형.중성자의 질량은 양성자 질량보다 0.14% 더 크며, 전자 질량의 2.5배입니다.

자유 상태에서 중성자는 양성자, 전자, 반중성미자로 붕괴합니다. 평균 수명은 17분에 가깝습니다.

양성자는 안정한 입자이다. 그러나 핵 내부에서는 중성자로 변할 수 있습니다. 이 경우 반응은 다음 계획에 따라 진행됩니다.

왼쪽과 오른쪽의 입자 질량 차이는 핵의 다른 핵자가 양성자에 전달하는 에너지에 의해 보상됩니다.

양성자와 중성자는 동일한 스핀과 거의 동일한 질량을 가지며 서로 변환될 수 있습니다. 이 쌍의 입자들 사이에 작용하는 핵력도 동일하다는 것은 나중에 보여질 것입니다. 따라서 그들은 일반적인 이름 인 핵자로 불리며 핵자는 전자기장과의 관계가 다른 양성자와 중성자의 두 가지 상태에있을 수 있다고 말합니다.

중성자와 양성자는 본질적으로 비전기적인 핵력의 존재로 인해 상호 작용합니다. 핵력의 기원은 중간자 교환에 있습니다. 양성자와 저에너지 중성자 사이의 상호 작용의 위치 에너지가 그들 사이의 거리에 미치는 영향을 묘사하면 대략 그림 1에 표시된 그래프와 같습니다. 5, a, 즉 잠재적 우물의 모양을 가지고 있습니다.

쌀. 5. 핵자 사이의 거리에 대한 잠재적 상호작용 에너지의 의존성: a - 중성자-중성자 또는 중성자-양성자 쌍의 경우; b - 양성자-양성자 쌍의 경우

중성자의 성질

중성자(라틴어 중성자 - 둘 중 하나도 아님)는 전하가 0이고 질량이 양성자의 질량보다 약간 큰 기본 입자입니다. 중성자 질량 m n=939,5731(27) MeV/초 2 =1,008664967 오전. =1,675 10 -27킬로그램. 전기 요금 = 0. 스핀 = 1/2, 중성자는 페르미 통계를 따릅니다. 내부 패리티는 긍정적입니다. 동위원소 스핀 T=1/2. 세 번째 아이소스핀 투영 티 3 = -1/2. 자기 모멘트 = -1.9130. 핵휴지에너지의 결합에너지 이자형 0 =mnc 2 = 939,5 메브. 자유 중성자는 반감기로 붕괴합니다. 티 1/2= 11 분약한 상호 작용으로 인해 채널을 통해. 속박된 상태(핵 내)에서 중성자는 영원히 산다. “핵물리학에서 중성자의 예외적인 위치는 전자공학에서 전자의 위치와 비슷합니다.” 전하가 없기 때문에 모든 에너지의 중성자는 핵에 쉽게 침투하여 다양한 핵 변형을 일으킵니다.

근사치를 내다 중성자 분류에너지는 표 1.3에 나와 있습니다.

중성자의 영향을 받는 반응은 다양합니다. ( n, γ), (엔, 피), (엔,엔'), (N,α), ( N,2N), (엔,에프).

방사성 포획 반응( n, γ) 중성자에 이어 γ-양자 방출은 0~500의 에너지를 갖는 느린 중성자를 기반으로 합니다. 케브.

예: 메브.

탄성 중성자 산란( 엔, 엔)은 트랙법에서 반동핵법을 이용한 고속 중성자를 검출하고 중성자를 감속하는데 널리 사용된다.

비탄성 중성자 산란의 경우( 엔,엔') 중성자를 포획하여 복합핵을 형성하고, 붕괴하여 원래 중성자보다 낮은 에너지를 갖는 중성자를 방출합니다. 중성자 에너지가 표적 핵의 첫 번째 여기 상태 에너지보다 몇 배 더 높으면 비탄성 중성자 산란이 가능합니다. 비탄성 산란은 임계값 프로세스입니다.

양성자를 생성하는 중성자 반응( 엔, 피)는 0.5~10 meV의 에너지를 갖는 고속 중성자의 영향으로 발생합니다. 가장 중요한 반응은 헬륨-3에서 삼중수소 동위원소가 생성되는 것입니다.

메브단면적 σ 열 = 5400 외양간,

광유화법을 이용한 중성자 등록:

0,63 메브단면적 σ 열 = 1.75 외양간.

중성자 반응 ( N,α) α 입자가 형성되면 에너지가 0.5~10 MeV인 중성자에서 효과적으로 발생합니다. 때때로 열중성자와 반응이 발생합니다. 즉, 열핵 장치에서 삼중수소를 생성하는 반응입니다.