Izvorni kod stranice Neutron

{{Infobox Čestice
| pozadina=
| ime= Neutron
| slika= [[datoteka:Quark structure neutron.svg|250px]]
| opis= Neutron je građen od jednog [[gornji kvark|gornjeg (u) kvarka]] i dvaju [[Donji kvark|donjih (d) kvarkova]]. [[Jaka nuklearna sila|Jaku nuklearnu silu]] posreduju [[gluon]]i (valovi). Jaka nuklearna sila ima tri vrste naboja, crveno, zeleno i plavo. Imajte na umu da je izbor plave boje za gornji kvark proizvoljan; pretpostavlja se da "naboj u boji" kruži između 3 kvarka.
| br_vrsta = 
| klasifikacija= [[Barion]]
| kompozicija= 1 [[gornji kvark]], 2 [[Donji kvark|donja kvarka]] 
| statistika = [[Fermion]]
| grupa = [[Hadron]] 
| porodica= 
| međudjelovanje= [[gravitacijska sila|Gravitacijsko]], [[Slaba nuklearna sila|slabo]],  [[Jaka nuklearna sila|jako]], [[elektromagnetska sila|elektromagnetsko]]
| čestica= 
| antičestica= [[Antineutron]]
| status = 
| teoretiziran= [[Ernest Rutherford]] (1920.)
| otkriven= [[James Chadwick]] ([[1932.]])
| simbol = n, n<sup>0</sup>, N<sup>0</sup>
| masa = 1,674927471(21)× <sup>−27</sup> [[kg]] <br />
939,5654133(58) [[elektronvolt|MeV/c<sup>2</sup>]] <br />
1,00866491588(49) [[atomska jedinica mase|u]]<br /> <ref>Mohr, P.J.; Taylor, B.N. and Newell, D.B. (2014), [http://physics.nist.gov/constants "The 2014 CODATA Recommended Values of the Fundamental Physical Constants"] (Web Version 7.0). The database was developed by J. Baker, M. Douma, and S. Kotochigova. (2014). National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, Maryland 20899.</ref> 
| vrijeme_poluraspada= 881,5(15) [[Sekunda|s]]  
| raspad_čestice= 
| električni_naboj= 0 [[elementarni naboj|e]]<br />
(−2±8)×10<sup>−22</sup> [[elementarni naboj|e]] (ograničenje pokusa) <ref>Olive, K.A.; (Particle Data Group); et al. (2014). "Review of Particle Physics" [http://adsabs.harvard.edu/abs/2014ChPhC..38i0001O]</ref>
| naboj_radius = 
| električni_dipolni_moment = < 2,9×10<sup>−26</sup> e⋅cm (gornja granica pokusa) 
| električna_polarizabilnost = 1,16(15)×10<sup>−3</sup> fm<sup>3</sup>
| magnetski_moment = −0,96623650(23)×10−26 J·T<sup>−1</sup> <br />
−1,04187563(25)×10<sup>−3</sup> [[Bohrov magneton|μ<sub>B</sub>]] <br />
−1,91304273(45) μN
| magnetska_polarizabilnost = 3,7(20)×10<sup>−4</sup> fm<sup>3</sup>
| boja_naboj= 
| spin = 1⁄2
| br_spin_stanja= 
| lepton_br= 
| barion_br= 
| stranost= 
| šarmantnost= 
| dubina= 
| vršnost= 
| izospin = -1⁄2
| slab_izospin = 
| slab_izospin_3 = 
| hipernaboj = 
| slab_hipernaboj = 
| kiralnost = 
| B-L =
| X_naboj=
| paritet = +1
| g_paritet = 
| c_paritet = 
| r_paritet = 
| održana_simetrija =
}}

U [[Fizika|fizici]], '''neutron''' je [[subatomske čestice|subatomska čestica]], simbol {{SubatomicParticle|Neutron}} ili {{SubatomicParticle|Neutron0}}, bez naelektrisanja i sa masom od 940 [[Elektronvolt|MeV]]/[[brzina svetlosti|c]] <sup>2</sup> (1.6749 h 10<sup>−27</sup> kg, malo većom od mase [[proton]]a). Njegov [[spin]] je 1/2. Neutron je sastavni deo [[Atomsko jezgro|jezgra]] svakog [[atom]]a osim najrasprostranjenijeg [[izotop]]a [[vodonik]]a, čije se jezgro sastoji samo od jednog protona. Kako se protoni i neutroni slično ponašaju unutar jezgra, i svaki ima masu od aproksimativno jedne [[jedinica atomske mase|jedinice atomske mase]], oni se nazivaju [[nukleon]]ima.<ref name="Nuc">{{Citation |author-last=Thomas |author-first= A.W. |author2-last=Weise |author2-first= W. |title= The Structure of the Nucleon |publisher= Wiley-WCH, Berlin |publication-date=2001 |isbn=978-3-527-40297-7|pages=}}</ref> Njiova svojstva i interakcije opisuje [[nuklearna fizika]].

Hemijska i nuklearna svojstva nukleusa su određena brojem protona, koji se naziva [[atomski broj]], i brojem neutrona, zvanim [[neutron number|neutronski broj]]. [[Maseni broj|Atomski maseni broj]] je ukupni broj nukleona. Na primer, [[ugljenik]] ima atomski broj 6, i njegov široko zastupljeni izotop [[carbon-12|ugljenik-12]] ima 6 neutrona,<ref>{{cite web|url=http://www.ncsu.edu/ncsu/pams/chem/msf/pdf/IsotopicMass_NaturalAbundance.pdf |title=Table of Isotopic Masses and Natural Abundances |year=1999|format=PDF}}</ref> dok njegov retki izotop [[carbon-13|ugljenik-13]] ima 7 neutrona. Neki elementi se javljaju u prirodi sa samo jednim [[stable nuclide|stabilnim izotopom]], kao što je [[fluor]]. Drugi elementi imaju više stabilnih izotopa, kao što je [[kalaj]] sa deset stabilnih izotopa.

Unutar nukleusa, protoni i neutroni su međusobno vezani putem [[rezidualna jaka nuklearna sila|nuklearne sile]]. Neutroni su neophodni za stabilizaciju jezgra. Jedini izuzetak je jednoprotonski atom [[vodonik]]a. Neutroni se izobilno formiraju u [[nuklearna fisija|nuklearnoj fisiji]] i [[nuklearna fuzija|fuziji]]. Oni su primarni doprinosilac [[nukleosinteza|nukleosintezi]] hemijskih elemenata unutar [[zvezda]] putem fisije, fuzije i procesa [[neutron capture|neutronskog zarobljavanja]].

Neutron je esencijalan u produkciji nuklearnog goriva. U deceniji nakon što je neutron otkrio [[Džejms Čedvik]] 1932. godine,<ref name="Chad1932">{{cite journal|last=Chadwick |first=James|year=1932
|title=Possible Existence of a Neutron
|journal=[[Nature (časopis)|Nature]]
|volume=129 |pages=312
|doi=10.1038/129312a0
|bibcode= 1932Natur.129Q.312C
|issue=3252}}</ref> neutroni su korišteni za uvođenje raznih tipova [[nuclear transmutation|nuklearnih transmutacija]]. Sa otkrićem [[nuklearna fisija|nuklearne fuzije]] 1938. godine,<ref>{{cite journal|doi=10.1007/BF01488241|last=Hahn|first=O.|last2=Strassmann|first2=F.|lastauthoramp=yes |title=Über den Nachweis und das Verhalten der bei der Bestrahlung des Urans mittels Neutronen entstehenden Erdalkalimetalle ("On the detection and characteristics of the alkaline earth metals formed by irradiation of uranium with neutrons")|journal=Naturwissenschaften|volume=27|issue=1|year=1939|bibcode= 1939NW.....27...11H|pages=11-15}}. The authors were identified as being at the Kaiser-Wilhelm-Institut für Chemie, Berlin-Dahlem. Received 22 December 1938.</ref> brzo je shvaćeno da, ako događaj fisije proizvodi neutrone, svaki od tih neutrona može da izazove dalje događaje fisije, itd., u kaskadi poznatoj kao [[nuklearna lančana reakcija]].<ref name="ENW"/> Ovi događaji i nalazi su doveli do prvog samoodrživog [[nuklearni reaktor|nuklearnog reaktora]] ([[Chicago Pile-1|Čikaška kamara-1]], 1942) i prvog [[nuklearno oružje|nuklearnog oružja]] ([[Triniti test|Triniti]], 1945).

Slobodni neutroni, mada direktno ne jonizuju atome, uzrokuju [[ionizing radiation#Neutrons|jonizujuću radijaciju]]. Kao takvi oni mogu da budu biološki hazard, u zavisnosti od doze.<ref name="ENW"/> Mali prirodni fluks „neutronske pozadine” slobodnih neutrona postoji na Zemlji, uzrokovan [[air shower (physics)|zasipanjem]] [[kosmičko zračenje|kosmičkim zračenjem]], i prirodnom radioaktivnošću spontano fizionih elemenata u Zemljinoj kori.<ref name="NatNeu">{{cite journal|last=Carson|first=M. J.|year=2004 |title= Neutron background in large-scale xenon detectors for dark matter searches |journal= [[Astroparticle Physics (journal)|Astroparticle Physics]] |volume= 21 |doi= 10.1016/j.astropartphys.2004.05.001 |issue= 6 |display-authors=etal|arxiv= hep-ex/0404042|bibcode= 2004APh....21..667C|pages=667-687 }}</ref> Namenski [[neutron source|neutronski izvori]] kao što su [[neutron generator|neutronski generatori]], [[research reactor|istraživački reaktori]] i [[spalacija|spalacioni izvori]] uzrokuju oslobađanje slobodnih neutrona za upotrebu u [[irradiation|iradijaciji]] i u eksperimentima [[rasejanje neutrona|neutronskog rasejavanja]].

== Osobine ==
Van jezgra neutroni su nestabilni i imaju vreme [[polu-raspad]]a od oko 15 minuta. Raspadaju se na proton, [[elektron]] i [[antineutrino]]. Isti raspad, [[beta raspad]], se odigrava u nekim jezgrima. Unutar jezgra neutron i proton razmenom [[pion (fizika)|piona]] preobraćaju se jedan u drugoga. Neutron je klasifikovan kao [[barion]], i sastoji se od dva down [[kvark]]a i jednog up kvarka. [[Antimaterija|Antimaterijski]] ekvivalent neutrona je [[Antičestica|antineutron]].<ref name="ENW">{{Citation |editor1-last=Glasstone |editor1-first= Samuel |editor2-last=Dolan |editor2-first= Philip J. |title= The Effects of Nuclear Weapons, Third Edition |publisher= U.S. Dept. of Defense and Energy Research and Development Administration, U.S. Government Printing Office |publication-date=1977 |isbn=978-1-60322-016-3|pages=}}</ref>

[[Izotop]]i hemijskih elementa određuju se brojem neutrona u atomskom jezgru. Na primer, izotop ugljenika, ugljenik-12, <sup>12</sup>C, ima 6 protona i 6 neutrona, ugljenik-13, <sup>13</sup>C, 6 protona i 7 neutrona a ugljenik-14, <sup>14</sup>C, 6 protona i 8 neutrona.

=== Masa ===

Masa neutrona se ne može direktno odrediti pomoću [[masena spektrometrija|masene spektrometrije]] usled nedostatka električnog naboja. Međutim, pošto se mase protona i [[deuteron]]a mogu meriti pomoću masenog spektrometra, masa neutrona se može izvesti putem oduzimanja mase protona od deuteronske mase, pri čemu je razlika masa neutrona plus [[binding energy|energija vezivanja]] deuterijuma (izražena kao pozitivno emitovana energija). Ova kasnija se može direktno meriti putem merenja energije (<math>B_d</math>) pojedinačnog {{val|0.7822|u=MeV}} gama fotona emitovanog kad su neutroni zarobljeni protonima (to je egzotermni proces koji se odvija sa neutronima nulte energije), plus mala količina odskočne kinetičke energije (<math>E_{rd}</math>) deuterona (oko 0,06% ukupne energije).
:<math>m_n= m_d - m_p + B_d - E_{rd}</math>

Energija gama zraka se može meriti sa velikom preciznošću pomoću tehnika difrakcije X-zraka, što su prvi put izveli Bel i Eliot 1948. godine. Najbolje moderne (1986) vrednosti za masu neutrona pomoću ove tehnike su proizveli Grin, et al.<ref>{{cite journal|last=Greene |first= GL |display-authors= etal |year=1986 |title= New determination of the deuteron binding energy and the neutron mass |url= http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.56.819 |journal= Phys. Rev. Lett. |volume= 56 |issue= 8|doi=10.1103/PhysRevLett.56.819 |bibcode=1986PhRvL..56..819G |pmid=10033294|pages=819-822 }}</ref> Na ovaj način je određena masa neutrona od:
: ''m''<sub>neutron</sub>= {{val|1.008644904|(14)|ul=u}}

Vrednost mase neutrona u MeV je manje precizno poznata, usled manje preciznosti konverzije [[jedinica atomske mase|u]] u MeV:<ref>Byrne, J. ''Neutrons, Nuclei, and Matter'', Dover Publications, Mineola. {{page1|publisher=|location=New York|year=2011|isbn=978-0-486-48238-5|pages=18-19}}</ref>
: ''m''<sub>neutron</sub>= {{val|939.56563|(28)|ul=MeV/c2}}.

Još jedan metod za određivanje mase neutrona je baziran na beta raspadu neutrona. U tom metodu se meri memenat rezultirajućeg protona i elektrona.

=== Električni naboj ===

Ukupan električni naboj neutrona je {{val|0|u=[[količina elementarnog naelektrisanja|''e'']]}}. Ova nulta vrednost je eksperimentalno testirana, i sadašnji eksperimentalni limit za naboj neutrona je {{val|-2|(8)|e=-22|u=[[količina elementarnog naelektrisanja|''e'']]}},<ref name="PDGLIVE">{{cite journal|last=Olive |first=K.A.|author2= (Particle Data Group)|year=2014
|title=Review of Particle Physics
|journal=Chin. Phys. C
|volume=38 |issue=9
|pages=090001
|doi=10.1088/1674-1137/38/9/090001|display-authors=etal |bibcode=2014ChPhC..38i0001O|url=http://scipp.ucsc.edu/%7Ehaber/pubs/Review_of_Particle_Physics_2014.pdf}}</ref> &nbsp; ili {{val|-3|(13)|e=-41|ul=C}}. Ova vrednost je konzistentna sa nulom, imajući u vidu eksperimentalne [[uncertainty#Measurements|neizvesnosti]] (navedene u zagradama). U poređenju s tim, naelektrisanje protona je {{val|+1|u=[[količina elementarnog naelektrisanja|''e'']]}}.

=== Magnetni momenat ===
{{Main|Neutronski magnetni momenat}}

Mada je neutron neutralna čestica, magnetni momenat neutrona nije jednak nuli. Na neutron ne utiču električna polja, ali on podleže uticaju magnetnih polja. Magnetni momenat neutrona je indikacija njegove kvarkne podstrukture i unutrašnje distribucije naboja.<ref name="ReferenceA">{{cite journal|last=Gell |first=Y.|last2=Lichtenberg |first2=D. B.|year=1969
|title=Quark model and the magnetic moments of proton and neutron
|journal=[[Il Nuovo Cimento A]]
|series=Series 10 |volume=61 |pages=27-40
|doi=10.1007/BF02760010
|bibcode= 1969NCimA..61...27G}}</ref> Vrednost neutronskog magnetnog momenta su prvi put direktno merili [[Luis Volter Alvarez|Luis Alvarez]] i [[Feliks Bloh]] u [[Berkli (Kalifornija)|Berkliju (Kalifornija)]], 1940. godine,<ref name="Alvarez">{{cite journal|last=Alvarez |first=L. W |last2=Bloch |first2=F. |year=1940 |title=A quantitative determination of the neutron magnetic moment in absolute nuclear magnetons
|url=https://archive.org/details/sim_physical-review_1940-01-15_57_2/page/n35 |journal=[[Physical Review]] |volume=57 |issue=2 |doi=10.1103/physrev.57.111|bibcode=1940PhRv...57..111A|pages=111-122}}</ref> koristeći proširenu verziju metoda magnetne rezonance koji je razvio [[Izidor Ajzak Rabi|Rabi]]. Alvarez i Bloh su odredili da je magnetni momenat neutrona {{nowrap|1=''μ''<sub>n</sub>= {{val|-1.93|(2)|u=''μ''<sub>N</sub>}}}}, gde je ''μ''<sub>N</sub> [[nuklearni magneton]].

== Energije neutrona ==
Energija neutrona, često nazivana i temperatura neutrona, određuje kinetičku energiju slobodnog neutrona, obično u jedinici [[Elektronvolt]]. Termin temperatura potiče od principa na koji se neutron usporava, tj. vrući, termički i hladni neutroni se [[moderator neutrona|moderiraju]] u sredini određene temperature.

Sa povećanjem temperature, povećava se i kinetička energija slobodnog neutrona. Kinetička energija, brzina i talasna dužina neutrona vezani su [[Luj de Broj|de Brojevom]] jednačinom.
* '''Brzi neutroni''' imaju energiju veću od 1 [[Elektronvolt|eV]], 0,1 MeV ili 1 MeV, u zavisnosti od definicije.
* '''Spori neutroni''' imaju energiju ispod 1 eV.
* '''Epitermički neutroni''' imaju energiju između 0,025 do 1 eV.
* '''Vrući neutroni''' imaju energiju oko 2 eV.
* '''Termički neutroni''' imaju prosečnu energiju oko 0,025 eV.
* '''Hladni neutroni''' imaju energiju između 5x10<sup>−5</sup> eV do 0.025 eV.
* '''Veoma hladni neutroni''' imaju energiju od 2x10<sup>−7</sup> eV do 5x10<sup>−5</sup> eV.
* '''Ultra hladni neutroni''' imaju energije manje od 2x10<sup>−7</sup> eV.

== Interakcije ==
Neutron učestvuje u svim oblicima interakcija: elektromagnetnoj, nuklearnoj slaboj, nuklearnoj jakoj i gravitacionoj interakciji.

Mada je, izdaleka gledano, neutron neutralna čestica u njegovoj unutrašnjosti postoji raspodela pozitivnog i negativnog naelektrisanja što se ispo
Karakteristika neutrona koja ga najviše razlikuje od ostalih običnih subatomskih čestica je njegova elektroneutralnost. Ovo svojstvo neutrona je odložilo njihovo ottkrivanje, čini ih veoma prodornim, čini da ih nije moguće direktno posmatrati, i čini ih veoma važnim činiocima nuklearnih promena.

== Detekcija neutrona ==
Kada se kaže detekcija čestice, misli se na traženje traga jonizacije ali to ne funkcioniše kod neutrona direktno, s obzirom da spada u čestice koje se ne mogu detektovati direktno. Neutroni koji se u elastičnom sudaru odbiju od atom nekog elementa mogu da prouzrokuju stvaranje tragova jonizacije koji se zatim detekuju, ali iskustvo pokazuje da ovi eksperimenti nisu jednostavni za izvođenje. Drugi način detkovanja neutrona, koji se češće koristi, je kada se dopusti da neutron interaguje sa jezgrom atoma.

Detekcija se sastoji u transformaciji energije oslobođene u reakciji u električni impuls. Za ovu svrhu su korisni elementi [[Helijum]]-3, [[Litijum]]-6, [[Bor (hemijski element)|Bor]]-10, [[Uranijum]]-233, Uranijum-235, [[Neptunijum]]-237 i [[Plutonijum]]-239.

== Svrha neutrona ==
Neutron je veoma važan faktor u većini nuklearnih reakcija. Na primer, apsorpcija neutrona često dovodi do neutronove aktivacije, uključujući radioaktivnost. Znanja o neutronima i njihovom ponašanju igra bitnu ulogu u razvoju nuklearne tehnologije, nuklearnih reaktora i oružja.

Hladni, termalni i vrući neutroni odnosno ozračivanje pomoću njih, je primenjeno u ispitivanju čvrste materiju, gde se koristi odbijanje neutrona o elemente. Neutroni mogu dubinski da reaguju sa materijom s kojom dolaze u dodir.
Brzi neutroni se koriste za detekciju vode u čvrstim telima. Kada dođe do reakcije između neutrona i molekula vode, neutron izgubi skoro celu svoju energiju. Merenjem ove energije, s kojom se usporeni neutron vraća do čvrste materije nakon reakcije sa vodonikom, može se ustanoviti gde se tačno voda nalazi u čvrstoj materiji.

== Zaštita od snopa neutrona ==
Izloženost neutronima može da bude hazardan tj. opasan, s obzirom da interakicja neutrona sa molekulama u organizmu može da dovede do razaranja i oštećenja molekula i atoma, a takođe može izazvati nastanak drugih oblika radijacije. Treba, znači, izbegavati izlaganje snopu neutrona, držati se što dalje od izvora neutrona, i svesti izlaganje na minimum. Kada su u pitanju drugi tipovi radijacije, kao što su alfa čestice, beta čestice i gama zraci, materijali sa višim atomskim brojevima i većom gustinom su dovoljni da nas zaštite. Obično se koristi olovo. Ovakav pristup, naravno, ne važi i za neutrone. Kao što je već napomenuto, neutron veći deo energije gubi u reakciji sa vodonikom, pa je ta osobina iskorišćena za zaštitu pred zračenjem snopom neutrona.

== Reference ==
{{reflist|2}}

== Literatura ==
{{refbegin|30em}}
* {{Cite book| ref=harv|last=Macura|first=Slobodan|authorlink=Slobodan Macura|last2=Radić-Perić|first2=Jelena|title=Atomistika|location=Beograd|publisher=Fakultet za fizičku hemiju Univerziteta u Beogradu/Službeni list|year=2004|pages=504}}.
* James Byrne, ''Neutrons, Nuclei and Matter: An Exploration of the Physics of Slow Neutrons''. Mineola, New York. {{page1|location=|publisher=Dover Publications|year=2011|isbn=978-0-486-48238-5|pages=}}.
* [[Abraham Pais]], ''Inward Bound'', Oxford. {{page1|location=|publisher=Oxford University Press|year=1986|isbn=978-0-19-851997-3|pages=}}.
* {{Cite book| ref = harv | author= [[Sin-Itiro Tomonaga]] | title=The Story of Spin| url = https://archive.org/details/storyofspin0000tomo |location=|publisher=The University of Chicago Press|year=1997|id=|pages=}}
* [[Herwig Schopper]], ''Weak interactions and nuclear beta decay'', Publisher, North-Holland Pub. Co., 1966.
{{refend}}

== Vanjske veze ==
{{Commonscat|Neutrons}}
* [http://webarchive.loc.gov/all/20150107225156/http%3A//alsos.wlu.edu/qsearch.aspx?browse%3Dscience/Neutrons Annotated bibliography for neutrons from the Alsos Digital Library for Nuclear Issues]

{{Čestice u fizici}}
{{Historija fizike}}
{{Authority control}}

[[Kategorija:Atomska fizika|Neutron]]
[[Kategorija:Elementarne čestice]]