Neutronin atomimassa. Atomin rakenne: mikä on neutroni

Protoni on stabiili hiukkanen hadronien luokasta, vetyatomin ytimestä.

On vaikea sanoa, mitä tapahtumaa pitäisi pitää protonin löytämisenä: vetyionina se onhan se tiedetty jo pitkään. E. Rutherfordin (1911) atomin planeettamallin luominen ja isotooppien löytäminen (F. Soddy, J. Thomson, F. Aston, 1906-1919) ja alfan syrjäyttämien vetyytimien havainnointi ytimistä peräisin olevilla hiukkasilla oli rooli protonin, typen löytämisessä (E. Rutherford, 1919). Vuonna 1925 P. Blackett sai ensimmäiset valokuvat protonijäljistä pilvikammiossa (katso Ydinsäteilyn ilmaisimet), mikä vahvisti elementtien keinotekoisen muuntamisen löydön. Näissä kokeissa typpiydin sieppasi α-partikkelin, joka lähetti protonin ja muuttui happi-isotoopiksi.

Yhdessä neutronien kanssa muodostuu protoneja atomiytimet kaikki kemialliset alkuaineet, ja protonien lukumäärä ytimessä määrittää tämän alkuaineen atomiluvun. Protonilla on positiivinen sähkövaraus, joka on yhtä suuri kuin alkuainevaraus, eli elektronin varauksen itseisarvo. Tämä on varmistettu kokeellisesti 10-21 tarkkuudella. Protonin massa mp = (938,2796 ± 0,0027) MeV tai ~ 1,6-10-24 g, eli protoni on 1836 kertaa raskaampi kuin elektroni! Nykyajan näkökulmasta protoni ei ole todellinen alkuainehiukkanen: se koostuu kahdesta u-kvarkista, joiden sähkövaraus on +2/3 (alkuainevarauksen yksikköinä) ja yhdestä d-kvarkista, jonka sähkövaraus on -1 /3. Kvarkit liitetään toisiinsa muiden hypoteettisten hiukkasten - gluonien, voimakkaita vuorovaikutuksia kuljettavan kentän kvanttien - vaihdon kautta. Tiedot kokeista, joissa protonien aiheuttamia elektronien sirontaprosesseja tarkasteltiin, osoittavat todellakin pistesirontakeskusten läsnäolon protonien sisällä. Nämä kokeet ovat tietyssä mielessä hyvin samankaltaisia ​​kuin Rutherfordin kokeet, jotka johtivat atomiytimen löytämiseen. Komposiittihiukkasena protonilla on äärellinen koko ~ 10-13 cm, vaikka sitä ei tietenkään voida esittää kiinteänä pallona. Protoni muistuttaa pikemminkin syntyvistä ja tuhoutuvista virtuaalipartikkeleista koostuvaa pilveä, jolla on epäselvä raja, joka, kuten kaikki hadronit, osallistuu jokaiseen perusvuorovaikutukseen. Niin. vahvat vuorovaikutukset sitovat protoneja ja neutroneja ytimissä, sähkömagneettiset vuorovaikutukset sitovat protoneja ja elektroneja atomeissa. Esimerkkejä heikoista vuorovaikutuksista ovat neutronin beeta-hajoaminen tai protonin sisäinen muuttuminen neutroniksi positroni- ja neutriinoemissiolla (vapaalle protonille tällainen prosessi on mahdotonta säilymis- ja muuntumislain vuoksi energiaa, koska neutronilla on hieman suurempi massa). Protonispin on 1/2. Hadroneita, joilla on puolikokonaisluku, kutsutaan baryoneiksi (alkaen Kreikan sana tarkoittaa "raskasta"). Baryoneja ovat protoni, neutroni, erilaisia ​​hyperoneja (?, ?, ?, ?) ja joukko hiukkasia, joilla on uusia kvanttilukuja, joista suurinta osaa ei ole vielä löydetty. Baryonien karakterisoimiseksi on otettu käyttöön erityinen luku - baryonivaraus, joka on 1 baryoneille, - 1 - antibaryoneille ja O - kaikille muille hiukkasille. Baryonivaraus ei ole baryonikentän lähde, vaan se otettiin käyttöön vain kuvaamaan hiukkasten kanssa tapahtuvissa reaktioissa havaittuja säännönmukaisuuksia. Nämä säännönmukaisuudet ilmaistaan ​​baryonivarauksen säilymislain muodossa: baryonien ja antibaryonien lukumäärän ero järjestelmässä säilyy kaikissa reaktioissa. Baryonivarauksen säilyminen tekee protonin hajoamisen mahdottomaksi, koska se on baryoneista kevyin. Tämä laki on luonteeltaan empiirinen, ja se on tietysti testattava kokeellisesti. Baryonivarauksen säilymislain tarkkuudelle on ominaista protonin stabiilius, jonka kokeellinen arvio eliniästä antaa arvon vähintään 1032 vuotta.

Samaan aikaan teorioissa, jotka yhdistävät kaiken tyyppisiä perusvuorovaikutuksia, ennustetaan prosesseja, jotka johtavat baryonivarauksen rikkoutumiseen ja protonin hajoamiseen. Tällaisissa teorioissa protonin elinikää ei ilmoiteta kovin tarkasti: noin 1032 ± 2 vuotta. Tämä aika on valtava, se on monta kertaa pidempi kuin maailmankaikkeuden olemassaolon aika (~ 2 * 1010 vuotta). Siksi protoni on käytännössä vakaa, mikä teki mahdollinen koulutus kemiallisia alkuaineita ja lopulta älyllisen elämän syntymistä. Kuitenkin protonien hajoamisen etsiminen on nyt yksi niistä kriittisiä tehtäviä kokeellinen fysiikka. Kun protonin elinikä on ~ 1032 vuotta 100 m3:n vesitilavuudessa (1 m3 sisältää ~ 1030 protonia), yhden protonin hajoamisen odotetaan olevan vuodessa. Jää vain rekisteröidä tämä rappeutuminen. Protonin hajoamisen löytäminen on tärkeä askel kohti oikeaa ymmärrystä luonnonvoimien yhtenäisyydestä.

Neutroni on neutraali hiukkanen, joka kuuluu hadronien luokkaan. Avattu vuonna 1932 Englantilainen fyysikko J. Chadwick. Yhdessä protonien kanssa neutronit ovat osa atomiytimiä. Neutronin qn sähkövaraus on nolla. Tämän vahvistavat suorat neutronisäteen poikkeaman varauksen mittaukset voimakkaissa sähkökentissä, jotka osoittivat, että |qn|<10-20e (здесь е -- элементарный электрический заряд, т. е. абсолютная величина заряда электрона). Косвенные данные дают оценку |qn|< 2?10-22 е. Спин нейтрона равен 1/2. Как адрон с полуцелым спином, он относится к группе барионов. У каждого бариона есть античастица; антинейтрон был открыт в 1956 г. в опытах по рассеянию антипротонов на ядрах. Антинейтрон отличается от нейтрона знаком барионного заряда; у нейтрона, как и у протона, барионный заряд равен +1.Как и протон и прочие адроны, нейтрон не является истинно элементарной частицей: он состоит из одного u-кварка с электрическим зарядом +2/3 и двух d-кварков с зарядом - 1/3, связанных между собой глюонным полем.

Neutronit ovat stabiileja vain stabiileissa atomiytimissä. Vapaa neutroni on epästabiili hiukkanen, joka hajoaa protoniksi (p), elektroniksi (e-) ja elektroniksi antineutriinoksi. Neutronien elinikä on (917 ? 14) s, eli noin 15 min. Neutroneita on vapaassa muodossa aineessa vielä vähemmän, koska niiden ydin on voimakasta absorptiota. Siksi niitä syntyy luonnossa tai niitä saadaan laboratoriossa vain ydinreaktioiden seurauksena.

Erilaisten ydinreaktioiden energiataseesta määritetään neutronin ja protonin massojen ero: mn-mp(1,29344 ±0,00007) MeV. Vertaamalla sitä protonin massaan saadaan neutronin massa: mn = 939,5731 ± 0,0027 MeV; tämä vastaa mn ~ 1,6-10-24. Neutroni osallistuu kaikenlaisiin perusvuorovaikutuksiin. Voimakkaat vuorovaikutukset sitovat neutroneja ja protoneja atomiytimissä. Esimerkki heikosta vuorovaikutuksesta on neutronin beeta-hajoaminen.

Osallistuuko tämä neutraali hiukkanen sähkömagneettiseen vuorovaikutukseen? Neutronilla on sisäinen rakenne, ja yleisen neutraaliuden tapauksessa siinä on sähkövirtoja, jotka johtavat erityisesti magneettisen momentin ilmaantumiseen neutronissa. Toisin sanoen magneettikentässä neutroni käyttäytyy kuin kompassin neula. Tämä on vain yksi esimerkki sen sähkömagneettisesta vuorovaikutuksesta. Neutronin sähköisen dipolimomentin etsintä, jolle saatiin yläraja, sai suurta mielenkiintoa. Täällä Neuvostoliiton tiedeakatemian Leningradin ydinfysiikan instituutin tutkijat onnistuivat suorittamaan tehokkaimmat kokeet; Neutronien dipolimomentin etsiminen on tärkeää, jotta voidaan ymmärtää mikroprosessien invarianssin rikkomisen mekanismeja ajan käänteessä.

Neutronien gravitaatiovuorovaikutuksia havaittiin suoraan niiden esiintymisestä Maan gravitaatiokentässä.

Neutronien ehdollinen luokitus niiden kineettisen energian mukaan on nyt hyväksytty:

hitaat neutronit (<105эВ, есть много их разновидностей),

nopeat neutronit (105-108 eV), korkeaenergiset (> 108 eV).

Erittäin hitailla neutroneilla (10-7 eV), joita kutsutaan ultrakylmiksi, on erittäin mielenkiintoisia ominaisuuksia. Kävi ilmi, että ultrakylmiä neutroneja voidaan kerääntyä "magneettiloukkuihin" ja jopa niiden spinit voidaan suunnata sinne tiettyyn suuntaan. Erikoiskonfiguraatioiden magneettikenttien avulla ultrakylmät neutronit eristetään absorboivista seinistä ja voivat "elätä" ansassa, kunnes ne hajoavat. Tämä mahdollistaa monet hienovaraiset kokeet neutronien ominaisuuksien tutkimiseksi. Toinen ultrakylmien neutronien varastointimenetelmä perustuu niiden aaltoominaisuuksiin. Tällaiset neutronit voidaan yksinkertaisesti varastoida suljettuun "pankkiin". Tämän ajatuksen esitti Neuvostoliiton fyysikko Ya. B. Zeldovich 1950-luvun lopulla, ja ensimmäiset tulokset saatiin Dubnassa Ydintutkimuksen instituutissa lähes vuosikymmentä myöhemmin.

Viime aikoina tiedemiehet ovat onnistuneet rakentamaan astian, jossa ultrakylmät neutronit elävät luonnolliseen hajoamiseensa asti.

Vapaat neutronit voivat olla aktiivisesti vuorovaikutuksessa atomiytimien kanssa aiheuttaen ydinreaktioita. Hitaiden neutronien vuorovaikutuksen seurauksena aineen kanssa voidaan havaita resonanssivaikutuksia, diffraktiosirontaa kiteissä jne. Näiden ominaisuuksien vuoksi neutroneja käytetään laajasti ydinfysiikassa ja kiinteän olomuodon fysiikassa. Niillä on tärkeä rooli ydinvoimatekniikassa, transuraanialkuaineiden ja radioaktiivisten isotooppien tuotannossa, ja niillä on käytännön sovelluksia kemiallisessa analyysissä ja geologisessa etsinnässä.

Atomit ovat aineen pienimpiä hiukkasia.
Jos keskikokoinen omena suurennetaan maapallon kokoiseksi, atomeista tulee vain omenan kokoisia. Pienestä koosta huolimatta atomi koostuu vieläkin pienemmistä fysikaalisista hiukkasista.
Sinun pitäisi tuntea atomin rakenne jo koulun fysiikan kurssilta. Ja kuitenkin muistamme, että atomi sisältää ytimen ja elektroneja, jotka pyörivät ytimen ympärillä niin nopeasti, että niistä tulee erottamattomia - ne muodostavat "elektronipilven" tai atomin elektronikuoren.

Elektronit on yleensä merkitty seuraavasti: e − . Elektronit e- erittäin kevyt, melkein painoton, mutta heillä on negatiivinen sähkövaraus. Se on yhtä suuri kuin -1. Sähkövirta, jota me kaikki käytämme, on elektronien virta, joka kulkee johtojen läpi.

atomin ydin, jossa lähes kaikki sen massa on keskittynyt, koostuu kahden tyyppisistä hiukkasista - neutroneista ja protoneista.

Neutronit merkitty seuraavasti: n 0 , A protonit Niin: s + .
Massaltaan neutronit ja protonit ovat lähes samat - 1,675 10 -24 g ja 1,673 10 -24 g.
On totta, että on erittäin hankalaa laskea tällaisten pienten hiukkasten massaa grammoina, joten se ilmaistaan hiiliyksiköitä, joista jokainen on yhtä suuri kuin 1,673 10 −24 g.
Saat jokaista hiukkasta suhteellinen atomimassa, joka on yhtä suuri kuin atomin massan (grammoina) jakaminen hiiliyksikön massalla. Protonin ja neutronin suhteellinen atomimassa on 1, mutta protonien varaus on positiivinen ja yhtä suuri kuin +1, kun taas neutroneilla ei ole varausta.

. Arvoituksia atomista

Atomi voidaan koota "mielessä" hiukkasista, kuten lelu tai auto lasten suunnittelijan osista. On tarpeen noudattaa vain kahta tärkeää ehtoa.

• Ensimmäinen ehto: jokaisella atomityypillä on omansa oma setti"yksityiskohdat" - alkuainehiukkasia. Esimerkiksi vetyatomilla on välttämättä ydin, jonka positiivinen varaus on +1, mikä tarkoittaa, että sillä on varmasti yksi protoni (eikä enempää).
  Vetyatomi voi sisältää myös neutroneja. Tästä lisää seuraavassa kappaleessa.
  Happiatomin (sarjanumero jaksollisessa järjestelmässä on 8) ydin on varattu kahdeksan positiivisia varauksia (+8), mikä tarkoittaa, että protonia on kahdeksan. Koska happiatomin massa on 16 suhteellista yksikköä, happiytimen saamiseksi lisäämme 8 neutronia lisää.
• Toinen ehto on, että jokainen atomi on sähköisesti neutraali. Tätä varten sillä on oltava tarpeeksi elektroneja ytimen varauksen tasapainottamiseksi. Toisin sanoen, elektronien lukumäärä atomissa on yhtä suuri kuin protonien lukumäärä sen ytimessä ja tämän elementin sarjanumero jaksollisessa järjestelmässä.

Luku ensimmäinen. STABILIEN YDIN OMINAISUUDET

Edellä on jo sanottu, että ydin koostuu protoneista ja neutroneista, joita ydinvoimat sitovat. Jos mitataan ytimen massa atomimassayksiköissä, sen pitäisi olla lähellä protonin massaa kerrottuna kokonaisluvulla, jota kutsutaan massaluvuksi. Jos ytimen varaus ja massaluku, tämä tarkoittaa, että ytimen koostumus sisältää protoneja ja neutroneja. (Neutronien lukumäärä ytimessä on yleensä merkitty

Nämä ytimen ominaisuudet näkyvät symbolisessa merkinnässä, jota käytetään myöhemmin muodossa

jossa X on sen alkuaineen nimi, jonka atomiin ydin kuuluu (esim. ytimet: helium - , happi - , rauta - uraani

Stabiilien ytimien pääominaisuuksia ovat: varaus, massa, säde, mekaaniset ja magneettiset momentit, virittyneiden tilojen spektri, pariteetti ja kvadrupolimomentti. Radioaktiivisille (epävakaille) ytimille on lisäksi tunnusomaista niiden elinikä, radioaktiivisten muutosten tyyppi, emittoituneiden hiukkasten energia ja joukko muita erityisominaisuuksia, joita käsitellään jäljempänä.

Ensinnäkin tarkastellaan ytimen muodostavien alkuainehiukkasten ominaisuuksia: protoni ja neutroni.

§ 1. PROTONIN JA NEUTRONIN PÄÄOMINAISUUDET

Paino. Elektronin massayksiköissä: protonin massa on neutronin massa.

Atomimassayksiköissä: protonimassan neutronimassa

Energiayksiköissä protonin lepomassa on neutronin lepomassa

Sähkövaraus. q - parametri, joka luonnehtii hiukkasen vuorovaikutusta sähkökentän kanssa, ilmaistuna elektronin varauksen yksiköinä missä

Kaikki alkuainehiukkaset kuljettavat sähköä, joka on joko 0 tai Protonin varaus Neutronin varaus on nolla.

Pyöritä. Protonin ja neutronin spinit ovat yhtä suuret.Molemmat hiukkaset ovat fermioneja ja noudattavat Fermi-Dirac-tilastoa ja siten Paulin periaatetta.

magneettinen momentti. Jos korvaamme kaavalla (10), joka määrittää elektronin magneettisen momentin elektronin massan sijaan, protonin massan, saadaan

Suuruutta kutsutaan ydinmagnetoniksi. Analogisesti elektronin kanssa voitaisiin olettaa, että protonin spin-magneettinen momentti on yhtä suuri, mutta kokemus on osoittanut, että protonin sisäinen magneettinen momentti on suurempi kuin ydinmagnetonin: nykyajan tietojen mukaan

Lisäksi kävi ilmi, että varautumattomalla hiukkasella - neutronilla - on myös magneettinen momentti, joka eroaa nollasta ja on yhtä suuri kuin

Magneettisen momentin olemassaolo neutronille ja niin suuri magneettisen momentin arvo protonille ovat ristiriidassa näiden hiukkasten pisteluonnetta koskevien oletusten kanssa. Useat viime vuosina saadut kokeelliset tiedot osoittavat, että sekä protonilla että neutronilla on monimutkainen epähomogeeninen rakenne. Samaan aikaan positiivinen varaus sijaitsee neutronin keskellä, ja sen reunalla on sen suuruinen negatiivinen varaus, joka on jakautunut hiukkasen tilavuuteen. Mutta koska magneettisen momentin määrää paitsi virtaavan virran suuruus, myös sen peittämä alue, niiden luomat magneettiset momentit eivät ole yhtä suuret. Siksi neutronilla voi olla magneettinen momentti, vaikka se pysyy yleensä neutraalina.

Nukleonien keskinäiset muunnokset. Neutronin massa on 0,14 % suurempi kuin protonin massa tai 2,5 elektronimassaa,

Vapaassa tilassa neutroni hajoaa protoniksi, elektroniksi ja antineutriinoksi: Sen keskimääräinen elinikä on lähes 17 minuuttia.

Protoni on stabiili hiukkanen. Ytimen sisällä se voi kuitenkin muuttua neutroniksi; samalla kun reaktio etenee kaavion mukaisesti

Vasemmalla ja oikealla seisovien hiukkasten massojen eroa kompensoi ytimen muiden nukleonien protonille antama energia.

Protonilla ja neutronilla on samat spinit, lähes samat massat ja ne voivat muuttua toisikseen. Myöhemmin osoitetaan, että myös näiden hiukkasten välillä pareittain vaikuttavat ydinvoimat ovat samat. Siksi niitä kutsutaan yleisellä nimellä - nukleoni ja he sanovat, että nukleoni voi olla kahdessa tilassa: protoni ja neutroni, jotka eroavat suhteessaan sähkömagneettiseen kenttään.

Neutronit ja protonit ovat vuorovaikutuksessa ydinvoimien olemassaolon vuoksi, jotka eivät ole luonteeltaan sähköisiä. Ydinvoimat ovat peräisin mesonien vaihdosta. Jos kuvaamme protonin ja matalaenergisen neutronin vuorovaikutuksen potentiaalienergian riippuvuutta niiden välisestä etäisyydestä, niin se näyttää suunnilleen kuvassa 2 esitetyltä kaaviolta. 5a, eli se on potentiaalikaivon muotoinen.

Riisi. Kuva 5. Vuorovaikutuksen potentiaalienergian riippuvuus nukleonien välisestä etäisyydestä: a - neutroni-neutroni- tai neutroni-protoni-pareille; b - protoniparille - protoni

Atomien koot ja massat ovat pieniä. Atomien säde on 10 -10 m ja ytimen säde on 10 -15 m. Atomin massa määritetään jakamalla alkuaineen yhden atomimoolin massa atomien lukumäärällä 1 moolissa (NA \u003d 6,02 10 23 mol-1). Atomien massa vaihtelee välillä 10 -27 ~ 10 -25 kg. Atomien massa ilmaistaan ​​yleensä atomimassayksiköissä (a.m.u.). A.u.m. 1/12 hiili-isotoopin 12 C atomin massasta otetaan käyttöön.

Atomin tärkeimmät ominaisuudet ovat sen ytimen varaus (Z) ja massaluku (A). Atomissa olevien elektronien määrä on yhtä suuri kuin sen ytimen varaus. Atomien ominaisuudet määräytyvät niiden ytimien varauksesta, elektronien lukumäärästä ja niiden tilasta atomissa.

Ytimen perusominaisuudet ja rakenne (atomiytimien koostumuksen teoria)

1. Kaikkien alkuaineiden (vetyä lukuun ottamatta) atomien ytimet koostuvat protoneista ja neutroneista.

2. Protonien lukumäärä ytimessä määrää sen positiivisen varauksen arvon (Z). Z- sarjanumero kemiallinen alkuaine Mendelejevin jaksollisessa järjestelmässä.

3. Protonien ja neutronien kokonaismäärä on sen massan arvo, koska atomin massa on pääosin keskittynyt ytimeen (99,97 % atomin massasta). Ydinhiukkaset - protonit ja neutronit - yhdistetään yhteisen nimen alle nukleonit(latinan sanasta nucleus, joka tarkoittaa "ydintä"). Nukleonien kokonaismäärä vastaa - massalukua, ts. pyöristettynä lähimpään kokonaislukuun, sen atomimassa A.

ytimiä samalla Z, mutta erilainen A nimeltään isotoopit. Ytimet, jotka samalla A on erilaisia Z, kutsutaan isobaarit. Kaikkiaan tunnetaan noin 300 stabiilia kemiallisten alkuaineiden isotooppia ja yli 2000 luonnollista ja keinotekoisesti saatua radioaktiivista isotooppia.

4. Neutronien lukumäärä ytimessä N voidaan löytää massaluvun ( A) ja sarjanumero ( Z):

5. Ytimen koko on karakterisoitu ytimen säde, jolla on ehdollinen merkitys ydinrajan hämärtymisen vuoksi.

Ydinaineen tiheys on luokkaa 10 17 kg/m 3 ja on vakio kaikille ytimille. Se ylittää huomattavasti tiheimpien tavallisten aineiden tiheyden.

Protoni-neutroni -teoria mahdollisti aiemmin syntyneiden ristiriitojen ratkaisemisen ajatuksissa atomiytimien koostumuksesta ja sen yhteydestä sarjanumeroon ja atomimassaan.

Ydintä sitova energia määräytyy työn määrällä, joka on tehtävä ytimen jakamiseksi sen muodostaviksi nukleoneiksi välittämättä niille kineettistä energiaa. Energian säilymisen laista seuraa, että ytimen muodostumisen aikana täytyy vapautua samaa energiaa, joka on kulutettava ytimen hajoamiseen sen muodostaviksi nukleoneiksi. Ytimen sitoutumisenergia on ero kaikkien ytimen muodostavien vapaiden nukleonien energian ja niiden energian välillä ytimessä.

Kun ydin muodostuu, sen massa pienenee: ytimen massa on pienempi kuin sen muodostavien nukleonien massojen summa. Ytimen massan väheneminen sen muodostumisen aikana selittyy sitoutumisenergian vapautumisella. Jos Wсв on ytimen muodostumisen aikana vapautuneen energian arvo, sitten vastaava massa Dm, joka on yhtä suuri kuin

nimeltään massavika ja luonnehtii kokonaismassan vähenemistä ytimen muodostumisen aikana sen muodostavista nukleoneista. Yksi atomimassayksikkö vastaa atomienergian yksikkö(a.u.e.): a.u.e. = 931,5016 MeV.

Ytimen spesifinen sitoutumisenergia w sitoutumisenergia nukleonia kohti on nimeltään: w sv= . Arvo w cw on keskimäärin 8 MeV/nukleoni. Kun nukleonien lukumäärä ytimessä kasvaa, spesifinen sitoutumisenergia pienenee.

Atomiytimien stabiilisuuden kriteeri on protonien ja neutronien lukumäärän välinen suhde stabiilissa ytimessä tietyillä isobaareille. ( A= const).

ydinvoimat

1. Ydinvuorovaikutus osoittaa, että on olemassa erityisiä ydinvoimat, jota ei voida pelkistää mihinkään klassisen fysiikan tunnetuista voimista (painovoima ja sähkömagneettinen).

2. Ydinvoimat ovat lyhyen kantaman voimia. Niitä esiintyy vain hyvin pienillä etäisyyksillä nukleonien välillä ytimen luokkaa 10-15 m. Pituus (1,5-2,2) 10-15 on ns. ydinvoimien valikoima.

3. Ydinvoimat löytävät maksun riippumattomuus: kahden nukleonin välinen vetovoima on sama riippumatta nukleonien varaustilasta - protoni tai nukleoni. Ydinvoimien varausriippumattomuus nähdään sidosenergioiden vertailusta peilin ytimiä. Niin sanottuja ytimiä, joissa nukleonien kokonaismäärä on sama, mutta protonien määrä yhdessä on yhtä suuri kuin neutronien määrä toisessa. Esimerkiksi heliumytimet raskas vetytritium - .

4. Ydinvoimilla on kyllästymisominaisuus, joka ilmenee siinä, että ytimessä oleva nukleoni on vuorovaikutuksessa vain rajoitetun määrän sitä lähimpänä olevien naapurinukleonien kanssa. Tästä syystä ytimien sitoutumisenergiat ovat lineaarisesti riippuvaisia ​​niiden massaluvuista (A). Ydinvoimien lähes täydellinen kyllästyminen saavutetaan a-hiukkasessa, joka on erittäin vakaa muodostuma.

Radioaktiivisuus, g - säteily, a ja b - hajoaminen

1.radioaktiivisuus jota kutsutaan yhden kemiallisen alkuaineen epästabiilien isotooppien muuttumiseksi toisen alkuaineen isotoopeiksi, johon liittyy alkuainehiukkasten, ytimien tai kovien röntgensäteiden emissio. luonnollinen radioaktiivisuus kutsutaan radioaktiivisuudeksi, joka havaitaan luonnossa esiintyvissä epävakaissa isotoopeissa. keinotekoinen radioaktiivisuus kutsutaan ydinreaktioiden seurauksena saatujen isotooppien radioaktiivisuudeksi.

2. Yleensä kaikentyyppiseen radioaktiivisuuteen liittyy gammasäteilyn emission - kovia, lyhytaaltoisia sähköaaltoja. Gammasäteily on tärkein tapa vähentää radioaktiivisten muutosten virittyneiden tuotteiden energiaa. Ydintä, jossa tapahtuu radioaktiivista hajoamista, kutsutaan äidin; esiin nousemassa lapsi ydin osoittautuu pääsääntöisesti jännittyneeksi, ja sen siirtymistä perustilaan seuraa g-fotonin emissio.

3. alfa hajoaminen jota kutsutaan tiettyjen kemiallisten alkuaineiden ytimien emission a - hiukkasiksi. Alfahajoaminen on massalukuisten raskaiden ytimien ominaisuus A>200 ja perusmaksut Z>82. Tällaisten ytimien sisällä muodostuu erillisiä a-hiukkasia, joista kukin koostuu kahdesta protonista ja kahdesta neutronista, ts. muodostuu taulukossa siirtyneen alkuaineen atomi jaksollinen järjestelmä elementit D.I. Mendeleev (PSE) kaksi kennoa vasemmalla alkuperäisestä radioaktiivisesta elementistä, jonka massaluku on alle 4 yksikköä(Soddy-Faience-sääntö):

4. Termi beetahajoaminen tarkoittaa kolmen tyyppisiä ydinmuunnoksia: elektroninen(b-) ja positroni(b+) hajoaa, ja myös elektroninen talteenotto.

b-hajoaminen tapahtuu pääasiassa verrattain neutronirikkaissa ytimissä. Tässä tapauksessa ytimen neutroni hajoaa protoniksi, elektroniksi ja antineutriinoksi (), jonka varaus ja massa on nolla.

B-hajoamisen aikana isotoopin massaluku ei muutu, koska protonien ja neutronien kokonaismäärä säilyy ja varaus kasvaa yhdellä. tuloksena olevan kemiallisen alkuaineen atomi siirtyy PSE:n toimesta yhden solun oikealle alkuperäisestä alkuaineesta, eikä sen massaluku muutu(Soddy-Faience-sääntö):

b+-hajoaminen tapahtuu pääasiassa suhteellisen protonirikkaissa ytimissä. Tässä tapauksessa ytimen protoni hajoaa neutroniksi, positroniksi ja neutriinoksi ().

.

B + - hajoamisen aikana isotoopin massaluku ei muutu, koska protonien ja neutronien kokonaismäärä säilyy ja varaus pienenee yhdellä. tuloksena olevan kemiallisen alkuaineen atomi siirtyy PSE:n toimesta yhden solun vasemmalle alkuperäisestä elementistä, eikä sen massaluku muutu(Soddy-Faience-sääntö):

5. Elektronien sieppauksen tapauksessa muunnos koostuu yhden elektronin katoamisesta ydintä lähimpänä olevasta kerroksesta. Protoni, joka muuttuu neutroniksi, "vangitsee" elektronin ikään kuin; tästä tulee termi "elektroninen sieppaus". Elektroniseen sieppaukseen, toisin kuin b±-kaappaukseen, liittyy tyypillinen röntgensäteily.

6. b - hajoamista tapahtuu luonnollisesti radioaktiivisissa sekä keinotekoisesti radioaktiivisissa ytimissä; b+-hajoaminen on tyypillistä vain keinotekoisen radioaktiivisuuden ilmiölle.

7. g-säteily: virittyessään atomin ydin emittoi elektromagneettinen säteily lyhyellä aallonpituudella ja korkealla taajuudella, jolla on suurempi jäykkyys ja läpäisykyky kuin röntgensäteillä. Tämän seurauksena ytimen energia pienenee, kun taas ytimen massaluku ja varaus pysyvät ennallaan. Siksi kemiallisen alkuaineen muuttumista toiseksi ei havaita, ja atomin ydin siirtyy vähemmän virittyneeseen tilaan.

NEUTRONI(n) (lat. neutraali - ei toinen eikä toinen) - alkeishiukkanen, jolla on nolla sähköä. lataus ja massa, hieman suurempi massa protoni. Yhdessä protonin kanssa yleisnimellä. Nukleoni on osa atomiytimiä. H:lla on spin 1/2 ja siksi tottelee Fermi - Diracin tilastot(on fermion). kuuluu perheeseen adra-nov; on baryoniluku B= 1, eli mukana ryhmässä baryoneja.

Sen löysi vuonna 1932 J. Chadwick, joka osoitti, että berylliumytimien a-hiukkasten pommituksesta aiheutuva kova tunkeutuva säteily koostuu sähköisesti neutraaleista hiukkasista, joiden massa on suunnilleen protonin massa. Vuonna 1932 D. D. Ivanenko ja W. Heisenberg esittivät hypoteesin, että atomiytimet koostuvat protoneista ja H. Toisin kuin varaus. hiukkasia, H. tunkeutuu helposti ytimiin millä tahansa energialla ja suurella todennäköisyydellä aiheuttaa ydinreaktiot sieppaa (n,g), (n,a), (n, p), jos reaktion energiatase on positiivinen. Eksotermisen todennäköisyys kasvaa hidastuessa H. kääntäen verrannollinen. hänen nopeuttaan. E. Fermi (E. Fermi) ja kollegat havaitsivat vuonna 1934, että H.:n sieppausreaktioiden todennäköisyys kasvaa, kun ne hidastuvat vetyä sisältävässä väliaineessa. löysi O. Gan (O. Hahn) ja F. Strassmann (F. Strassman) vuonna 1938 (ks. ydinfissio), toimi perustana luomiselle ydinaseet Ja . Hitaiden neutronien vuorovaikutuksen erikoisuus aineen kanssa, joiden de Broglie-aallonpituus on atomietäisyyksien luokkaa (resonanssivaikutukset, diffraktio jne.), toimii perustana neutronisäteiden laajalle käytölle kiinteän olomuodon fysiikassa. (H:n luokitus energian mukaan - nopea, hidas, lämpö, ​​kylmä, ultrakylmä - katso Art. neutronifysiikka.)

Vapaassa tilassa H. on epävakaa - se käy läpi B-hajoamisen; n p + e - + v e; sen elinikä t n = 898(14) s, elektronispektrin rajaenergia on 782 keV (ks. neutronien beeta-hajoaminen). Sitoutuneessa tilassa, osana stabiileja ytimiä, H. on stabiili (kokeellisten arvioiden mukaan sen elinikä ylittää 10 32 vuotta). Asterin mukaan. On arvioitu, että 15 % maailmankaikkeuden näkyvästä aineesta edustaa H.:tä, joka on osa 4 He-ytimiä. H. on tärkein. komponentti neutronitähdet. Vapaat H. luonnossa muodostuvat ydinreaktiot radioaktiivisen hajoamisen a-hiukkasten aiheuttama, kosmiset säteet ja raskaiden ytimien spontaanin tai pakkofission seurauksena. Arts. H:n lähteet ovat ydinreaktorit, ydinräjähdykset, protonien (vrt. energia) ja elektronien kiihdyttimiä, joissa on raskaista alkuaineista valmistettuja kohteita. 14 MeV:n energian monokromaattisten säteiden H. lähteet ovat matalaenergiaisia. deuteron-kiihdyttimet, joissa on tritium- tai litiumkohde, ja tulevaisuudessa CTS:n lämpöydinlaitokset voivat osoittautua tällaisten H:n voimakkaiksi lähteiksi. (cm. .)

Tärkeimmät ominaisuudet H.

Paino h. t p = 939,5731(27) MeV/c2 = = 1,008664967(34) at. yksiköitä massat 1,675. 10 -24 g. Ero H:n ja protonin massojen välillä mitattiin max. tarkkuus energisestä. H. sieppausreaktion tasapaino protonilla: n + p d + g (g-kvanttienergia = 2,22 MeV), m n- m p = 1,293323 (16) MeV/c2.

Sähkövaraus H. K n = 0. Tarkimmat suorat mittaukset K n suoritetaan taivuttamalla kylmän tai ultrakylmän H. säteet sähköstaattisessa tilassa. ala: K n<= 3·10 -21 hänen on elektronin varaus). Cosv. sähköiset tiedot. makroskooppinen neutraalisuus. kaasun määrä antaa Qn<= 2 10 -22 e.

Pyöritä H. J= 1/2 määritettiin suorista kokeista säteen jakamisesta H. epähomogeenisessa magneettikentässä. kenttä kahdeksi komponentiksi [yleisessä tapauksessa komponenttien lukumäärä on (2 J + 1)].

Johdonmukainen kuvaus hadronien rakenteesta perustuu moderniin. vahva vuorovaikutusteoria - kvanttikromodynamiikka- kun taas täyttää teoreettiset. vaikeuksia kuitenkin monille tehtävät ovat varsin tyydyttäviä. tulokset antavat kuvauksen alkuaineesineinä esitettyjen nukleonien vuorovaikutuksesta mesonien vaihdon kautta. Koe. tilojen tutkiminen. rakenne H. suoritetaan sirottamalla suurienergisiä leptonien (elektroneja, myoneja, neutriinoja, joita nykyteoriassa pidetään pistehiukkasina) deuteroneille. Protonin sironnan vaikutus mitataan syvyydessä. kokeilu ja se voidaan vähentää käyttämällä def. laskea. menettelyt.

Elektronien elastinen ja kvasielastinen (deuteronin halkeamisen kanssa) sironta deuteronilla mahdollistaa sähkötiheyden jakauman löytämisen. lataus ja magneetti. hetki H. ( muotoseikka H.). Kokeen mukaan magneettisen tiheyden jakautuminen. hetki H. usean kertaluvun tarkkuudella. prosenttia osuu yhteen sähkötiheyden jakauman kanssa. protonivaraus ja sen RMS-säde on ~0,8·10 -13 cm (0,8 F). Magn. muototekijä H. on varsin hyvin kuvattu ns. dipoli f-loy G M n = m n (1 + q 2 /0,71) -2 , missä q 2 on siirretyn liikemäärän neliö yksiköissä (GeV/c) 2 .

Monimutkaisempi on kysymys sähkön suuruudesta. (lataus) muotokerroin H. G E n. Deuteronin sironnan kokeista voidaan päätellä, että G E n ( q 2 ) <= 0,1 siirrettyjen impulssien neliövälissä (0-1) (GeV/c) 2 . klo q 2 0 nollasähkön takia. syyttää H. G E n- > 0, mutta kokeellisesti se on mahdollista määrittää DG E n ( q 2 )/dq 2 | q 2 = 0. Tämä arvo on max. tarkalleen mittojen perusteella löydetty sironnan pituus H. raskaiden atomien elektronikuorella. Main osan tästä vuorovaikutuksesta määrää magneetti. hetki H. Max. tarkat kokeet antavat ne-sirontapituuden A ne = -1,378(18). 10 -16 cm, mikä eroaa lasketusta, magn. hetki H: a ne \u003d -1,468. 10 -16 cm. Näiden arvojen ero antaa sähkön neliökeskiarvon. säde H.<r 2 E n >= = 0,088(12) Fili DG E n ( q 2)/dq 2 | q 2 \u003d 0 \u003d -0,02 F 2. Näitä lukuja ei voida pitää lopullisina datan suuren hajonnan vuoksi. kokeita, jotka ylittävät annetut virheet.

H.:n vuorovaikutuksen piirre useimpien ytimien kanssa on positiivinen. sirontapituus, joka johtaa kertoimeen. taittuminen< 1. Благодаря этому H., падающие из вакуума на границу вещества, могут испытывать полное внутр. отражение. При скорости u < (5-8) м/с (ультрахолодные H.) H. испытывают полное отражение от границы с углеродом, никелем, бериллием и др. при любом угле падения и могут удерживаться в замкнутых объёмах. Это свойство ультрахолодных H. широко используется в экспериментах (напр., для поиска ЭДМ H.) и позволяет реализовать нейтронооптич. устройства (см. neutronioptiikka).

H. ja heikko (electroweak) vuorovaikutus. Tärkeä tietolähde sähköheikosta vuorovaikutuksesta on vapaan H:n b-hajoaminen. Kvarkkitasolla tämä prosessi vastaa siirtymää. Käänteinen prosessi elektronin vuorovaikutuksessa protonin kanssa, ns. käänteinen b-hajoaminen. Tämä prosessiluokka sisältää elektroninen talteenotto, joka tapahtuu ytimissä, re - n v e.

Vapaan H:n hajoaminen ottaen huomioon kinematiikka. parametrit kuvataan kahdella vakiolla - vektori GV, mikä johtuu vektorivirran säilyminen yleismaailmallinen heikko vuorovaikutusvakio ja aksiaalinen vektori G A, jonka arvon määrää nukleonien voimakkaasti vuorovaikutuksessa olevien komponenttien - kvarkkien ja gluonien - dynamiikka. Alkuperäisen H:n ja lopullisen protonin aaltofunktiot ja siirtymämatriisielementin n p isotoopista johtuvat. invarianssit lasketaan melko tarkasti. Tuloksena vakioiden laskeminen GV Ja G A vapaan H.:n hajoamisesta (toisin kuin ytimien b-hajoamisesta) ei liity ydinrakenteellisten tekijöiden huomioimiseen.

H.:n elinikä ilman korjauksia on: t n = k(G 2 V+ 3G 2 A) -1 , missä k sisältää kinemaattisen. tekijät ja Coulombin korjaukset riippuen b-hajoamisen rajaenergiasta ja säteilykorjaukset.

Polarisaattorien hajoamisen todennäköisyys. H. spin S , elektronin energiat ja momentti ja antineutrino ja R e, kuvataan yleensä lausekkeella:

Coef. korrelaatiot a, A, B, D voidaan esittää parametrin funktiona a = (G A/GV,)exp( i f). Vaihe f ei ole nolla tai p jos T- invarianssi on rikki. Taulukossa. kokeita annetaan. näiden kertoimien arvot. ja tuloksena olevat arvot a ja f.

Tietojen välillä on huomattava ero kokeet t n :lle saavuttaen useita. prosenttia.

H:n sähköheikon vuorovaikutuksen kuvaus korkeammilla energioilla on paljon vaikeampaa, koska on otettava huomioon nukleonien rakenne. Esimerkiksi m - sieppaus, m - p n v m kuvataan vähintään kaksinkertaisella vakiomäärällä. H. kokee myös sähköheikon vuorovaikutuksen muiden hadronien kanssa ilman leptonien osallistumista. Nämä prosessit sisältävät seuraavat.

1) Hyperonien hajoamiset L np 0, S + np +, S - np - jne. Näiden hajoamisen vähentynyt todennäköisyys useissa kertaa pienempi kuin vieraiden hiukkasten kohdalla, mikä kuvataan ottamalla käyttöön Cabibbo-kulma (katso kuva 1). Cabibbo-kulma).

2) Heikko vuorovaikutus n - n tai n - p, joka ilmenee ydinvoimina, jotka eivät säilytä tiloja. pariteetti.Niiden aiheuttamien vaikutusten tavallinen suuruusluokka on luokkaa 10 -6 -10 -7 .

H.:n vuorovaikutuksessa keskisuurten ja raskaiden ytimien kanssa on useita piirteitä, mikä johtaa joissakin tapauksissa merkittävään tehostamalla vaikutuksia pariteetin säilyminen ytimissä. Yksi näistä vaikutuksista liittyy toisiinsa. ero H. c:n absorptiopoikkileikkauksen välillä etenemissuunnassa ja sitä vastaan, joka 139 La -ytimen tapauksessa on 7 % jännitteellä \u003d 1,33 eV, vastaa R- aallon neutroniresonanssi. Syynä vahvistukseen on alhaisen energian yhdistelmä. yhdisteytimen tilojen leveys ja vastakkaisen pariteetin tasojen suuri tiheys tässä yhdisteytimessä, mikä saa aikaan 2–3 suuruusluokkaa suuremman eri pariteetin komponenttien sekoittumisen kuin ytimien matalalla sijaitsevissa tiloissa. Seurauksena on useita vaikutuksia: g-kvanttien emission epäsymmetria suhteessa siepattujen polarisaattorien spiniin. H. reaktiossa (n, g), varausemission epäsymmetria. hiukkaset yhdistetilojen hajoamisen aikana reaktiossa (n, p) tai kevyen (tai raskaan) fissiofragmentin emission epäsymmetria reaktiossa (n, p) f). Epäsymmetrioilla on arvo 10 -4 -10 -3 lämpöenergialla H. In R-aallon neutroniresonanssit toteutetaan lisäksi. tehostaminen, joka liittyy tämän yhdistetilan pariteettia säilyttävän komponentin muodostumisen todennäköisyyden vaimenemiseen (pienen neutronin leveyden vuoksi R-resonanssi) suhteessa epäpuhtauskomponenttiin, jolla on vastakkainen pariteetti, joka on s-resonanssi-monni. Se on useiden yhdistelmä Vahvistuskerroin mahdollistaa erittäin heikon vaikutuksen ilmentymisen ydinvuorovaikutukselle ominaisella arvolla.

Baryonlukua rikkovat vuorovaikutukset. Teoreettinen mallit suuri yhdistäminen Ja superliittoja ennustaa baryonien epävakautta - niiden hajoamista leptoneiksi ja mesoneiksi. Nämä hajoamiset voivat olla havaittavissa vain kevyimmille baryoneille - p ja n, jotka ovat osa atomiytimiä. Vuorovaikutukselle, jossa baryoniluku muuttuu 1:llä, D B= 1, olisi odotettavissa muunnos H. tyyppi: n e + p - tai muunnos outojen mesonien emission kanssa. Tällaisten prosessien etsiminen suoritettiin kokeissa käyttämällä maanalaisia ​​ilmaisimia, joiden massa oli useita. tuhat tonnia. Näiden kokeiden perusteella voidaan päätellä, että H.:n vaimenemisaika baryonilukua rikkoen on yli 10 32 vuotta.

DR. mahdollinen vuorovaikutus D:n kanssa SISÄÄN= 2 voi johtaa interkonversion ilmiöön H. ja antineutroneja tyhjiössä eli värähtelemään . Ulkoisen puuttuessa H:n ja antineutronin tilat ovat degeneroituneita, koska niiden massat ovat samat, joten jopa superheikko vuorovaikutus voi sekoittaa niitä. Ext:n pienuuden kriteeri kentät on magneetin vuorovaikutusenergian pienuus. hetki H. magn. kentässä (n:n ja n ~:n magneettiset momentit ovat vastakkaisia) verrattuna ajan määräämään energiaan T havainnot H. (epävarmuussuhteen mukaan), D<=hT-1. Havaittaessa antineutronien tuotantoa H.-säteessä reaktorista tai muusta lähteestä T on lentoaika H. ilmaisimeen. Antineutronien määrä säteessä kasvaa neliöllisesti lennon aikana: /N n ~ ~ (T/t osc) 2 , missä t osc - värähtelyaika.

Suorat kokeet havainnoimaan korkean vuoreaktorin kylmien H.-säteiden tuotantoa ja niissä esiintymistä antavat rajan t osc > 10 7 s. Tulevissa kokeissa voimme odottaa herkkyyden lisääntymistä tasolle t osc ~ 10 9 s. Rajoittavat olosuhteet ovat max. säteiden intensiteetti H. ja antineutronien ilmiöiden jäljitelmä ilmaisimen kosmich. säteet.

DR. värähtelyjen havainnointimenetelmä on stabiileihin ytimiin muodostuvien antineutronien tuhoutumisen havainnointi. Tässä tapauksessa johtuen ytimessä nousevan antineutronin vuorovaikutusenergioiden suuresta erosta sitoutumisenergiasta H. eff. havaintoaika tulee ~ 10 -22 s, mutta havaittujen ytimien suuri määrä (~10 32) osittain kompensoi herkkyyden heikkenemistä verrattuna H-säteillä suoritettuun kokeeseen jonkin verran epävarmuutta, riippuen tietämättömyydestä vuorovaikutuksen tarkasta tyypistä ytimen sisällä olevan antineutronin, että t osc > (1-3) . 10 7 p. Oliot. t osc:n rajan nostamista näissä kokeissa estää tilan vuorovaikutuksen aiheuttama tausta. neutriinot, joissa on ytimiä maanalaisissa ilmaisimissa.

On huomattava, että nukleonihajoamisen etsiminen D:n kanssa B= 1 ja -värähtelyjen haku ovat itsenäisiä kokeita, koska ne johtuvat olennaisesti erilaisista. vuorovaikutustyypit.

Gravitaatiovuorovaikutus H. Neutroni on yksi harvoista alkuainehiukkasista, jotka putoavat gravitaatiokenttään. Maan kenttää voidaan tarkkailla kokeellisesti. H.:n suora mittaus suoritetaan 0,3 %:n tarkkuudella, eikä se eroa makroskooppisesta. Kysymys noudattamisesta on edelleen olemassa vastaavuusperiaate(inertia- ja gravitaatiomassojen yhtälöt) H:lle ja protoneille.

Tarkimmat kokeet suoritettiin Et-vesh-menetelmällä kappaleille, joilla oli erilaisia ​​vrt. suhteet arvot A/Z, Missä A- klo. määrä, Z- ytimien varaus (alkuainevarauksen yksiköissä e). Näistä kokeista seuraa sama vapaan pudotuksen kiihtyvyys H:lle ja protoneille tasolla 2·10 -9 ja painovoiman yhtäläisyys. ja inertiamassa tasolla ~10 -12 .

Painovoima kiihtyvyyttä ja hidastuvuutta käytetään laajalti kokeissa ultrakylmällä H:lla. Painovoiman käyttö refraktometri kylmälle ja ultrakylmälle H.:lle mahdollistaa suuren tarkkuuden mittaamisen aineen koherentin sironnan pituuden.

H. kosmologiassa ja astrofysiikassa

Nykyajan mukaan esitykset kuuman maailmankaikkeuden mallissa (katso. kuuman universumin teoria) baryonien, mukaan lukien protonit ja H., muodostuminen tapahtuu maailmankaikkeuden elämän ensimmäisten minuuttien aikana. Tulevaisuudessa protonit vangitsevat tietyn osan H.:sta, jolla ei ollut aikaa hajota, jolloin muodostuu 4 He. Vedyn ja 4 He:n suhde on tässä tapauksessa 70-30 painoprosenttia. Tähtien muodostumisen ja niiden evoluution aikana edelleen nukleosynteesi rautaytimiin asti. Raskaampien ytimien muodostuminen tapahtuu supernovaräjähdyksen seurauksena neutronitähtien syntyessä, mikä luo mahdollisuuden peräkkäisyyteen. H. sieppaus nuklideilla. Samaan aikaan yhdistelmä ns. s-prosessi - hidas H.:n sieppaus, jossa b-hajoaminen peräkkäisten sieppausten ja kaappausten välillä r-prosessi - nopea seuranta. vangita tähtien räjähdyksen aikana. voi selittää havaitun elementtien runsaus avaruudessa esineitä.

Kosmisen ensisijaisessa komponentissa H.-säteet puuttuvat todennäköisesti niiden epävakauden vuoksi. H., muodostui lähellä Maan pintaa levittäen avaruuteen. avaruus ja sen hajoaminen vaikuttavat ilmeisesti elektronisten ja protonikomponenttien muodostumiseen säteilyvyöt Maapallo.

Lit.: Gurevich I. S., Tarasov L. V., Physics of Low Energy Neutrons, M., 1965; Aleksandrov Yu.A.,. Neutronin perusominaisuudet, 2. painos, M., 1982.