Neutrones: definición y concepto
Neutrones
Los neutrones son las partículas más grandes que forman el átomo. El neutrón es un barión , lo que significa que es una partícula masiva formada por 3 quarks (1 quark up y 2 quarks down). Los quarks son los que construyen toda la materia. Es posible que haya escuchado que los átomos son los componentes básicos de toda la materia y esto es cierto, pero ahora los científicos han descubierto que los quarks construyen todas las partes que componen los átomos.
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Los neutrones se encuentran en el núcleo del átomo. Están fuertemente empaquetados con los protones. Los protones y neutrones se mantienen juntos en el núcleo con una fuerza llamada fuerza nuclear fuerte . El núcleo es un área muy densa que se encuentra en el centro del átomo.
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Los neutrones tienen carga neutra o en realidad no tienen carga alguna. Su socio en el núcleo, el protón , tiene carga positiva. La carga positiva del protón se empareja con la carga negativa del electrón para formar un átomo neutro. Aunque el neutrón no impacta la carga del átomo, todavía tiene muchas propiedades que influyen en el átomo, incluido el nivel de radiactividad del átomo, pero llegaremos a eso más adelante.
Números
El neutrón es 0,2% más grande que el protón. Juntos, el neutrón y el protón constituyen el 99,99% de toda la masa del átomo. El neutrón en realidad tiene la misma masa que un electrón y un protón juntos. La masa atómica de un átomo se calcula sumando el número de protones y neutrones. Dado que el número atómico se refiere al número de protones de un átomo, podemos usar tanto la masa atómica como el número atómico para calcular el número de neutrones. Cuando usamos la ecuación simple a continuación, podemos encontrar la cantidad de neutrones en un átomo.
Masa atómica – Número atómico = Número de neutrones
Por ejemplo, el carbono tiene una masa atómica de 12 y un número atómico de 6. Entonces, si colocamos estos números en nuestra ecuación, se verá así …
12 (masa atómica) – 6 (número atómico) = 6 neutrones.
Isótopos y radiactividad
Los átomos del mismo elemento pueden tener diferentes números de neutrones, por lo que cuando los científicos se refieren a la masa atómica, se refieren a la masa atómica promedio. Por ejemplo, el carbono suele tener 6 neutrones y 6 protones con una masa atómica de 12, pero a veces se encuentra con una masa atómica de 13 (6 protones y 7 neutrones). El carbono con un número atómico 14 también existe, pero es poco común. Entonces, la masa atómica del carbono se promedia en 12.011.
Cuando los átomos tienen una cantidad de neutrones diferente a la cantidad normal esperada, se denominan isótopos . Entonces, el ejemplo anterior con Carbono haría que C-12 sea normal y C-13 y C-14 isótopos de Carbono.
Los científicos han encontrado formas de agregar neutrones al núcleo para hacer isótopos más grandes. Ahora bien, agregar neutrones no afecta la carga del átomo ya que el neutrón no tiene carga. Sin embargo, aumenta la radiactividad del átomo. Esto podría producir átomos muy inestables que pueden descargar altos niveles de energía.
Cuando un átomo pierde un neutrón, el proceso se denomina desintegración radiactiva . El C-14 es un isótopo que a menudo vuelve a su estado C-12 más cómodo. Dado que se sabe cuánto tiempo tarda en ocurrir este proceso, los arqueólogos pueden usar la información de la cantidad de neutrones en el carbono para averiguar qué edad tiene algo, incluso si ha estado enterrado durante mucho tiempo. Este proceso se llama datación por carbono .
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Los neutrones tienen un par de trucos interesantes bajo la manga. Por ejemplo, los neutrones pueden existir fuera del núcleo de un átomo. No olvide que cuando un neutrón se aleja de un átomo, ese proceso se llama desintegración radiactiva. Los neutrones tienen muchas otras cualidades científicas y siguen siendo una gran parte de diferentes proyectos de investigación científica. Un último dato es que cuando miras hacia el universo, los neutrones constituyen la mitad de toda la materia visible.
Resumen de la lección
Los neutrones son las partículas subatómicas más grandes. Puede que no tengan ningún cargo, pero aún tienen mucho peso. Los neutrones neutros unidos por una fuerte fuerza nuclear con protones forman el núcleo denso del átomo. La masa atómica se encuentra tomando el número promedio de protones y neutrones que se encuentran en el núcleo de un átomo. Cuando el número de neutrones en un átomo es diferente del número promedio, se les llama isótopos. Los isótopos de carbono ayudan a los arqueólogos a determinar la edad de algunos de sus hallazgos. Los científicos también usan neutrones en muchas otras áreas de investigación.
Términos memorables
| Términos de vocabulario | Explicaciones |
|---|---|
| Neutrones | la más grande de las partículas subatómicas |
| Barión | partícula masiva |
| Quarks | construye toda la materia |
| Fuerte fuerza nuclear | los neutrones y los protones se mantienen juntos en el núcleo |
| Protón | partícula subatómica con carga positiva |
| Número atómico | se refiere al número de protones de un átomo |
| Isótopos | número inesperado de neutrones |
| Radioactividad | alta energía que puede ser expulsada por átomos |
| Desintegración radioactiva | ocurre cuando un átomo pierde un neutrón |
| Datación por carbono | solía salir con algo enterrado hace eones |
Los resultados del aprendizaje
Una vez que haya adquirido conocimientos sobre neutrones, querrá:
- Asignar significados a neutrones, bariones y quarks
- Tenga en cuenta las características de los neutrones
- Usa una ecuación para encontrar la cantidad de neutrones en un átomo.
- Explicar el proceso de datación por carbono mediante la desintegración radiactiva.