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La scoperta del neutrone si deve al
fisico inglese Chadwick (Nobel 1935), il quale fornì una nuova interpretazione
degli esperimenti effettuati da Bothe e Becker (1930) e dai coniugi francesi
Joliot- 515b17f Curie (1932), bombardando bersagli di boro e di berillio con le
particelle a (nuclei di elio) emesse dal radio.
Bothe e Becker e Joliot-Curie pensavano che il bombardamento con particelle a determinasse l'emissione di fotoni g di alta energia da parte dei nuclei di B e Be; invece
le prove teorico-sperimentali prodotte da Chadwick, evidenziarono l'esistenza
del neutrone nei nuclei atomici, che anteriormente al 1932 si riteneva fossero
costituiti da protoni ed elettroni.
Il neutrone è privo di carica elettrica ed ha una massa circa uguale a quella
del protone.
Appartiene alla famiglia degli adroni ed è soggetto pertanto sia alle
interazioni forti che a quelle deboli.
Esso inoltre, pur essendo privo di carica elettrica, è dotato di un momento
magnetico mediante il quale può interagire con un campo elettromagnetico.
Il neutrone ed il protone vengono entrambi definiti nucleoni, in quanto
costituiscono i nuclei atomici.
Enrico Fermi ed i suoi allievi Emilio
Segrè , Franco Rasetti, Edoardo Amaldi, Ettore Maiorana ed Oscar D'Agostino nel
1934 diedero inizio presso l'Istituto di Fisica dell'Università di Roma ad una
serie di celebri esperienze finalizzate allo studio della radioattività
artificiale indotta dal bombardamento dei nuclei atomici con neutroni.
Nello stesso anno i coniugi Joliot-Curie avevano scoperto la radioattività
artificiale bombardando l'alluminio con le particelle a emesse dal polonio, ottenendo nuclei radioattivi che
emettevano positroni invece di elettroni, come avviene per gli elementi
radioattivi naturali.
Fermi ebbe l'idea di utilizzare i neutroni al posto delle particelle a ,considerando che i neutroni, essendo privi di carica
elettrica, non subiscono la repulsione da parte dei nuclei atomici carichi
positivamente, e possono pertanto indurre con notevole efficacia le reazioni
che rendono radioattivi i nuclei atomici.
Le esperienze condotte su una sessantina di elementi chimici evidenziarono la
possibilità di indurre molto agevolmente la radioattività , bombardando i
nuclei atomici con neutroni lenti, cioè neutroni rallentati interponendo tra la
sorgente ed il bersaglio spessori di sostanze idrogenate (acqua, paraffina).
Le esperienze della Scuola di Fermi furono di fondamentale importanza per la
scoperta della fissione (scissione) nucleare dell'uranio e la realizzazione della
pila atomica (reattore nuclrare) presso l'Università di Chicago (dicembre
1942).
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