중성자(neutron )

양성자와 함께 원자핵을 구성하는 기본적인 입자. 중입자(重粒子 ; baryon)의 일종으로, 기호는 보통 n으로 표시한다.
양성자와 함께 핵자(核子)라고 한다.
현재의 소립자론에서는 전하 2/3인 u쿼크 1개와 -1/3인 d쿼크 2개로 구성된 것으로 생각된다.
질량은 1.6749×10kg, 스핀 1/2, 하전스핀(isospin) 1/2인 페르미온(fermion)이다.
양성자와 하전스핀 2중항을 만든다.
전하는 0이나 이상자기(異常磁氣)모벤트를 가지며, 그 값은 -1.91304275μ(핵마그네톤)이다.
평균수명은 925s이고 전자와 전자중성미자()를 방출하면서 양성자로 변한다.
α선을 베릴륨(Be)에 조사(照射) 할 때 방출되는 투과력이 강한 방사선이 수소를 함유한 물질에 흡수된다는 것이 졸리오퀴리 부부에 의해 발견되었는데, 이 방사선이 전기적으로는 중성이고 양성자와 거의 같은 질량을 가진 입자라면 잘 설명될 수 있음을 J. 채드윅이 밝힘으로써 중성자의 존재가 확실하게 되었다(1932).
중성자는 운동 에너지나 속도에 의해 분류된다.
핵반응에서 방출되는 중성자는 MeV 정도의 운동 에너지를 갖고 있어 고속중성자라고 하는데, 이것이 물질내에서 감속되어 운동에너지가 keV 정도 이하로 된 것은 조속중성자라고 한다.
특히 물질내의 입자의 운동과 열평형에 달한 것은 맥스웰의 속도분포를 가지며, 상온에서의
분포극대의 에너지는 0.025eV 정도이다.
이때의 속도는 약 2,190m/s, 드브로이 파장(波長)은 0.181nm이다.
열중성자(熱中性子)를 사용하면 물질내의 원자핵이나 원자자기(原子磁氣)모멘트와의 상호작용에 의한 산란(散亂)중성자의 간섭으로 인한 회절현상을 관측할 수 있다.
저속중성자가 235U의 핵분열을 일으킨다는 것을 알게 됨으로써 원자폭탄과 원자로를 발명하게 되었고, 원자로에서는 강한 열중성자빔을 얻을 수 있으므로 중성자산란이나 회절에 의한 물질구조의 연구 등 넓은 분야에서 이용되고 있다.

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