Nêutron

Os nêutrons são partículas subatômicas. Isto é, eles estão entre as partes que compõem os átomos. O interesse por esse segmento da matéria foi incentivado pelas descobertas de Neils Bohr, que lhe renderam o Nobel de Química em 1922. A partir dos estudos do cientista dinamarquês sobre Teoria Atômica, outros pesquisadores dedicaram-se a compreender mais profundamente o interior dos átomos. Entre as principais questões a serem desvendadas estava a existência de outras partículas no núcleo além do próton e como elas se comportariam.

Os indícios de que havia ainda partes subatômicas a serem conhecidas vinha da seguinte problemática: o núcleo do Hidrogênio (H) possui metade da carga de um núcleo de Hélio (He). Entretanto, o Hélio apresenta massa atômica quatro vezes maior do que a do Hidrogênio. A mesma situação pode ser observada entre o Carbono (C) e o Oxigênio (O), por exemplo. E assim foi possível perceber a relação análoga em diferentes elementos identificados na época.

Em decorrência disso, Ernest Rutherford já antecipava a presença de partículas grandes em massa, mas sem cargas ainda em 1920. Cabia então concentrar os esforços para comprovar a sua ideia. Porém, foi o seu aluno, James Chadwick, que pode confirmar a existência do nêutron em 1932. Sua pesquisa baseou-se nas conclusões apresentadas por Irène Curie e Frédéric Juliot, filha e genro do casal Curie. Eles descreverem uma forma de radiação muito energética, mas que não tinha carga. Os dois analisavam o bombardeio de Berílio (Be) com partículas alfas. Irène e Frédéric creditavam, equivocadamente, o resultado às partículas alfa. No entanto, Chadwick utilizou esse fato de maneira efetiva e mostrou a atividade do nêutron nesse processo. Em 1935, o físico britânico ganhou o Prêmio Nobel por causa desse seu achado.

• O estudioso dinamarquês Neils Bohr foi um dos pioneiros no estudo das partículas subatômicas;
• Indícios como a massa atômica e a carga elétrica dos elementos apontavam para existência de parte ainda desconhecida dos átomos;
• Irène Curie e Frédéric Juliot contribuíram para os experimentos de Chadwick, responsável por comprovar a presença dos nêutrons.

Principais propriedades dos nêutrons

A palavra nêutron é uma adaptação do termo latino “neutralis”, que é relativo ao neutro. No caso, a expressão refere-se à ausência de carga elétrica de qualquer tipo nessas partículas. Inicialmente, achava-se que o nêutron era uma partícula elementar. Porém, conforme o entendimento a respeito dos átomos avançou, ficou claro que essa suposição estava incorreta. Isso porque é provado que partículas com cargas iguais se repelem graças à repulsão elétrica. Ou seja, não seria possível que o núcleo atômico permanecesse estável sendo constituído somente por prótons. Seria necessário que houvesse uma partícula de característica neutra que garantisse tal estabilidade.

A primeira tese, defendida inclusive pelo já citado Rutherford, contemplava que uma partícula eletricamente neutra era obtida por um elétron e um próton, o que seria como somar -1 e 1. Essa noção também supunha uma massa semelhante à do próton. Todavia, uma série de argumentos corroborados pela mecânica quântica demonstra que essa premissa sobre as partículas estava errada.
Na verdade, a massa do nêutron em estado de inércia é de 1,008664904 unidades de massa atômica, o que significa que ele é em torno de 0,1% mais pesado que o próton. É importante destacar que o nêutron é difícil de examinar por ser eletricamente neutro. Sabe-se que eles estão localizados no núcleo do átomo, juntamente com os prótons, enquanto os elétrons giram em torno desse núcleo. A força nuclear leva o nêutron a ser atraído tanto por prótons quanto por elétrons, sem que seja repelido por nenhum dos dois. Em razão disso, ele é essencial para a estabilidade atômica de todos os elementos, com exceção do Hidrogênio (H).

• O nêutron tem como principal característica a ausência de carga elétrica;
• Inicialmente, atribuiu-se a neutralidade elétrica à presença de um elétron e um próton (-1 e 1);
• Por ser neutro, atrai prótons e elétrons;
• Os nêutrons não são repelidos nem pelos elétrons, nem pelos prótons;
• Sua massa é 0,1% maior que a do próton;
• Ele está situado no núcleo atômico

As consequências da descoberta dessas partículas subatômicas

A descoberta dos nêutrons modificou aquilo que se sabia até então sobre os átomos. Os dois usos mais difundidos afetaram a relação do ser humano com essas partículas, pois permitiu que fossem criados os reatores nucleares e também as bombas atômicas a partir da fissão nuclear. A primeira tecnologia utiliza a liberação de energia controlada obtida por meio da separação do núcleo do átomo. Dada a escassez de recursos não renováveis como a água, as usinas nucleares já fornecem energia elétrica para muitos países. Nas bombas nucleares, os elementos químicos Urânio (U) ou Plutônio (Pu) são bombardeadas com nêutrons e desintegram-se em elementos mais leves. Esse procedimento faz com que sejam produzidos mais nêutrons que bombardeiam outros núcleos e assim sucessivamente, gerando uma reação em cadeia.