Neutrón

El neutrón es una partícula subatómica, un nucleón, sincarga neta, presente en el núcleo atómico de prácticamen-te todos los átomos, excepto el protio. Aunque se dice queel neutrón no tiene carga, en realidad está compuesto portres partículas fundamentales cargadas llamadas quarks,cuyas cargas sumadas son cero. Por tanto, el neutrón esun barión neutro compuesto por dos quarks de tipo abajo,y un quark de tipo arriba.Fuera del núcleo atómico, los neutrones son inestables,teniendo una vida media de 15 minutos (885,7 ± 0,8s);[2] cada neutrón libre se descompone en un electrón,un antineutrino y un protón. Su masa es muy similar a ladel protón, aunque ligeramente mayor.El neutrón es necesario para la estabilidad de casi todoslos núcleos atómicos, a excepción del isótopo hidrógeno-1. La interacción nuclear fuerte es responsable de mante-nerlos estables en los núcleos atómicos.

1 Historia

Fue descubierto por James Chadwick en el año de 1932.Se localiza en el núcleo del átomo. Antes de ser descu-bierto el neutrón, se creía que un núcleo de número demasa A (es decir, de masa casi A veces la del protón) ycarga Z veces la del protón, estaba formada por A proto-nes y A-Z electrones. Pero existen varias razones por lasque un núcleo no puede contener electrones. Un electrónsolamente podría encerrarse en un espacio de las dimen-siones de un núcleo atómico (10−12 cm) si fuese atraídopor el núcleo mediante una fuerza electromagnética muyfuerte e intensa; sin embargo, un campo electromagnéti-co tan potente no puede existir en el núcleo porque lle-varía a la producción espontánea de pares de electronesnegativos y positivos (positrones). Por otra parte, exis-te incompatibilidad entre los valores del espin de los nú-cleos encontrados experimentalmente y los que podríandeducirse de una teoría que los supusiera formados porelectrones y protones; en cambio, los datos experimenta-les están en perfecto acuerdo con las previsiones teóricasdeducidas de la hipótesis de que el núcleo consta sólo deneutrones y protones.Ernest Rutherford propuso por primera vez la existenciadel neutrón en 1920, para tratar de explicar que los nú-cleos no se desintegrasen por la repulsión electromagné-tica de los protones.En el año 1909, en Alemania, Walther Bothe y H. Beckerdescubrieron que si las partículas alfa del polonio, dotadas

de una gran energía, caían sobre materiales livianos, es-pecíficamente berilio, boro o litio, se producía una radia-ción particularmente penetrante. En un primer momentose pensó que eran rayos gamma, aunque éstos eran máspenetrantes que todos los rayos gammas hasta ese enton-ces conocidos, y los detalles de los resultados experimen-tales eran difíciles de interpretar sobre estas bases.En 1924, el físico Louis de Broglie presentó la existen-cia de un elemento neutro en la Academia de Ciencias deParís.[3]

Ese mismo año, el peruano Santiago Antúnez de Mayolodurante el III Congreso Científico Panamericano presen-ta la ponencia Hipótesis sobre la constitución de la mate-ria, en la que predijo la existencia de un elemento neutrodentro del átomo.[4] Cabe resaltar al respecto, que en laactualidad en ninguna obra especializada sobre el neutrónse menciona la predicción de Antúnez de Mayolo, ni si-quiera en Historia del Neutrón de Donald J. Hughes.[5]

En 1930, Viktor Ambartsumian y Dmitri Ivanenko en laURSS encontró que, contrariamente a la opinión domi-nante de la época, el núcleo no puede consistir en pro-tones y electrones. Se comprobó que algunas partículasneutras deben estar presentes además de los protones.En 1932, en París, Irène Joliot-Curie y Frédéric Joliotmostraron que esta radiación desconocida, al golpearparafina u otros compuestos que contenían hidrógeno,producía protones a una alta energía. Eso no era incon-sistente con la suposición de que eran rayos gammas dela radiación, pero un detallado análisis cuantitativo de losdatos hizo difícil conciliar la ya mencionada hipótesis.Finalmente (a finales de 1932) el físico inglés JamesChadwick, en Inglaterra, realizó una serie de experimen-tos de los que obtuvo unos resultados que no concordabancon los que predecían las fórmulas físicas: la energía pro-ducida por la radiación era muy superior y en los choquesno se conservaba el momento. Para explicar tales resul-tados, era necesario optar por una de las siguientes hipó-tesis: o bien se aceptaba la no conservación del momentoen las colisiones o se afirmaba la naturaleza corpuscularde la radiación. Como la primera hipótesis contradecíalas leyes de la Física, se prefirió la segunda. Con ésta, losresultados obtenidos quedaban explicados pero era nece-sario aceptar que las partículas que formaban la radiaciónno tenían carga eléctrica. Tales partículas tenían una ma-sa muy semejante a la del protón, pero sin carga eléctrica,por lo que se pensó que eran el resultado de la unión de unprotón y un electrón formando una especie de dipolo eléc-trico. Posteriores experimentos descartaron la idea del di-

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2 6 ENLACES EXTERNOS

polo y se conoció la naturaleza de los neutrones.

2 Propiedades

El neutrón es una partícula eléctricamente neutra, de ma-sa 1.838,4 veces mayor que la del electrón y 1,00137 ve-ces la del protón; juntamente con los protones, los neu-trones son los constitutivos fundamentales del núcleo ató-mico y se les considera como dos formas de una mismapartícula: el nucleón.El número de neutrones en un núcleo estable es constante,pero un neutrón libre, es decir, fuera del núcleo, se desin-tegra con una vida media de unos 1000 segundos, dandolugar a un protón, un electrón y un antineutrino. En un nú-cleo estable, por el contrario, el electrón emitido no tienela energía suficiente para vencer la atracción coulombia-na del núcleo y los neutrones no se desintegran. La fuentede neutrones de mayor intensidad disponible hoy día esel reactor nuclear. El neutrón tiene carga neutra.

3 Fisión nuclear

El proceso fundamental que conduce a la producción deenergía nuclear es la fisión de un núcleo de uranio origi-nado por un neutrón: en la fisión el núcleo se escinde endos partes y alrededor de tres neutrones por término me-dio (neutrones rápidos); los fragmentos resultantes de laescisión emiten, además otros neutrones.Los neutrones son fundamentales en las reacciones nu-cleares: una reacción en cadena se produce cuando unneutrón causa la fisión de un átomo fisible, produciéndo-se un mayor número de neutrones que causan a su vezotras fisiones. Según esta reacción se produzca de formacontrolada o incontrolada se tiene lo siguiente:

• Reacción incontrolada: sólo se produce cuando setiene una cantidad suficiente de combustible nuclear-masa crítica-; fundamento de la bomba nuclear.

• Reacción controlada: mediante el uso de unmoderador en el reactor nuclear; fundamento delaprovechamiento de la energía nuclear.

4 Véase también

• Física nuclear

• Fisión nuclear

• Dispersión inelástica de neutrones

• Emisión beta

• Física de partículas

• Interacción nuclear débil

• Interacción nuclear fuerte

• Isótopo

• Moderador

• Neutrón gamma gamma

5 Referencias[1] 1935 Nobel Prize in Physics

[2] Particle Data Group’s Review of Particle Physics 2006

[3] 1924 Descubrimiento del neutrón, ciberdocencia Consul-tado el 2 de juio de 2011.

[4] Sotelo Huerta, A. (1998). Santiago Antúnez de Mayolo:Electricidad y Desarrollo. Multiservicios Continental. p.241.

[5] «Santiago Antúnez de Mayolo, precursor peruano de laFísica Moderna». Consultado el 9 de febrero de 2014.

6 Enlaces externos

• Wikimedia Commons alberga contenido multi-media sobre Neutrón. Commons

• Wikcionario tiene definiciones y otra informa-ción sobre neutrón.Wikcionario

• Wikiquote alberga frases célebres de o sobreNeutrón. Wikiquote

• Información del Neutrón en física.cab

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7 Texto e imágenes de origen, colaboradores y licencias

7.1 Texto• Neutrón Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Neutr%C3%B3n?oldid=84073467 Colaboradores: AstroNomo, Maveric149, ArnoLagran-ge, 4lex, Moriel, Rumpelstiltskin, Aparejador, Zwobot, Zorosandro, Sms, Rsg, Tano4595, Lew XXI, Dianai, Xenoforme, Renabot, Delea-tur, Airunp, Taichi, Rembiapo pohyiete (bot), Magister Mathematicae, Spacebirdy, Orgullobot~eswiki, RobotQuistnix, Platonides, Chobot,Yrbot, FlaBot, YurikBot, Icvav, GermanX, Euratom, Santiperez, Banfield, Kenshin 85, Götz, Maldoror, Er Komandante, Axxgreazz, Ce-rato, BOTpolicia, CEM-bot, Laura Fiorucci, Pello~eswiki, Ignacio Icke, Retama, M1ss1ontomars2k4, Davius, Rastrojo, Julian Mendez,Montgomery, FrancoGG, Rjelves, Thijs!bot, IrwinSantos, Albireo3000, PhJ, Botones, Isha, Mpeinadopa, JAnDbot, Botx, Ingolll, Murode Aguas, Zufs, Gsrdzl, TXiKiBoT, Elatomo69, Millars, Humberto, Netito777, Rei-bot, Chabbot, Idioma-bot, Alefisico, Pólux, Alnokta-BOT, VolkovBot, Queninosta, Raystorm, Elenam, Matdrodes, DJ Nietzsche, BlackBeast, AlleborgoBot, 3coma14, Komputisto, Numbo3,Srbanana, BotMultichill, SieBot, Mushii, Ctrl Z, Loveless, Carmin, Cobalttempest, BOTarate, Mel 23, BuenaGente, PipepBot, Tirithel,Mutari, Javierito92, Antón Francho, Quijav, PixelBot, Eduardosalg, Leonpolanco, Alejandrocaro35, Rαge, Açipni-Lovrij, Algiebo, Cami-lo, UA31, Armando-Martin, AVBOT, David0811, LucienBOT, Diegusjaimes, Davidgutierrezalvarez, DumZiBoT, MelancholieBot, Cars-racBot, Arjuno3, Saloca, Luckas-bot, FariBOT, LyingB, Jorge 2701, DSisyphBot, ArthurBot, Dyon, SuperBraulio13, Xabitxu68, Xqbot,Jkbw, Dreitmen, Cally Berry, Ricardogpn, TobeBot, Halfdrag, Kizar, PatruBOT, DivineAlpha, Argenly, Foundling, GrouchoBot, Sky64,EmausBot, Savh, ZéroBot, HRoestBot, Grillitus, Emiduronte, Jcaraballo, Rebekkaa, MadriCR, Waka Waka, WikitanvirBot, Davax188,CocuBot, Antonorsi, Rezabot, MerlIwBot, Losredondos, UAwiki, Sebrev, Camilo collazos, Travelour, MetroBot, Invadibot, Afagasuga,Carolita9829, Gusama Romero, Malee Coello, Acratta, Érico Júnior Wouters, Addbot, Javierha, MARCOS BUIRA PARDO, Pollerman,JacobRodrigues, Luisedwin2105, Lourdes Sada, MrCharro, Jarould, Daniela ape, Llalalalalalalalalalalalalalala y Anónimos: 304

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