Neutroner
Atomer fra alle grundstoffer – bortset fra de fleste brintatomer – har neutroner i deres kerne. I modsætning til protoner og elektroner, som er elektrisk ladede, har neutroner ingen ladning – de er elektrisk neutrale. Det er derfor, at neutronerne i diagrammet ovenfor er mærket \(n^0\). Nul står for “nul ladning”. Massen af en neutron er lidt større end massen af en proton, som er 1 atommassenhed \(\left( \text{amu} \right)\). (En atomar masseenhed svarer til ca. \(1,67 \ gange 10^{-27}\) kilogram). En neutron har også omtrent samme diameter som en proton, eller \(1,7 \ gange 10^{-15}\) meter.
Som du måske allerede har gættet ud fra dens navn, er neutronen neutral. Med andre ord har den ingen ladning overhovedet og er derfor hverken tiltrukket af eller frastødt af andre objekter. Neutroner findes i alle atomer (med en enkelt undtagelse), og de er bundet sammen med andre neutroner og protoner i atomkernen.
Hvor vi går videre, skal vi diskutere, hvordan de forskellige typer af subatomare partikler interagerer med hinanden. Når det drejer sig om neutroner, er svaret indlysende. Da neutroner hverken tiltrækkes af eller frastødes af objekter, interagerer de ikke rigtig med protoner eller elektroner (ud over at være bundet i kernen sammen med protonerne).
Selv om elektroner, protoner og neutroner alle er typer af subatomare partikler, er de ikke alle lige store. Når man sammenligner elektroners, protoners og neutroners masse, finder man ud af, at elektroner har en ekstremt lille masse sammenlignet med enten protoner eller neutroner. På den anden side er massen af protoner og neutroner ret ens, selv om massen af en neutron teknisk set er lidt større end massen af en proton. Fordi protoner og neutroner er så meget mere massive end elektroner, kommer næsten hele massen af et atom fra kernen, som indeholder alle neutroner og protoner.
| Partikel | Symbol | Masse (amu) | Relativ masse (proton = 1) | Relativ ladning | Sted | Lokalitet | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| proton | p+ | 1 | 1 | 1 | +1 | inden for kernen | |
| elektron | e- | 5.45 × 10-4 | 0.00055 | -1 | uden for kernen | ||
| neutron | n0 | 1 | 1 | 1 | 0 | inden for kernen |
Tabel \(\PageIndex{1}\) viser elektronernes egenskaber og placering, protoner og neutroner. Den tredje kolonne viser masserne af de tre subatomare partikler i “atomare masseenheder”. En atomar masseenhed (\(\text{amu}\)) er defineret som en tolvtedel af massen af et kulstof-12-atom. Atomare masseenheder (\(\text{amu}\)) er nyttige, fordi, som du kan se, er massen af en proton og massen af en neutron næsten nøjagtigt \(1\) i dette enhedssystem.
Negative og positive ladninger af samme størrelse udligner hinanden. Det betyder, at den negative ladning på en elektron fuldstændig udligner den positive ladning på en proton. Med andre ord skal et neutralt atom have præcis én elektron for hver proton. Hvis et neutralt atom har 1 proton, må det have 1 elektron. Hvis et neutralt atom har 2 protoner, må det have 2 elektroner. Hvis et neutralt atom har 10 protoner, skal det have 10 elektroner. Du forstår det hele. For at være neutralt skal et atom have det samme antal elektroner og protoner for at være neutralt.