Neutrino

Neutrino: stabiles, elektrisch neutrales Elementarteilchen mit Ruhmasse Null aus der Familie der Leptonen, mit Spinquantenzahl s = % Zeichen v; durchdringt Materie fast ungehindert. Das Neutrino wurde 1931 von W. Pauli zur Erhaltung von Energie und Impuls beim Betazerfall gemäß n —» p + e~ + ve postuliert und 1956 über die Reaktion ve + p — e+ + n nachgewiesen (n Neutron, p Proton, e~ Elektron, v„ Anti-Elektron-Neutrino, e+ Positron). 1962 wurde gezeigt, dass es 2 Arten von Neutrino gibt, das Elektron-Neutrino ve und das Myon-Neutrino vp, jedoch wird nach der Entdeckung des Tau-Leptons die Existenz auch eines Tau-Neutrino vT vermutet Neutrino sind die einzigen nur der schwachen Wechselwirkung unterliegenden Elementarteilchen; sie sind für die Nichterhaltung der Parität verantwortlich. Seit 1980 gibt es experimentelle Hinweise auf eine Ruhmasse 4= 0 (etwa 10“5 Elektronenmassen); bei Bestätigung hätte dies weitreichende Konsequenzen für die Astrophysik. Auch die sogenannte Neutrinooszillationen (Übergänge von einer Neutrino Art in die andere) sind experimentell noch nicht gesichert.

Neutrinoastronomie: Teilgebiet der Astronomie, das die von Himmelskörpern ausgehenden Neutrino Ströme untersucht. Wegen ihrer geringen Wechselwirkung mit anderen Teilchen verlassen die Neutrinos ungehindert das Innere der Sterne, sind deshalb auch nur sehr schwer nachzuweisen.

Neutron: instabiles, elektrisch neutrales Elementarteilchen (Zeichen n) aus der Familie der Baryonen mit Ruhmasse mn = 1,674 95 • 10'"27 kg, Spinquantenzahl s='/ und (anomalem) magnetischer Moment n„= -1,913 N = 9,66218-IO-27 A-m2 (/N Kernmagneton); wurde 1932 von J. Chadwick entdeckt und ist, wie das Proton, Bestandteil des Kerns; siehe auch Nukleon. Es wandelt sich nach einer mittleren Lebensdauer von 917 s beim Betazerfall n —> p + e' + ve unter Emission eines Elektrons e“ und Anti-Elektron-Neutrinos v„ in ein Proton p um. Das ebenfalls neutrale Anti-Neutron n wurde 1956 entdeckt. Neutron entstehen bei der Kernspaltung und anderen Kernprozessen; als Neutronenquelle wird häufig die Umwandlung Be (a, n) ‘JC von Beryllium in Kohlenstoff beim Beschuss mit a-Teilchen benutzt. Mehr als 99 % der bei der Kernspaltung entstehenden Neutronen treten innerhalb 10“14 s als prompte Neutron auf, weniger als 1 % durch radioaktive Umwandlung von Spaltprodukten erst bis zu Minuten später (verzögerte Neutron). Werden Neutron so weit abgebremst, dass sie im kinetischen Gleichgewicht mit der Wärmebewegung der sie umgebenden Moleküle sind, so nennt man sie thermisches Neutron. Bei 20 °C haben sie eine kinetische Energie von 0,025 eV beziehungsweise eine Geschwindigkeit von 2,2 km/s. Bei schnellen Neutronen liegt die Energie höher als 0,1 MeV.

Neutronenbestrahlung: Anwendung schneller Neutronen zur Geschwulstbehandlung. Die Neutronenbestrahlung bewirkt eine höhere Strahlenschädigung der Geschwulstzellen auf Grund der großen Energieübertragung der schnellen Neutronen.

Neutronendetektor: kernphysikalisches Messgerät zum Nachweis von Neutronen. Dabei wird die durch Kernreaktionen mit Neutronen ausgelöste ionisierende Strahlung gemessen; siehe auch Zählrohr.

Neutroneneinfang: Kernreaktion, bei der ein Neutron von einem Atomkern absorbiert wird und Gammaquanten emittiert werden. Siehe auch Einfangreaktion.

Neutronengenerator: nach dem Beschleunigerprinzip arbeitendes Gerät zur Erzeugung schneller Neutronen, zum Beispiel durch Beschuss, von Tritium mit Deuteriumkernen. Neutronengenerator werden in der Aktivierungsanalyse eingesetzt.

Neutronenstern: ein Stern äußerst hoher Dichte (1016 bis 1018 kg/m3), der vorwiegend aus Neutronen besteht. Neutronenstern haben Massen von 1 bis 2 Sonnenmassen, aber nur 20 bis 30 km Durchmesser. Sie entstehen vermutlich bei Supernova Ausbrüchen und sind als Pulsare sowie als bestimmte Röntgenquellen beobachtbar.

Neutronenstreuung, Neutronenbremsung-, beim Durchgang von Neutronen durch Stoffe erfolgende Zusammenstöße mit Atomkernen, die zu einem Verlust an kinetischer Energie der Neutronen führen. In thermischen Kernreaktoren wird die Energie der bei der Kernspaltung entstehenden Neutronen durch den Moderator so weit verringert, dass die Spaltwahrscheinlichkeit zu- und die kritische Masse abnimmt. Die kohärente Neutronenstreuung an kristallinen Körpern, Flüssigkeiten oder an Makromolekülen wird zur Strukturuntersuchung eingesetzter Neutronenüberschuss Kern.