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A função de um nêutron

Conceitos básicos

O nêutron é uma partícula subatômica, um dos três componentes principais do átomo (prótons, nêutrons, elétrons). Carga neutra. Prótons: carga positiva. Elétrons: carga negativa. Prótons + nêutrons = núcleo atômico. O número de nêutrons determina o peso do elemento (partícula mais pesada dos três).

Nêutron livre decai rapidamente: meia-vida ~10,5 minutos. Importante em fissão, decaimento radioativo, captura de nêutrons.

Função principal no núcleo

Força nuclear forte do nêutron permite ligação próton-próton (que se repelem eletrostaticamente). Sem carga elétrica, não afetado pela repulsão próton-próton. Força forte sobrepuja força eletromagnética, unindo prótons e nêutrons em núcleo estável.

Isótopos

Mesmo número de prótons/elétrons (mesmo número atômico), massa atômica diferente. Nomeação: Elemento-Massa (ex: Carbono-12, Carbono-13, Carbono-14). Isótopos naturais geralmente estáveis.

Decaimento beta e radioativo

• Excesso de nêutrons ou prótons → um converte-se no outro
• Decaimento β⁻: nêutron → próton + elétron (β⁻) + antineutrino. Carga nuclear aumenta +1 → elemento seguinte na tabela periódica
• Decaimento β⁺: próton → nêutron + pósitron (β⁺) + neutrino. Carga nuclear diminui -1 → elemento anterior

Fissão nuclear

Divisão do núcleo. Nêutrons livres absorvidos criam instabilidade. Exemplo clássico: Urânio-235 (isótopo). U-235 + nêutron livre → U-236 (instável) → fissão imediata → 2 novos elementos + 2-3 nêutrons livres → reação em cadeia em reator nuclear.

Captura de nêutrons

Nêutron excitado reanexa-se a outro núcleo. Emite energia como raios gama. Dois processos:

• Processo lento (s-process): captura gradual em estrelas
• Processo rápido (r-process): captura rápida em supernovas/colisão de estrelas de nêutrons

Aplicação médica: terapia de captura de nêutrons (BNCT) para certos cânceres cerebrais; energia liberada (gama) destrói tumor seletivamente.