Neutron: Pengertian, sifat, fungsi, penemuan

Neutron adalah jenis partikel subatomik, yaitu partikel yang membentuk atom-atom materi, terletak dalam nukleus beberapa atom dan dianugerahi muatan listrik netral (0). Semua atom di alam semesta terdiri dari neutron, proton (muatan listrik positif) dan elektron (muatan listrik negatif).

Neutron biasanya ditemukan di inti sebagian besar atom (semua kecuali hidrogen), di sebelah proton. Mereka ditahan di sana oleh gaya inti yang kuat, sementara elektron menari-nari di orbit yang berbeda. Itulah sebabnya proton dan neutron dikenal sebagai nukleon.

Penemuan Neutron

Sebelum penemuan neutron, ada faktor yang tidak diketahui mengenai massa dan muatan atom, terutama ketika ditunjukkan bahwa elektron tidak dapat berada dalam inti atom, tetapi massa inti tidak sesuai persis dengan total massa atom dan proton.

Dengan demikian, fisikawan Jerman Ernest Rutherford, yang menemukan proton, pada tahun 1920 mengusulkan perlunya neutron, yaitu partikel yang berkontribusi massa pada atom tanpa mengubah muatan listriknya.

Bertahun-tahun kemudian, neutron ditemukan pada tahun 1932, oleh fisikawan Inggris James Chadwick, pemenang pada tahun 1935 dari Hadiah Nobel dalam Fisika. Berkat berbagai pengalaman dan studi tentang radiasi yang diperoleh dengan memukul parafin atau senyawa lain yang kaya hidrogen, Chadwick menunjukkan bahwa prediksi fisik tidak sesuai dengan fenomena yang diamati.

Dengan kata lain, radiasi yang diperoleh berasal dari partikel yang mirip dengan proton, tetapi tidak memiliki muatan listrik. Itu adalah pengalaman pertama yang mengarah pada penemuan formal neutron.

Sifat Neutron

Neutron memiliki massa yang mirip dengan proton, tetapi sedikit lebih besar (1.00137 kali), dan karenanya jauh lebih besar daripada elektron (1838,5 kali). Seperti proton, mereka tersusun dari partikel-partikel fundamental yang disebut quark, yang muatan listrik totalnya bertambah menjadi nol: dua quark “turun” (satu down) dan satu “up” (atas).

Ketika mereka berada di inti atom, neutron stabil dan tahan lama, tetapi ketika mereka berada di luar, dalam keadaan bebas, mereka memiliki waktu paruh 879,4 detik, sebelum terurai menjadi proton, elektron dan antineutrino elektron. Inilah yang sering terjadi di dalam pembangkit nuklir, di mana terdapat konsentrasi neutron bebas yang tinggi.

Fungsi Neutron

Neutron memenuhi fungsi stabilisasi di dalam inti atom, yaitu, mereka menyediakan massa yang diperlukan untuk menopang dirinya sendiri dan bahwa tidak ada konflik antara muatan elektron dan proton yang berseberangan.

Namun, neutron bebas dapat digunakan untuk fungsi lain, nyaman bagi manusia. Misalnya, digunakan untuk penetrasi dan visualisasi bahan, melalui emisi terkontrolnya.

Mereka juga digunakan dalam fisi nuklir, yaitu, pecahnya inti atom dengan membombardirnya dengan neutron bebas, sehingga menyebabkan reaksi yang melepaskan energi dalam jumlah besar. Ini, tentu saja, melibatkan banyak bahaya, karena emisi neutron yang tidak terkontrol dapat merusak struktur protein dasar makhluk hidup (radiasi pengion).

Fisi nuklir

Prosedur ini terdiri dari membombardir nukleus uranium dengan neutron cepat, sehingga mencapai pembelahan dan pelepasan energinya, dan di sampingnya neutron bebas baru, dalam reaksi berantai yang mampu menghasilkan tingkat energi yang dapat digunakan dengan tingkat tinggi.

Ketika reaksi ini terjadi dalam lingkungan yang terkendali, dapat digunakan untuk menghasilkan listrik melalui turbin dan mengalokasikannya untuk keperluan manusia, seperti yang terjadi di dalam pembangkit nuklir. Energi nuklir relatif aman dan cukup menguntungkan, tetapi melibatkan risiko tertentu karena kurang menghasilkan unsur-unsur beracun (radioaktif).

Sebaliknya, ketika reaksi ini terjadi dengan cara yang tidak terkendali, kita berada di hadapan sebuah bom atom, salah satu penemuan suka perang yang paling destruktif yang dapat dikandung oleh manusia, sama seperti yang dilemparkan pemerintah AS pada kota-kota Jepang. Hiroshima dan Nagasaki dalam Perang Dunia II.

Loading...

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *