Neutron

Das Neutron ist ein Baustein des Atomkerns und ohne positive oder negative elektrische Ladung, d.h. es ist neutral.

Es hat das Formelzeichen n und die Masse m = 1,674 927 351 · 10⁻²⁷ kg. Die mittlere Lebensdauer eines einzelnen, freien Neutrons beträgt 882 Sekunden. Die Spinzahl - bezogen auf das Plancksche Wirkungsquantum h - beträgt 1/2, der Durchmesser 1,7 · 10⁻¹⁵ Meter. Es sind folgende Wechselwirkungen bekannt: stark, schwach, elektromagnetisch und Gravitation.

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1 Einordnung in der Teilchenphysik

Das Neutron gehört im Gegensatz zu den Wechselwirkungsteilchen zu den zusammengesetzten Materieteilchen. Weil es der starken Wechselwirkung wie das Proton unterworfen ist, gehört es zu den Hadronen. Da es aus drei Quarks besteht, gehört es auch zu den Baryonen. Es setzt sich aus zwei Down-Quarks und einem Up-Quark zusammen (ddu). Solche Quarks gehören zu den Elementarteilchen des Standardmodells.

2 Entdeckung

Im Jahre 1930 führte Walther Bothe Experimente durch, bei denen Beryllium mit Alpha-Teilchen bestrahlt wurde. Erwartet wurde als Wirkung die Emittierung einer Strahlung mit hoher Energie - so wie es von Ernest Rutherford vorhergesagt worden war. Es zeigte sich, dass die Teilchen der emittierten Strahlung elektrisch neutral waren. Im Jahre 1932 erkannte James Chadwick, dass es sich bei den Bestandteilen der Beryllium-Strahlung um neutrale Teilchen handelte, welche die gleiche Masse wie Protonen hatten - er gab den neu entdeckten Kernbausteinen den Namen Neutronen und erhielt im Jahre 1935 für diese Entdeckung den Nobelpreis.