كتلة النيوترون

الذرة - كما كان شائعاً قديماً- هي الجسيم الاصغر في هذا الكون، والذي لا يمكن تقسيمه لجزء اصغر منه، لكن مع التقدم العلمي وجد العلماء ان الذرة جزء صغير لا يمكن رؤيته في العين المجردة، وتحتوي النواة والمدارات التي تدور حولها . ودلت التجارب ان النواة هي التي تشكل كتلة الذرة وهي صغيرة جداً، وهي تحتوي النيوترونات وهي جسيمات ذات كتلة كبيرة نسبياً، وشحنة متعادلة. والبروتونات هي جسيمات ذات كتلة كبيرة نسبياً مساوية تقريباً لكتلة النيوترونات، ولها شحنة موجبة، وتقع في النواة . ورغم ان حجم النواة صغيراً الا انها تشكل كتلة الذرة . وتلك المدارات التي تقع حول النواة، وتشكل حجم الذرة تحتوي الالكترونيات وهي جسيمات صغيرة ذات كتلة مهملة، وشحنة سالبة. والكترونات المدار الاخير تسمى الكترونات التكافؤ وهي تحدد تفاعلات العنصر وترتيبه في مجموعات الجدول الدوري، وهي تحدد نشاطه. وللذرة خصائص معينة منها: العدد الذري وهو عدد البروتونات ويساوي عدد الالكترونات في الذرة المتعادلة. والعدد الكتلي وهو ناتج جمع عدد البروتونات مع عدد النيوترونات. والذرة قد تكسب الكترونات في تفاعلاتها او تفقد الكترونات حسب قواعد معينة لكن عدد بروتوناتها ونيوتروناتها ثابتاً. وقد تشارك – أيضاً - الكتروناتها مع عناصر اخرى في تفاعلات تشاركية، وذلك بناء على صفات العنصر الخاصة. إن الكتلة هي ما يحتويه الجسم من مادة، ووحدتها (غم او كغ ) ، وتختلف عن مفهوم الوزن؛ حيث الوزن مقدار جذب الارض للجسم، ويتغير الوزن الخاص بجسم معين حسب الكوكب الذي يتواجد فيه هذا الجسم . لكن الكتلة كمية ثابتة خاصة بالجسم. وللذرات وحدة كتلة صغيرة لقياسها تبعاً لصغر الذرة ، وتلك الوحدة هي وحدة كتلة ذرية. فكتلة النيوترون هي 1,0087 وحدة كتلة ذرية ، اي ما يعادل 1.675 * 10 -27 كغ لذلك النواة كتلتها كبيرة . كما ان نظائر العنصر الواحد تكون متشابهة في عدد البروتونات ومختلفة في عدد النيوترونات. وقد تكون للعنصر الواحد عدة نظائر منها ما يتواجد طبيعياً، ومنها ما تكون نسبته قليلة، ومنها ما يكون مشعاً او غير مشع وهكذا، ولكل نظير استخدام وخصائص معينة . وللنيوترون نيوترون مضاد ودورانه بعكس دوران النيوترون، وهناك نيوترون حر غير مستقر ليتحلل سريعاً، يتواجد خارج النواة لكنه قصير العمر وحينما يتحلل فانه ينقسم الى بروتون والكترون . ولقد كانت النيوترونات اخر ما تم اكتشافه من تلك الجسيمات وذلك لتعادل شحنته وصعوبة اكتشافه لكن العالم " جميس شارويك" هو من اكتشف النيوترون . فقد كان يعتقد قديماً قبل اكتشاف النيوترون ان النواة تحوي فقط البروتونات، ومن حولها الالكترونات في مدارات ، وتتساوى في عددها مع عدد البروتونات لكن مطياف الكتلة سجل مقدار لكتل انوية العناصر مختلفة عما هو متوقع، وهذا دفع العالم " شادويك" لاكتشاف النيوترون تجريبياً. وللنيوترون طاقة تقاس بعدة تقنيات، وتصنف النيوترونات حسب طاقتها الى عدة انواع؛ فهناك النيوترونات عالية الطاقة، ومتوسطة الطاقة، وبطيئة واخرى سريعة وغيرها من الأنواع . وتستخدم النيوترونات في المفاعلات النووية، ويتفاعل النيوترون مع المادة بعدة تصادمات كالتصادم المرن واللامرن وغيرها . وبعض الانوية عند امتصاصها بالنيوترونات فإنها تنشط نووياً كاليورانيوم، وهو قذيفة لا يتنافر مع النواة لعدم وجود شحنة له.