Winkler Prins Encyclopedie

E. de Bruyne, G.B.J. Hiltermann en H.R. Hoetink (1947)

Gepubliceerd op 18-10-2023

NEUTRON

betekenis & definitie

is een neutraal, d.w.z. niet-electrisch geladen elementair materiedeeltje, dat te zamen met het proton optreedt als bestanddeel der atoomkernen (z kernphysica). De massa van het neutron bedraagt 1,00895 kernmassa-eenheden (1 k.m.e. is het zestiende deel van de massa van een atoom van het zuurstof-16 isotoop).

Naast massa moet aan het neutron worden toegeschreven een mechanisch draaimoment (zgn. „spin”) ter grootte h/4 𝝅 (h = constante van Planck = 6,624 x 10-3 joule sec), benevens een magnetisch moment ter grootte 1,910 kernmagneton (1 kernmagneton is het 1840ste deel van een magneton van Bohr). In vrije toestand is het neutron instabiel, het kan nl. onder uitzending van een negatief electron overgaan in een proton. De halveringstijd (z radioactiviteit) voor deze transformatie bedraagt ca 30 min. Men stelt zich voor, dat in de atoomkernen een voortdurende transformatie van neutronen in protonen en van protonen in neutronen mogelijk is en dat deze transformaties berusten op de onderlinge uitwisseling van mesonen. De krachtwerking tussen de nucleonen is dan aan deze uitwisseling toe te schrijven. Neutronen kunnen uit de atoomkernen worden vrijgemaakt door kernreacties en kunnen ook zelf worden gebruikt om kerntransformaties te verwekken (z kernphysica); zij spelen een belangrijke rol bij de vrijmaking van atoomenergie door middel van kernsplijting.

Het bestaan van neutronen is het eerst aangetoond door J. Chadwick (1932).Neutronengenerator is een apparaat dat in de kernphysica gebruikt wordt voor het verwekken van neutronen. Veelal wordt daarbij gebruik gemaakt van kernreacties, waarbij een proton of deuteron door een atoomkern wordt opgenomen en een neutron uitgezonden.

De protonen of deuteronen kunnen worden gevormd in een zgn. ionenbuis, een ruimte gevuld met lichte of zware waterstof (deuterium) van lage druk, waarin door een electrische spanning een gasontlading wordt verwekt. Door een zeer nauwe opening kunnen de positieve ionen, dat zijn dus de protonen of deuteronen, uit de ionenbuis overgaan naar de zgn. versnellingsbuis, waarin een zeer hoog vacuum heerst. In deze buis worden zij door een hoge electrische spanning (bijv. enige millioenen Volt) versneld en treffen zij een plaatje van het materiaal (bijv. lithium of beryllium) waarin de gewenste kernreactie kan ontstaan. De hoge electrische spanning kan bijv. verkregen worden met een Van de Graaffgcnerator . De neutronen die van het „trefplaatje” uitgaan, kunnen op hun beurt weer dienen om kernreacties teweeg te brengen.

< >