Neutronien

neutronien, in het Nederlands meestal geschreven als neutronen, zijn elektrisch neutrale subatomaire deeltjes met een massa die ongeveer gelijk is aan die van protonen. Ze bevinden zich in atoomkernen samen met protonen en vormen het grootste deel van de kernmassa. Neutronen bestaan uit quarks: twee down-quarks en één up-quark, en hebben spin 1/2, waardoor ze tot de baryonen behoren. Door hun neutraliteit kunnen ze door atoomlagen en het materiaal heen bewegen en interacties in de kern veroorzaken. De neutron werd in 1932 door James Chadwick ontdekt, wat de kernfysica veranderde.

Eigenschappen: neutronen hebben geen elektrische lading, een massa van ongeveer 1,008665 u en een rustenergie van circa 939,6 MeV. Ze interageren via de sterke kernkracht en via de zwakke kernkracht. Vrije neutronen vervallen na circa 14,7 minuten in een proton, een elektron en een antineutrino (beta-verval). In kernen leveren ze binding en bepalen ze isotopenstabiliteit; de verhouding neutronen tot protonen beïnvloedt de kernstabiliteit.

In kernprocessen spelen neutronen een sleutelrol: ze kunnen kernensplijting veroorzaken en zo een kettingreactie op gang brengen (essentieel voor kerncentrales en, onder bepaalde omstandigheden, voor kernwapens). Neutronen worden ook veel gebruikt in onderzoek en industrie, bijvoorbeeld voor neutronendiffraction, neutronenstraling en neutronenactivatieanalyse. In de geneeskunde wordt onderzocht welke toepassingen mogelijk zijn in neutrontherapie en diagnostiek.

Samenvatting: neutronen zijn onmisbare bouwstenen van de atoomkern die zonder elektrische lading de stabiliteit van isotopen bepalen en talrijke wetenschappelijke en technologische toepassingen mogelijk maken.