رحلة عميقة في عالم نيوترون

النِيُوتْرُونُ أو النُّتْرُونُ(ملاحظة 1) أو النُّوتْرُونُ جُسَيمٌ مُحايِد، أيْ: متعادِل الشِحنة، أو بلا شِحنة، في نَوَى الذرات، ما عدا ذرةَ الهِدروجين، وكتلتُه تساوي تقريبًا كتلة البُرُوتون معه في النواة، وكان الظن بادئَ الأمر أنَّهُ جسيمٌ أوليّ (لا يتكون من جسيمات أصغر)، ثُمَّ بَطَلَ هذا الظنُّ، وقد يوجد خارجَها فيُسمَّىٰ بالنُّترون الحر وهو غير مستقر، له متوسط عمر قدره حوالي 886 ثانية (حوالَيْ 15 دقيقة)، ثُمَّ يتحلل إلى بُروتون وإلِكِترون.

ويصعُبُ الكشف عنها أو التحكم بها؛ لأنَّ النُّترونات غير مشحونة، مِمَّا أخَّرَ اكتشافها. ومكتشفها عالمُ الفيزياء حاملُ جائزة نوبل «جيمس شادويك».

وللنُّترونات الحرة (الإشعاعات النُّترونية) قدرةٌ عالية على النفاذ في المواد.

والطريقة الوحيدة لتغيير مسار النُّترون هي بوضع نواة في مساره، حيث يحدث تصادم تام المرونة. ولكنَّ اصطدام نُترونٍ حرٍّ متحرك بنواة إحدى الذرات في المادة نادر جداً؛ للفرق الهائل بين حجم النُّترون والنواة، علماً أن نواة الذرة أصغرُ جداً من حجم الذرة (أي: إن الذرة تحوي فراغاً كبيراً)، مما يعطي النُّترونات قدرة كبيرة على الاختراق.

تُستعمل النيوترونات في شطر نَوَى اليورانيوم في المفاعلات النووية. وينتُج من انشطار نواة اليورانيوم نترونانِ في المتوسط، تتفاعل هي الأخرى مع نَوَى يورانيوم أخرى، فتتزايد النترونات، ومعدل الانشطار يزداد بما يسمى التفاعل المتسلسل. وفي المفاعل النووي توجد موادُّ لامتصاص النترونات الزائدة فيبقى التفاعل متوازناً، فنُنتِج الطاقة بالمفاعلات الذرية أو النووية.

قراءة المقال الكامل على ويكيبيديا ←