• Qu'est-ce qu'un neutron ?
• Découverte du neutron
• Propriétés des neutrons
• Fonction neutronique
• Fision nucléaire

Nous expliquons ce qu'est un neutron, comment il a été découvert, sa fonction et ses propriétés. Aussi, qu'est-ce que la fission nucléaire et à quoi sert-elle.

Le neutron est une particule subatomique qui donne la stabilité à l'atome.

Qu'est-ce qu'un neutron ?

Un neutron est un type departicule subatomique (particules qui composent le atomes de lala matière) présent dans le noyau de certains atomes et doté d'une charge électrique neutre. Tous les atomes duunivers sont constitués de neutrons,protons (chargé positivement) etélectrons (charge électrique négative).

Les neutrons se trouvent dans le noyau des atomes (à l'exception de l'hydrogène), avec les protons. Ils sont maintenus ensemble par de fortes forces nucléaires, tandis que les électrons, dans le modèle atomique classique, dansent de différentes manières.orbites. Pour cette raison, les protons et les neutrons sont appelésnucléons.

Découverte du neutron

James Chadwick a vérifié expérimentalement l'existence du neutron.

Avant la découverte des neutrons, il y avait une inconnue concernant la Masse et la charge des atomes, surtout quand il est devenu évident que les électrons ne pouvaient pas être dans le noyau atomique, mais que la masse nucléaire ne correspondait pas exactement à la masse totale des protons.

Ainsi, le physicien allemand Ernest Rutherford, qui a découvert les protons, a proposé en 1920 la nécessité d'un neutron, c'est-à-dire d'une particule qui donnerait de la masse à l'atome sans modifier son charge électrique.

Des années plus tard, les neutrons ont été découverts en 1932 par le physicien anglais James Chadwick, lauréat du prix Nobel de 1935 pour Physique. Grâce à différentes expériences et études du rayonnement obtenu en frappant de la paraffine ou autre composés riche en hydrogène, Chadwick a montré que les prédictions physiques ne correspondaient pas au phénomène observé.

En d'autres termes, le rayonnement obtenu provenait de particules similaires au proton, mais qui n'avaient pas de charge électrique. Ce fut la première expérience qui conduisit à la découverte formelle des neutrons.

Propriétés des neutrons

Les neutrons ont une masse similaire à celle du proton, mais légèrement supérieure (1,00137 fois) et donc bien supérieure à celle de l'électron (1838,5 fois). Comme les protons, ils sont constitués de particules fondamentales appeléesquarks. Les neutrons ont deux quarks "vers le bas"(Ci-dessous) et un"en haut" (au dessus). La somme des charges sur ces quarks est nulle.

Lorsqu'ils se trouvent dans le noyau atomique, les neutrons sont stables, mais lorsqu'ils sont à l'extérieur, à l'état libre, ils ont une demi-vie de 879,4 secondes, avant de se décomposer en un proton, un électron et un antineutrino électronique. C'est ce qui se passe souvent à l'intérieur des centrales nucléaires, où il y a une forte concentration de neutrons libres.

Fonction neutronique

Entre autres choses, les neutrons sont utilisés pour produire de l'énergie nucléaire.

Les neutrons remplissent une fonction stabilisatrice au sein du noyau de l'atome. S'ils ne l'étaient pas, les protons se repousseraient. Par leur présence, les neutrons compensent cette force électrique répulsive par la force nucléaire forte qui maintient les protons et les neutrons uniques dans le noyau.

Cependant, les neutrons libres peuvent être utilisés pour d'autres types de fonctions, pratiques pourêtre humain. Par exemple, il est utilisé pour la pénétration et la visualisation des matériaux, grâce à son émission contrôlée.

Ils sont également utilisés dans la fission nucléaire, c'est-à-dire la rupture du noyau atomique en le bombardant de neutrons libres, provoquant ainsi réactions qui libèrent d'énormes quantités deénergie. Ceci, bien sûr, comporte de nombreux dangers, car l'émission incontrôlée de neutrons peut endommager le structure desprotéine basique deêtres vivants.

Fision nucléaire

La fission nucléaire est une forme de décomposition des atomes, en particulier des atomes de matériaux lourds tels que l'uranium (U) et ses isotopes stables.

Ce procédé consiste à bombarder le noyau d'uranium, par exemple et plus couramment, avec des neutrons rapides, ce qui provoque son clivage et la libération de énergie, et avec lui de nouveaux neutrons libres, dans une réaction en chaîne capable de générer des niveaux élevés d'énergie utilisable.

Lorsque cette réaction se produit dans un environnement contrôlé, elle peut être exploitée pour générer électricité en utilisant des turbines et en l'affectant à des usages humains, comme cela se produit à l'intérieur des centrales nucléaires. La énergie nucléaire est relativement sûr et assez rentable, mais il implique certains des risques car il sous-produit des éléments toxiques (radioactifs).

Au contraire, lorsque cette réaction se produit de manière incontrôlée, nous sommes en présence d'un bombe atomique, l'une des inventions de guerre les plus destructrices que le être humain ont pu concevoir, telles que celles que le gouvernement américain sur le villes Hiroshima et Nagasaki dans le Seconde Guerre mondiale.