Lehekülje Neutron lähteteksti vaatamine

'''Neutron''' on [[subatomaarne osake]], mis koosneb [[kvark]]idest ([[hadron]]). Neutron on [[fermion]] [[spinn]]iga 1/2. Neutron on ka elektriliselt neutraalne [[barüon]] [[barüonlaeng]]uga 1.

Neutronid ja [[prooton]]id (ühise nimetajaga [[nukleonid]]) moodustavad koos [[aatomituum]]a. Neutronite arv aatomituumas määrab ära [[keemiline element|keemilise elemendi]] [[isotoop|isotoobi]]. Sama prootonite arvuga, kuid erineva neutronite arvuga [[aatom]]id on ühe elemendi isotoobid.

==Üldised omadused==
Neutroni [[seisumass]] on 939,573 [[MeV]]/[[valguse kiirus|c]]² (ehk 1,0087 [[amü]]), mis on 1,6749 × 10<sup>−27</sup> [[kilogramm]]i. Neutron on elektriliselt neutraalne, tema [[elektrilaeng]] on 0. Neutron on [[liitosake]], mis koosneb ühest [[u-kvark|u-kvargist]] ja kahest [[d-kvark|d-kvargist]], mis igaüks kannavad erinevat [[värvilaeng]]ut. Kvarke hoiab neutronis koos erinevate värvilaengutega osakeste vahel toimiv [[tugev vastasmõju]]. Neutroni enda summaarne värvilaeng on 0 (neutraalne).

Vaba neutron on metastabiilsetest osakestest kõige pikema [[eluiga (elementaarosake)|elueaga]] (885,7±0,8 [[sekund|s]] ehk umbes 15 [[minut]]it). Pikk eluiga tuleneb faktist, et neutron on oma lagunemisproduktist [[prooton]]ist vaid veidi raskem ning prooton on ainuke osake, milleks neutron laguneda saab.

==Neutroni lagunemine==
Neutron saab [[lagunemine|laguneda]] ainult [[prooton]]iks. Seda nõuab [[barüonlaeng]]u jäävus (prooton on ainus neutronist kergem osake, mille barüonlaeng on nullist erinev). Selle juures eralduvad veel [[elektron]] ja antielektron[[neutriino]]. Tegemist on [[beetalagunemine|beetalagunemisega]] ja see toimub tänu [[nõrk vastastikmõju|nõrgale vastastikmõjule]].

:<math>\hbox{n}\to\hbox{p}+\hbox{e}^-+\overline{\nu}_{\mathrm{e}}</math>

Beetalagunemisele alluvad vabad neutronid. Stabiilsetes aatomituumades on neutronid stabiilsed. Selle põhjuseks on asjaolu, et neutroni ebastabiilsus on tasakaalustatud tema stabiliseeriva rolliga tuumas, vältimaks ebastabiilsust, mis tekiks siis kui aatomituuma lisanduks tema lagunemisega täiendav prooton.

Ebastabiilsetes aatomituumades (milles on neutronite ülejääk võrreldes stabiilse aatomituumaga) on võimalik neutroni lagunemine prootoniks läbi ülalkirjeldatud beetalagunemise. Samuti on võimalik prootoni muutumine neutroniks (tuumades, milles on neutroneid vähem võrreldes stabiilse aatomituumaga). See toimub samuti läbi beetalagunemise

:<math>\hbox{p}\to\hbox{n}+\hbox{e}^++{\nu}_{\mathrm{e}}</math>

või [[elektronhaare|elektronhaarde]]

:<math>\hbox{p}+\hbox{e}^-\to\hbox{n}+{\nu}_{\mathrm{e}}</math>

Prootoni neutroniks muutumiseks vajalik lisaenergia saadakse tänu tuuma [[seoseenergia]] vähenemisele.

Teoreetiliselt on neutroni prootoniks muutumine võimalik aatomituumas ka läbi [[Positronhaare|positronihaarde]], kuid seda protsessi takistab aatomituuma positiivne [[elektrilaeng]], mis tõukab [[positron]]e tuumast eemale. Samuti kipuvad positronid enne tuumani jõudmist [[annihileerumine|annihileeruma]] tuuma ümbritsevate elektronidega.

==Neutronkiirgus==
Tulenevalt neutroni elektrilisest neutraalsusest on neutronkiirgus erinev nii [[alfakiirgus|alfa-]], [[beetakiirgus|beeta-]] kui ka [[gammakiirgus]]est. Kui näiteks gammakiirgus kaotab energiat [[ioniseerimine|ioniseerides]] ainet, mida ta läbib, siis neutronkiirgus läbistab aine kuni neutron põrkub mõne aatomituumaga. Kuna tõenäosus põrkuda mõne [[aatom]]i [[elektronkate|elektronkattega]] on palju suurem kui tõenäosus põrkuda aatomituumaga, siis tungib neutronkiirgus palju sügavamale [[Aine (füüsika)|aine]] sisse.

Aatomituumaga põrkunud neutronid võivad [[hajumine|hajuda]] (põrkuda tuumast eemale, andes osa oma kineetilisest energiast üle tuumale) või [[neeldumine|neelduda]] (tungida aatomituuma sisse ja saada selle osaks). Viimasel juhul muutub aatomi [[isotoop]] ning aatom võib muutuda ebastabiilseks. Kui neutronkiirguse tõttu ebastabiilseks muutunud aatomid lagunevad, tekib teisene [[radioaktiivne kiirgus]].

== Välislingid ==
* [[Priit Ennet]]: [https://novaator.err.ee/1059166/neutroni-mootmine-aitab-moista-miks-koosneb-maailm-ainest "Neutroni mõõtmine aitab mõista, miks koosneb maailm ainest"] ERR, 3. märts 2020

[[Kategooria:Osakestefüüsika]]
[[Kategooria:Tuumafüüsika]]