Neutronii și neutrinii sunt două tipuri diferite de particule. principala diferență între neutroni și neutrinii este asta neutronii sunt făcuți din cuarci, întrucât neutrinii sunt un tip de particule fundamentale care nu sunt făcute din alte particule.
La începutul anilor 1930, fizicienii au descoperit deja protoni și electroni. Ei știau că protonii se află în nucleul atomilor. Cu toate acestea, ei și-au dat seama că masa nucleului nu se potrivea cu încărcarea nucleului. Pentru a explica această discrepanță, majoritatea oamenilor de știință de atunci credeau că unii dintre protonii din nucleu sunt împerecheați cu "electroni nucleari". Au așteptat ca acești electroni să fie în interiorul nucleului. În acest fel, acești protoni "împerecheați" vor contribui în continuare la masa nucleului, dar nu ar putea să contribuie la acuzație, deoarece încărcarea lor pozitivă este efectiv "anulată" de încărcăturile negative ale electronilor. În timpul beta-minus radiații, electronii par să iasă din nucleu, iar această observație părea să susțină ipoteza că există electroni în nucleul unui atom.
Cu toate acestea, a existat o problemă cu această explicație: electronii care ieșeau din nucleu nu aveau atât de multă energie pe care modelul le-a prezis. Între timp, într-un experiment în care niște nuclee ușoare au fost bombardate cu particule alfa, sa descoperit că nucleul a radiat câteva particule care au avut mai bune abilități de penetrare decât protonii. James Chadwick a descoperit că aceste particule radiate au fost neutre și au decis să le numească "neutroni".
Sir James Chadwick
Astăzi, știm că neutronii formează nucleul atomului, alături de protoni. Ele sunt puțin mai grele decât protonii și nu poartă nicio taxă. Știm, de asemenea, că ei înșiși sunt făcute din cuarci, trei valenţă cuarci (un quark "sus" și doi "cuarci") și o "mare" de alte cuarci care continuă să intre în și din existență. Deoarece sunt fabricate din cuarci, în modelul standard al fizicii particulelor, ele sunt clasificate drept "hadroni".
Oamenii de știință care investighează radiația minus beta au știut că, în timpul emisiei beta minus, nucleul emite un electron. Totuși, sa constatat că electronul emis ar putea avea o gamă de energii în timpul oricărui tip de coliziune dat. Cu toate acestea, în conformitate cu legile conservării energiei și a impulsului, electronul emis nu putea decât să ocupe unu energie particulară dacă au fost implicate doar două particule (nucleonul și electronul emis). Se pare că există, de fapt, o particulă suplimentară care este eliberată, care conservă atât energia cât și impulsul sistemului.
Tipul particular de particule emise din nucleu se numește a neutrino (De fapt, în timpul emisiei beta minus an antineutrino este dat, care este antiparticulă a unui neutrino). Neutrinii nu au nicio taxă și au o masă extrem de mică (Premiul Nobel pentru Fizică pentru anul 2015 a fost acordat Arthur B. McDonald și Takaaki Kajita pentru a arăta că neutrinii au într-adevăr o masă). Neutrinii abia interacționează cu materia deoarece sunt neutri și foarte ușoare. De fapt, aproximativ un trilion de neutrini trec prin corpul tău în fiecare secundă fără să știi nici măcar despre asta!
Fizicianul canadian Arthur McDonald (arătat mai sus) împreună cu fizicianul japonez Takaaki Kajita (nu este prezentat) a câștigat premiul Nobel pentru fizică în 2015 pentru a arăta că neutrinii au masă.
În modelul standard, neutrinii sunt clasificați ca un tip de particule fundamentale: ele sunt unul dintre constituenții principali ai materiei și nu sunt făcuți din altceva înșiși. Acestea sunt clasificate ca leptoni și vin în trei varietăți diferite: neutrinii electronici, neutrinii mionului și neutrinii tau. Ei au capacitatea de a se transforma dintr-una din aceste soiuri în alta. Neutrinii sunt produși în Soare ca rezultat al fuziunii nucleare care are loc la bază. Neutrinii sunt de asemenea produși în atmosfera Pământului atunci când razele cosmice lovesc atomii care alcătuiesc atmosfera Pământului. Când stelele masive se prăbușesc și explodează ca supernove, un număr mare de neutrini sunt eliberați.
neutronii sunt facute din cuarci, prin urmare, ele sunt clasificate drept hadroni.
neutrinii sunt particule fundamentale și nu sunt făcute din nimic altceva. Sunt leptoni.
neutronii au o masă de aproximativ 1,7 × 10-27 kg.
neutrinii sunt extrem de ușoare și au o masă de aproximativ 10-37 kg.
neutronii nu interacționează cu materia la fel de mult ca protonii, deoarece nu sunt încărcați. Cu toate acestea, deoarece sunt masive, pot interacționa destul de des cu materia. În afara nucleului, au o durată medie de viață de aproximativ 880 de secunde.
neutrinii sunt descărcate și acestea nu sunt foarte masive, astfel încât acestea să interacționeze cu alte materii foarte rar. Se crede că sunt particule stabile.
Image Courtesy
"James Chadwick" de Laboratorul Național Los Alamos (Laboratorul Național Los Alamos) [Domeniul Public], prin Wikimedia Commons
"Arthur B. McDonald în 2008" de către Consiliul de administrație [Own Domain], prin intermediul Wikimedia Commons