Un neutrón es una partícula subatómica que forma parte del átomo (junto con el protón y el electrón). Los neutrones y los protones forman el núcleo atómico y también se pueden llamar nucleones.
La diferencia del número de neutrones en el núcleo de un átomo no implica la variación de la naturaleza del propio átomo, pero sí que determina el isótopo al que forma parte.
Inicialmente se creía que era una partícula elemental pero posteriormente se descubrió que está formada por quarks. En concreto, está compuesto por tres quarks, uno arriba y dos abajo. El neutrón es una partícula 1/2 de espín, es decir, es un fermión.
A continuación describimos las principales características de los neutrones:
¿Cuál es la vida de un neutrón?
La vida media de un neutrón fuera del núcleo es de únicamente unos 885 segundos (15 minutos).
¿Cuál es la masa del neutrón?
La masa de un neutrón es de 1.67492729 × 10-27 kg.
Su masa de no se puede determinar directamente por espectrometría de masas debido a la falta de carga eléctrica. Sin embargo, se puede deducir midiendo las masas de un protón y de un deuterón. Un deuterón es el núcleo del deuterio, un isótopo del hidrógeno que tiene número atómico 1 (un protón).
La masa del esta partícula es ligeramente mayor que la del protón.
¿Cuál es la carga del neutrón?
La carga eléctrica total del neutrón es 0 coulombs.
El límite experimental obtenido es tan cercano a cero que en comparación con la carga del protón se considera que el neutrón no tiene carga.
Los otros tipos de partículas subatómicas sí que están cargadas: el protón tiene carga positiva y el electrón, carga negativa.
¿Quién descubrió el neutrón?
James Chadwick, físico y premio Nobel británico, descubrió el neutrón en 1932.
Cuando Ernest Rutherford planteó su modelo atómico, realizó una conferencia ante la Royal Society en 1920. En ella, planteó que en el núcleo del átomo debía haber otra partícula sin carga eléctrica para mantener unidos los protones.
El primer indicio de la existencia de esta partícula nueva se produjo en 1930. Walther Wilhelm Georg Bothe y H. Becker, descubrieron que al bombardear berilio con partículas alfa se producía una radiación penetrante. Inicialmente, se creía que esta radiación era un tipo de radiación gamma.
En 1932, James Chadwick propuso una explicación alternativa de partículas sin carga de aproximadamente el mismo tamaño que un protón.
Esta nueva partícula recibió el nombre de neutrón debido a su carga eléctrica neutra.
¿Qué importancia tienen en la la fisión nuclear?
Los neutrones son un elemento esencial para generar reacciones en cadena en un reactor nuclear. Los reactores de energía nuclear obtienen energía a través de las reacciones de fisión nuclear.
Una reacción de fisión nuclear se produce cuando un neutrón impacta en el núcleo de un átomo de uranio. Los átomos de uranio enriquecidos son muy inestables y el impacto es suficiente para romperlos. En cada reacción se generan dos o tres neutrones libres más que pueden chocar con otros átomos de combustible.