În fizica experimentală și aplicată modernă, neutronii joacă un rol important. Cu ajutorul lor, a fost posibil să eliberăm energie nucleul atomicîn procesul de fisiune nucleară și creează surse puternice de energie. Deoarece neutronul este o particulă neîncărcată, bariera Coulomb nu împiedică pătrunderea sa în nucleu. Acest lucru oferă oportunități speciale de utilizare a neutronului pentru a studia structurile și reacțiile nucleare.

Istoria descoperirii neutronului este foarte caracteristică căilor de dezvoltare fizica nucleara deloc. Rutherford, încă din 1920, pe baza unor considerații generale, a prezis existența unei particule cu o masă aproximativ egală cu masa unui proton și chiar a subliniat unele dintre proprietățile sale.

În 1930, Bothe și Becker, iradiind o placă cu particule, au observat un fel de radiație care acționa asupra blatului. Acest „ceva” nu putea fi particule -, deoarece intervalele particulelor - erau mai mici decât grosimea plăcii utilizate, deoarece această radiație era slab absorbită de plumb, era firesc să o considerăm raze y.

În 1932, Joliot și Curie au repetat experimentul cu În calea radiațiilor necunoscute, au plasat parafină și au observat protoni scoși din parafină. Energia protonilor s-a dovedit a fi egală. S-a sugerat că are loc un efect fotoelectric nuclear. Din legi generale cinematică, se poate arăta că protonii unei astfel de energii puteau fi scoși din nucleu din cauza efectului fotoelectric nuclear numai dacă energia celor primare depășea. Dar până atunci era deja clar că nucleul era caracterizat de niveluri de energie de ordinul a doar câteva unități și deci nucleele care emit nu puteau avea un nivel excitat cu energie egal cu Astfel, problema sursei unei astfel de energii dure nu a fost rezolvată.

Chadwick, ghidat de ideea lui Rutherford, a analizat rezultatele experimentelor lui Bothe și Becker, Joliot și Curie și a sugerat că noua radiație penetrantă nu constă din fotoni, ci din particule neutre grele. Prin observarea nucleelor ​​de recul de azot într-o cameră cu nori, care rezultă din interacțiunea noilor radiații cu azotul și protonii de recul formați în parafină, Chadwick a fost primul care a determinat masa neutronului, care s-a dovedit a fi aproximativ egală cu masa de protonul.

Să luăm în considerare legile de conservare a energiei și a impulsului, din care a fost obținută pentru prima dată valoarea masei neutronilor. Dacă presupunem că neutronii elimină protonii de recul din parafină și considerăm ciocnirea unui neutron cu un proton ca o împrăștiere elastică, atunci putem scrie pentru o coliziune frontală, când viteza dobândită de proton este maximă:

unde este masa neutronului; viteza neutronilor înainte de coliziune; viteza neutronilor după ciocnire; masa și viteza protonilor.

Aici două ecuații conțin trei mărimi necunoscute: (viteza unui proton este determinată de calea lui). Prin urmare, este necesară experiență suplimentară. Pentru a obține cea de-a treia ecuație, experimentul asupra azotului se repetă cu aceiași neutroni (se determină masa nucleului de azot și energia maximă de recul a nucleului de azot ciocnit de neutron. Este egală cu. Energia de recul a proton este egal cu. Prin urmare, este posibil să se determine vitezele protonilor și nucleelor ​​de azot rezolvând împreună ecuațiile pentru vitezele de întoarcere a nucleelor, vom obține

>> Descoperirea neutronului

§ 103 DEscoperirea neutronului

Cea mai importantă etapă în dezvoltarea fizicii nucleare atomice a fost descoperirea neutronului în 1932.

Transformarea artificială a nucleelor ​​atomice. Pentru prima dată în istoria omenirii, transformarea artificială a nucleelor ​​a fost efectuată de Rutherford în 1919. Aceasta nu a mai fost o descoperire accidentală.

Deoarece miezul este foarte stabil și nici unul temperaturi ridicate, fără presiune, nu câmpuri electromagnetice nu provoacă transformarea elementelor și nu afectează rata dezintegrarii radioactive, atunci Rutherford a sugerat că este nevoie de energie foarte mare pentru a distruge sau transforma nucleul. Cei mai potriviți purtători de energie înaltă la acea vreme erau particulele alfa emise din nuclee în timpul dezintegrarii radioactive.

Primul nucleu care a suferit o transformare artificială a fost cel al atomului de azot. Bombardând azotul cu particule de înaltă energie emise de radiu, Rutherford a descoperit apariția protonilor - nucleele atomului de hidrogen.

În primele experimente, înregistrarea protonilor a fost efectuată folosind metoda scintilației, 1 iar rezultatele acestora nu au fost suficient de convingătoare și de fiabile. Dar câțiva ani mai târziu, transformarea azotului a fost observată într-o cameră cu nori. Aproximativ o particulă la fiecare 50.000 de particule emise de medicamentul radioactiv în cameră este captată de un nucleu de azot, ceea ce are ca rezultat emisia unui proton. În acest caz, nucleul de azot se transformă în nucleul unui izotop de oxigen:

Figura 13.9 prezintă o fotografie a acestui proces. În stânga puteți vedea o „furcă” caracteristică - o ramificare a pistei. Urma groasă aparține nucleului de oxigen, iar urma subțire aparține protonului. Particulele rămase nu suferă ciocniri cu nucleele, iar urmele lor sunt drepte. Alți cercetători au descoperit transformări sub influența -particulelor de nuclee de fluor, sodiu, aluminiu etc., însoțite de emisia de protoni. Nuclee de elemente grele găsite la sfârșit tabel periodic, nu a experimentat transformări. Evident, din cauza sarcinii electrice (pozitive) mari, particula nu s-a putut apropia de nucleu.

1 Scintilația este o fulgerare care apare atunci când particulele lovesc o suprafață acoperită cu un strat dintr-o substanță specială, de exemplu un strat de sulfură de zinc.

Joliot-Curie Frederic (1900-1958)- om de știință francez și progresist personaj public. Împreună cu soția sa Irene, a descoperit radioactivitatea artificială în 1934. Lucrările lui Curies privind studiul radiațiilor de beriliu sub influența particulelor au fost de mare importanță pentru descoperirea neutronilor. În 1939, împreună cu colegii săi, a determinat pentru prima dată numărul mediu de neutroni emiși în timpul fisiunii nucleului unui atom de uraniu și a arătat posibilitatea fundamentală a lanțului. reacție nucleară cu eliberarea de energie.

Descoperirea neutronului.În 1932, a avut loc cel mai important eveniment pentru toată fizica nucleară: neutronul a fost descoperit de studentul lui Rutherford, fizicianul englez D. Chadwick.

Când au fost bombardați cu particule de beriliu, protonii nu au apărut. Dar s-au descoperit niște radiații puternic penetrante care ar putea depăși un astfel de obstacol precum o placă de plumb de 10-20 cm grosime. S-a presupus că acestea sunt raze de înaltă energie.

Irène Joliot-Curie (fiica lui Marie și Pierre Curie) și soțul ei Frederic Joliot-Curie au descoperit că dacă o placă de parafină este plasată în calea radiației generate de bombardarea particulelor de beriliu, capacitatea de ionizare a acestei radiații crește brusc. Ei au presupus corect că radiația elimină protonii din placa de parafină, care sunt prezenți în cantități mari într-o astfel de substanță care conține hidrogen. Folosind o cameră cu nori (diagrama experimentală este prezentată în Figura 13.10), soții Joliot-Curie au descoperit acești protoni și le-au estimat energia pe baza lungimii drumului lor. Conform datelor lor, dacă protonii au fost accelerați ca urmare a coliziunilor cu -quanta, atunci energia acestor cuante ar fi trebuit să fie enormă - aproximativ 55 MeV.

Chadwick a observat într-o cameră cu nori urmele nucleelor ​​de azot care se ciocnesc cu radiația de beriliu. Conform estimării sale, energia -quanta capabilă să transmită viteza κ nucleelor ​​de azot, care a fost detectată în aceste observații, ar fi trebuit să fie de 90 MeV. Observații similare ale urmei nucleelor ​​de argon într-o cameră cu nori au condus la concluzia că energia acestor cuante ipotetice ar trebui să fie de 150 MeV. Astfel, considerând că nucleele intră în mișcare ca urmare a ciocnirilor cu particule fără masă, cercetătorii au ajuns la o contradicție evidentă: aceleași cuante aveau energii diferite.

A devenit evident că ipoteza despre emisia de quanta de beriliu, adică particule fără masă, este insuportabilă. Unele particule destul de grele zboară din beriliu sub influența particulelor -. La urma urmei, numai în ciocniri cu particule grele protonii sau nucleele de azot și argon ar putea primi energia mare care a fost observată experimental. Deoarece aceste particule aveau o mare putere de penetrare și nu ionizau direct gazul, ele erau prin urmare neutre din punct de vedere electric. La urma urmei, o particulă încărcată interacționează puternic cu materia și, prin urmare, își pierde rapid energia.

Noua particulă a fost numită neutron. Existența sa a fost prezisă de Rutherford cu mai mult de 10 ani înainte de experimentele lui Chadwick. Din energia și impulsul nucleelor ​​care se ciocnesc cu neutronii, a fost determinată masa acestor noi particule. S-a dovedit a fi puțin mai mare decât masa unui proton - 1838,6 masa de electroni în loc de 1836,1 pentru un proton. S-a stabilit în cele din urmă că atunci când particulele β intră în nucleele de beriliu, are loc următoarea reacție:

Iată simbolul pentru neutron; sarcina sa este zero și masa relativă- cam unu.”

Un neutron este o particulă instabilă: un neutron liber se descompune în aproximativ 15 minute într-un proton, un electron și un neutrin - o particulă neutră fără masă.

O particulă elementară - un neutron - nu are sarcină electrică. Masa unui neutron este cu aproximativ 2,5 mase de electroni mai mare decât masa unui proton.

Explicați de ce, într-o coliziune centrală cu un proton, neutronul îi transferă toată energia, dar în cazul unei coliziuni cu un nucleu de azot, doar o parte din acesta.

Myakishev G. Ya., Fizică. Clasa a XI-a: educațională. pentru învăţământul general instituţii: de bază şi de profil. niveluri / G. Ya Myakishev, B. V. Bukhovtsev, V. M. Charugin; editat de V. I. Nikolaeva, N. A. Parfentieva. - Ed. a XVII-a, revizuită. si suplimentare - M.: Educaţie, 2008. - 399 p.: ill.

Calendar și planificare tematică în fizică, descărcare video despre fizică online, Fizică și astronomie la școală

Conținutul lecției notele de lecție sprijinirea metodelor de accelerare a prezentării lecției cadru tehnologii interactive Practica sarcini și exerciții ateliere de autotestare, instruiri, cazuri, întrebări teme pentru acasă întrebări de discuție întrebări retorice de la elevi Ilustrații audio, clipuri video și multimedia fotografii, imagini, grafice, tabele, diagrame, umor, anecdote, glume, benzi desenate, pilde, proverbe, cuvinte încrucișate, citate Suplimente rezumate articole trucuri pentru pătuțurile curioși manuale dicționar de bază și suplimentar de termeni altele Îmbunătățirea manualelor și lecțiilorcorectarea erorilor din manual actualizarea unui fragment dintr-un manual, elemente de inovație în lecție, înlocuirea cunoștințelor învechite cu altele noi Doar pentru profesori lecții perfecte planul calendaristic pentru anul recomandări metodologice programe de discuții Lecții integrate

În 1920, Rutherford a făcut conjecturi despre existența unei particule elementare neutre formate ca urmare a fuziunii unui electron și a unui proton. Pentru a efectua experimente pentru detectarea acestei particule în anii treizeci, J. Chadwick a fost invitat la Laboratorul Cavendish. Experimentele au avut loc pe parcursul multor ani. Folosind o descărcare electrică prin hidrogen, au fost produși protoni liberi, care au bombardat nucleele diverse elemente. Calculul a fost că ar fi posibil să se scoată particula dorită din nucleu și să o distrugă și să înregistreze indirect actele de eliminare de pe urmele descompunerilor de protoni și electroni.

În 1930, Bothe și Becker au iradiat o- particulele de beriliu au descoperit radiații cu o putere de penetrare enormă. Raze necunoscute au trecut prin plumb, beton, nisip etc. La început trebuia să fie greu radiații cu raze X. Dar această presupunere nu a rezistat criticilor. La observarea unor acte rare de ciocnire cu nuclee, acestea din urmă au primit un randament atât de mare încât pentru a o explica a fost necesar să se presupună o energie neobișnuit de mare a fotonilor de raze X.

Chadwick a decis că în experimentele lui Bothe și Becker, particulele neutre pe care încerca să le detecteze au zburat din beriliu. A repetat experimentele, sperând să detecteze scurgeri de particule neutre, dar fără rezultat. Nu au fost găsite urme. Și-a lăsat deoparte experimentele.

Impulsul decisiv pentru reluarea experimentelor sale a fost lucrarea publicată de Irène și Frédéric Joliot-Curie despre capacitatea radiațiilor de beriliu de a scoate protonii din parafină (ianuarie 1932). Luând în considerare rezultatele lui Joliot-Curie, el a modificat experimentele lui Bothe și Becker. Diagrama noii sale instalații este prezentată în Figura 30. Radiația de beriliu a fost produsă prin împrăștiere o- particule pe o placă de beriliu. Un bloc de parafină a fost plasat pe calea radiațiilor. S-a descoperit că radiațiile scot protoni din parafină.

Acum știm că radiația din beriliu este un flux de neutroni. Masa lor este aproape egală cu masa unui proton, așa că neutronii își transferă cea mai mare parte a energiei către protonii care zboară înainte. Protonii scoși din parafină și zburând înainte aveau o energie de aproximativ 5,3 MeV. Chadwick a respins imediat posibilitatea de a explica eliminarea protonilor prin efectul Compton, deoarece în acest caz era necesar să presupunem că fotonii împrăștiați pe protoni aveau o energie uriașă de aproximativ 50 MeV(la vremea aceea sursele unor astfel de fotoni de înaltă energie nu erau cunoscute). Prin urmare, a concluzionat că interacțiunea observată are loc conform schemei
Reacția Joliot-Curie (2)

În acest experiment, nu numai că au fost observați neutroni liberi pentru prima dată, a fost și prima transformare nucleară - producerea de carbon prin fuziunea heliului și beriliului.

Sarcina 1.În experimentul lui Chadwick, protonii scoși din parafină au avut energia 5,3 MeV. Arătați că pentru ca protonii să dobândească o astfel de energie în timpul împrăștierii fotonilor, este necesar ca fotonii să aibă energie 50 MeV.

După ce s-a descoperit că substanțele constau din molecule, iar cele la rândul lor - din atomi, fizicienii s-au confruntat cu o nouă întrebare. A fost necesar să se stabilească structura atomilor - din ce sunt alcătuiți. Elevii săi au preluat și ei soluția acestei probleme dificile. Ei au descoperit protonul și neutronul la începutul secolului trecut

E. Rutherford deja presupunea că un atom este format dintr-un nucleu și electroni care se rotesc în jurul lui cu o viteză enormă. Dar în ce constă nucleul unui atom nu era pe deplin clar. E. Rutherford a propus ipoteza că în alcătuirea nucleului atomic al oricărui element chimic trebuie să existe un nucleu

Mai târziu a fost dovedit printr-o serie de experimente care au dus la descoperirea protonului. Esența experimentelor experimentale ale lui E. Rutherford a fost că atomii de azot au fost bombardați cu radiații alfa, cu ajutorul căreia unele particule au fost eliminate din nucleul atomic de azot.

Acest proces a fost înregistrat pe film fotosensibil. Cu toate acestea, strălucirea era atât de slabă, iar sensibilitatea filmului a fost, de asemenea, scăzută, așa că E. Rutherford a sugerat ca studenții săi, înainte de a începe experimentul, să petreacă câteva ore la rând într-o cameră întunecată, astfel încât ochii lor să poată vedea abia sesizabil. semnale luminoase.

În acest experiment, din urmele caracteristice de lumină, s-a determinat că particulele care au fost eliminate erau nucleele atomilor de hidrogen și oxigen. Ipoteza lui E. Rutherford, care l-a condus la descoperirea protonului, a fost confirmată cu brio.

E. Rutherford a propus să numească această particulă proton (tradus din limba greacă„protos” înseamnă primul). În acest caz, trebuie să înțelegem acest lucru în așa fel încât nucleul atomic al hidrogenului să aibă o astfel de structură încât doar un proton să fie prezent în el. Așa a fost descoperit protonul.

Are sarcina electrica pozitiva. În acest caz, este cantitativ egal cu sarcina electronului, doar semnul este opus. Adică, se dovedește că protonul și electronul par să se echilibreze reciproc. Prin urmare, toate obiectele, deoarece constau din atomi, sunt inițial neîncărcate și primesc o sarcină electrică atunci când un câmp electric începe să acționeze asupra lor. Structura nucleelor ​​atomice ale diferitelor elemente chimice poate conține Mai mult protoni decât în ​​nucleul atomic de hidrogen.

După ce a fost făcută descoperirea protonului, oamenii de știință au început să înțeleagă că nucleul unui atom al unui element chimic este format nu numai din protoni, deoarece, efectuând experimente fizice cu nucleele atomului de beriliu, au descoperit că există patru unități în nucleul, în timp ce în general masa miezului - nouă unități. Era logic să presupunem că alte cinci unități de masă aparțin unor particule necunoscute care nu au sarcină electrică, deoarece altfel echilibrul electron-protoni ar fi perturbat.

Student al lui E. Rutherford, el a condus experimente și a reușit să detecteze particulele elementare care au zburat din nucleul atomic al beriliului atunci când au fost bombardate cu radiații alfa. S-a dovedit că nu au nicio sarcină electrică. Absența sarcinii a fost descoperită datorită faptului că aceste particule nu au reacționat. Apoi a devenit clar că elementul lipsă din structura nucleului atomic a fost descoperit.

Această particulă descoperită de D. Chadwick a fost numită neutron. S-a dovedit că are aceeași masă ca un proton, dar, așa cum am menționat deja, nu are sarcină electrică.

În plus, s-a confirmat experimental că numărul de protoni și neutroni este egal cu numărul de serie al unui element chimic din tabelul periodic.

În Univers puteți observa obiecte precum stelele neutronice, care sunt adesea etapa finală în evoluția stelelor. Astfel de stele cu neutroni sunt foarte dense.

Descrierea lecției video

Un atom este format dintr-un nucleu și un înveliș de electroni. Nucleul conține două tipuri de nucleoni - protoni și neutroni. În 1919, Rutherford, în timp ce studia fizica nucleului atomic, a fost primul din istoria omenirii care a efectuat transformarea artificială a nucleelor, care a servit drept imbold pentru noi descoperiri. El a sugerat că este nevoie de energie foarte mare pentru a distruge sau transforma nucleul, deoarece nucleul este foarte stabil și nu este afectat de temperaturile, presiunea și câmpurile electromagnetice ridicate. Rutherford a reușit, de asemenea, să verifice experimental că temperatura, presiunea și câmpul electromagnetic nu afectează rata dezintegrarii radioactive a nucleului, purtătorii cărora la acel moment erau considerați particule alfa emise din nuclee în timpul dezintegrarii radioactive. Experiența lui Rutherford a fost următoarea. Atomul de azot a fost bombardat de particule α de înaltă energie emise de radiu. Ca urmare, a fost descoperită apariția protonilor - nucleele atomului de hidrogen. Înregistrarea protonilor a fost efectuată folosind metoda scintilației. Rezultatele obținute trebuiau confirmate. Acest lucru a fost realizat câțiva ani mai târziu prin observarea transformării azotului într-o cameră cu nori. Apoi oamenii de știință au concluzionat despre transformarea nucleului de azot:
EN 14 -7 în nucleul izotopului de oxigen 17 - 8 și în același timp este emis un proton - un atom de hidrogen АШ 1 1. Pentru a realiza această transformare, o particulă α din fiecare 50.000 de particule α emise de radioactiv medicamentul din camera de nor este captat de nucleul de azot. Fotografia acestui proces arată ramificarea pistei. Urma groasă aparține nucleului de oxigen, iar urma subțire aparține protonului. Urmele particulelor α rămase sunt drepte, deci nu se ciocnesc cu nucleele de azot. Experimente similare privind transformarea nucleelor ​​unui element în nucleele altuia sub influența particulelor α au fost efectuate cu succes cu nuclee de fluor, sodiu, aluminiu și alte elemente. În toate cazurile, au fost emiși și protoni. Problemele au apărut doar cu nucleele elementelor grele, care se află la sfârșitul tabelului periodic. Ei nu au experimentat transformări, pentru că particula alfa nu se putea apropia de nucleu, deoarece are o sarcină electrică pozitivă mare.
În 1932, studentul lui Rutherford, fizicianul englez James Chadwick, a descoperit neutronul. A bombardat beriliu cu particule alfa. În acest caz, protonii nu au apărut, dar au fost descoperite radiații puternic penetrante care ar putea depăși o placă de plumb de 10-20 cm grosime. Chadwick a sugerat că acestea erau raze γ de înaltă energie. În aceeași direcție au lucrat și cuplul științific francez Frederic și Irene Joliot-Curie. Au descoperit radioactivitatea artificială în 1934. Rezultatele experimentelor lor privind studierea radiației beriliului sub influența particulelor α au avut mare valoare pentru descoperirea neutronilor. Studiul nucleului atomic nu s-a încheiat aici, ci doar a izbucnit cu o forță mai mare. În 1939, Joliot-Curie și colegii săi au demonstrat posibilitatea unei reacții nucleare în lanț cu eliberare de energie și au determinat numărul mediu de neutroni emiși în timpul fisiunii nucleului unui atom de uraniu. Continuând experimentele, cuplul Joliot-Curie a descoperit că, dacă o placă de parafină este plasată în calea radiației generate atunci când beriliul este bombardat cu particule alfa, capacitatea de ionizare a acestei radiații crește rapid, deoarece radiația elimină protonii din parafină. placă, care sunt abundente în această substanță care conține hidrogen. Protonii au fost detectați folosind o cameră cu nori, iar energia lor a fost estimată din lungimea traseului lor. În opinia lor, protonii au fost accelerați ca urmare a ciocnirilor cu -quanta având o energie enormă - aproximativ 55 MeV (megaelectronvolt).
1 megaelectronvolt (MeV) este 1 milion de electronvolți. Dacă comparăm cu o temperatură de 1 eV de aproximativ 11 6040C, Chadwick, observând într-o cameră cu nori urmele nucleelor ​​de azot care au experimentat o coliziune cu radiația de beriliu, a susținut că energia -quanta capabilă să imprime viteză nucleelor ​​de azot ar trebui să fi de 90 MeV, iar pentru nucleele de argon energia acestor cuante ipotetice ar trebui să fie de 150 MeV. Rezultatele acestor experimente au indicat că nucleele, ca urmare a ciocnirilor cu particule fără masă, încep să se miște, iar aceleași cuante vor avea energii diferite. Acest lucru a condus oamenii de știință în rătăcire, deoarece s-a dovedit că ipoteza despre emisia de particule fără masă - cuante de către beriliu este incorectă, adică din beriliu sub influența particulelor - unele alte particule destul de grele zboară, care, atunci când se ciocnesc cu protoni sau nucleele de azot și argon, ar putea obține mai multă energie. În plus, aceste particule, având o mare capacitate de penetrare, nu au ionizat gazul, ci au fost neutre din punct de vedere electric, deoarece o particulă încărcată își pierde rapid energia ca urmare a interacțiunii cu materia.
Această particulă a fost numită neutron. Masa neutronilor a fost determinată de energia și impulsul nucleelor ​​care se ciocnesc cu ei. S-a dovedit a fi puțin mai mare decât masa unui proton - 1838,6 masa de electroni în loc de 1836,1 pentru un proton. Masa unui neutron depășește masa unui proton cu 1,94 MeV, adică mai mult de 2,5 mase sau, mai simplu, de 1840 de ori mai mult decât un electron. Prin urmare, ei spun că aproape întreaga masă a unui atom este concentrată în nucleul său.Ca urmare a pătrunderii particulelor - în nucleele de beriliu, are loc o reacție care transformă beriliul în carbon și eliberează un neutron.Un neutron este o particulă elementară instabilă care nu are sarcină electrică. EN one zero - simbolul neutronului; sarcina este zero și masa relativă este unu. Un neutron liber se descompune într-un proton, un electron și un neutrin - o particulă neutră fără masă - în aproximativ 15 minute. Masa unui neutron este de aproximativ 2,5 mase de electroni sau de 1840 de ori mai mare decât masa unui proton. Cercetarea neutronilor. Shapiro și Estulin în 1955, efectuând măsurători directe ale sarcinii neutronilor prin deviația unui fascicul de neutroni termici într-un câmp electrostatic, au determinat că sarcina neutronilor este mai mică de 6 ori 10 față de puterea minus 12 a sarcinii electronului e. După ce au verificat rezultatele măsurătorilor în cele mai bune condiții de colimare a fasciculului prin reflexia din oglinzi, le-au obținut: sarcina este egală cu suma sau diferența de minus un virgul nouă și trei virgulă șapte ori 10 până la minus 18 din sarcina electronului, adică. sarcina neutronului nu a fost detectată.
Este foarte dificil de observat dezintegrarea neutronilor pe măsură ce trec prin materie. Cu toate acestea, poate fi observat în vid pentru aceasta este necesar să se utilizeze fascicule intense de neutroni lenți.
Timpul de înjumătățire al neutronului a fost determinat în 1950. Potrivit lui Robson, s-a dovedit a fi 9-25 de minute. În lucrările ulterioare ale lui Robson, a fost dată o valoare rafinată a perioadei: 12,8 ± 2,5 minute.

În 1967, Christensen și alți oameni de știință au efectuat noi măsurători ale timpului de înjumătățire al neutronului și au descoperit că timpul de înjumătățire era egal cu: 650 plus sau minus 10 secunde. Durata medie de viață τ (tau) este legată de timpul de înjumătățire prin relația: Timpul de înjumătățire este egal cu produsul timpului de viață al unui neutron tau. logaritmul natural doi, calculând logaritmul natural de doi, obținem timpul de înjumătățire egal cu 0,69 ori durata de viață. Astfel, durata medie de viață a lui τ (tau) este de 940 plus sau minus 15 secunde, sau aproximativ 10 până la a treia putere de secundă.

Acum neutronii sunt folosiți pe scară largă. ÎN reactoare nucleare Când nucleele grele de uraniu se fisionează sub influența neutronilor, se eliberează energie foarte mare. Cu toate acestea, acest proces trebuie controlat, deoarece cantitatea de energie poate fi atât de mare încât va duce la o explozie. Prin urmare, centralele nucleare folosesc moderatori ai acestui proces.

Apare întrebarea: de ce folosiți neutronii și uraniul radioactiv? Răspunsul este simplu. Utilizarea uraniului ajută la economisirea resurselor de combustibil ale pământului, deși necesită și costuri suplimentare pentru a asigura siguranța.
ÎN lumea modernă Oamenii de știință încearcă să găsească noi utilizări particule elementare- electroni, neutroni și protoni. Acestea sunt colisionare, reactoare rapide cu neutroni.