شارك
الرئيسية
1 دقيقةما هي النيوترونات؟
النيوترونات (Neutrons): اكتشفها عالم الفيزياء البريطاني "جيمس تشادويك" (James Chadwick) عام 1932. تعدّ النيوترونات جسيمات غير مشحونة أي متعادلة كهربائياً، توجد داخل جميع النوى الذرية باستثناء الهيدروجين، كما أن كتلة النيوترونات أكبر بقليل من كتلة البروتونات، وتتكون من "كواركات" (Quarks)، كوارك واحد علوي بشحنة موجبة 2/3، وكواركين "سفليين" لكل منهما شحنة ثلث سالبة.
وظيفة النيوترونات
تعمل النيوترونات وفق خاصية تسمى "الدوران"، وهذا ما يمكن من استخدامها لسبر المغناطيسية على مقياس ذري، عموماً هناك طريقتان رئيسيتان لإنتاج النيوترونات لأبحاث المواد، الأولى عن طريق شطر ذرات اليورانيوم في مفاعل انشطار نووي. والثانية، عبر عملية "التشظي" (Spallation)، بإطلاق بروتونات عالية الطاقة على هدف معدني، مثل الزئبق أو التنجستن.
أهمية النيوترونات
أهم استخدامات النيوترونات هي:
- تلعب النيوترونات دواً حاسماً في فهم العالم المادي، وإظهار مكان الذرات، وماذا تفعل الذرات، ومن خلال تشتيت النيوترونات عن المواد، يمكن للعلماء تصور مواضع وحركات الذرات والتوصل إلى اكتشافات لديها القدرة على التأثير في كل جانب من جوانب الحياة تقريباً.
- يمكن أن تساعد نتائج التجارب النيوترونية على تطوير مواد جديدة للاستخدامات اليومية، إذ تُستخدم النيوترونات في دراسة ديناميات التفاعلات الكيميائية في واجهات الهندسة الكيميائية والكيميائية الحيوية، وعلوم الأغذية، وتخليق الأدوية، والبيولوجيا الجزيئية.
- يمكن للنيوترونات أن تتعمق في الأجسام الصلبة، مثل شفرات التوربينات، خطوط أنابيب الغاز، لإعطاء نظرة مجهرية فريدة من نوعها في السلالات والضغوط التي تؤثر على العمر التشغيلي لهذه المكونات الهندسية الحاسمة.
- تؤثر الدراسات النيوترونية للجسيمات النانوية، والأنظمة منخفضة الأبعاد والمغناطيسية على الجيل التالي من تكنولوجيا الحاسوب والمعلومات، وتخزين البيانات وأجهزة الاستشعار والمواد فائقة التوصيل.
- يمكن استخدام النيوترونات لدراسة العينات الجيولوجية، والمواد الجديدة لإنتاج الطاقة وتخزينها، والمواد الكيميائية التي تؤثر على البيئة، والبوليمرات والبلاستيك.
مواضيع ذات صلة: