لماذا تكون شحنة النيترونات متعادلة؟
تكون شحنة النيوترون (n) متعادلة أو محايدة، أي أن شحنتها تساوي صفر، فهي ليست موجبة الشحنة كالبروتونات (+p) الموجودة معها في نفس النواة، وليست سالبة الشحنة كالإلكترونات (-e) التي تدور حولها، وذلك للمحافظة على استقرار وثبات وتماسك الذرة ككل، ومنع مكوناتها من التنافر، حيث تمتلك الذرة متعادلة الشحنة عددًا متساويًا من الإلكترونات السالبة والبروتونات الموجبة، وبالتالي يحدث تجاذب كهربائي بين الشحنتين السالبة والموجبة، وتبقى الإلكترونات السالبة منجذبةً نحو النواة الموجبة.[١][٢][٣]
ماذا يحدث لو كانت شحنة النيوترونات موجبة؟
تحتوي نواة الذرة على البروتونات والنيوترونات، وإذا افترضنا أن شحنة النيوترونات موجبة كالبروتونات، فسيحصل تنافر كهربائي بين البروتونات الموجبة والنيترونات الموجبة (فرضًا) وسيحاول كل جسيم موجود في النواة الابتعاد عن الآخر، مما يؤدي إلى انهيار النواة ككل وتفككها، وهذا بدوره يعني عدم وجود الذرة المستقرة بأكملها.[١]
ماذا يحدث لو كانت شحنة النيوترونات سالبة؟
تحتوي نواة الذرة المتعادلة على النيوترونات المتعادلة والبروتونات الموجبة، أما الإلكترونات السالبة، فتدور حول النواة في مداراتٍ خاصة بها، وتكون منجذبة نحوها، وذلك لأن عدد الإلكترونات السالبة في الذرة المتعادلة يكون مساويًا لعدد البروتونات الموجبة فيها +e- = p، أما إذا افترضنا أن شحنة النيوترونات سالبة، فهذا يعني أن شحنة النواة الكلية ستكون إما سالبة (عندما تكون p<n) وعندها ستتنافر الإلكترونات مع النواة، ولن تكون الذرة مستقرة، أو تساوي صفر (عندما تكون n=p) وعندها لن تنجذب الإلكترونات نحو النواة، وهذا يعني أيضًا عدم استقرار الذرة ككل.[١]
لأن شحنة النيوترونات متعادلة أو محايدة (لا تمتلك شحنة)؛ فإنها ترتبط بنواة الذرة نتيجة وجود القوة النووية التي تحافظ على استقرار النواة، وليس اعتمادًا على الشحنة الكهربائية لها.
ما هي أهم خصائص النيوترونات؟
من أهم الخصائص التي تتمتع بها النيترونات ما يأتي:[٣][١][٤]
- تمر النيوترونات بسهولة دون أي عوائق عبر المجالات الكهربائية داخل الذرات، وذلك لأن النيوترونات جسيمات محايدة كهربائي، وهذا يعني أنها لن تنجذب لأي جسيم آخر، ولن تتنافر مع أي جسم آخر أيضًا أثناء مرورها عبر هذه المجالات الكهربائية.
- تخضع النيوترونات الحرة لعملية الاضمحلال الإشعاعي؛ من نوع يسمى تحلل أو اضمحلال بيتا (بالإنجليزية: Beta Decay)، مع الإشارة إلى أن النيوترون الحر هو النيوترون الذي لم يتم دمجه في أي نواة.
- تمتلك النيوترونات عزمًا مغناطيسيًا ثنائي القطب؛ أي أنها تتصرف كمغناطيس صغير، أو يمكن القول أن العزم المغناطيسي للنيوترونات لا يساوي الصفر، وإنما له قيمة محددة.
- تبلغ كتلة النيوترون الواحد 1.67493 × 10−27 كيلو غراماً، وهي تساوي وحدة كتل ذرية واحدة (amu) تقريبًا، ومن الجدير بالذكر هنا أن كتلة النيوترون أكبر من كتلة البروتونات والإلكترونات، فهي أكبر بحوالي 1839 مرة من كتلة الإلكترون، وهذا هو سبب تركز معظم كتلة الذرة في النواة الخاصة بها، حيث تشكل النواة 99.9% من كتلة الذرة.
المراجع
- ^ أ ب ت ث "4.4: The Properties of Protons, Neutrons, and Electrons", chem.libretexts, Retrieved 4/9/2022. Edited.
- ↑ "The Atom Builder Guide to Building a Stable Atom", pbs, Retrieved 4/9/2022. Edited.
- ^ أ ب "neutron", britannica, Retrieved 4/9/2022. Edited.
- ↑ "Neutrons", byjus, Retrieved 4/9/2022. Edited.
