Was ist ein Neutron?

Neutronen zerfallen nach 14,8 Minuten in ein Elektron, ein Proton und ein Antineutrino. (Grafik: FRM II/TUM)

 

Neutronen bilden zusammen mit den Protonen die Atomkerne. Mit Ausnahme des Wasserstoffatoms (H), dessen Kern nur aus einem Proton besteht, sind die Kerne aller Elemente aus Neutronen und Protonen zusammengesetzt, wobei die Zahl der Neutronen mindestens gleich groß wie, meist aber deutlich größer als die Zahl der Protonen ist. 

Einige fundamentale Eigenschaften des Neutrons.

Masse

1,674 × 10-27 kg

Ladung

nach außen neutral

Durchmesser

1,7 × 10-15 m

Lebensdauer (als freies Teilchen, im Atomkern stabil)

880,1 s

Substruktur

1 up- und 2 down-Quarks

Nuklide und Isotope

Freie Neutronen wechselwirken mit den Teilchen in einem Atomkern, wenn sie auf ein Atom treffen. Deshalb hängt ihre Wirkung auf das Atom von der Zahl der Neutronen und Protonen in dem Kern ab. Atomkerne mit einer bestimmten Anzahl von Protonen und Neutronen nennt man ein Nukild. Nuklide mit gleicher Anzahl von Protonen, aber verschiedener Anzahl von Neutronen, nennt man Isotope (eines Elements). Während die Wechselwirkung von Röntgenstrahlen mit Materie im Wesentlichen durch die Elektronenhülle der Atome bestimmt ist und damit für alle Isotope eines Elements (nahezu) gleich ist, wechselwirken freie Neutronen mit den Elementarteilchen im Atomkern, sodass für verschiedene Isotope des gleichen Elements verschiedene Wechselwirkungen beobachtet werden.