Eigenschaften

Neutronen bilden gemeinsam mit Protonen die Bausteine der Atomkerne. Das Neutron ist etwas schwerer als das Proton und kann daher in ein Proton und ein Elektron sowie ein Anti-Neutrino zerfallen. Es ist nur als Bestandteil von Kernen stabil; wird ein Neutron durch eine Kernreaktion freigesetzt, zerfällt es. Die Lebensdauer von freien Neutronen beträgt etwa 886 Sekunden.

Neutronen sind nur nach außen elektrisch neutral, denn sie besitzen eine innere Struktur mit einer Ladungsverteilung von positiven und negativen Ladungen (ähnlich den Verhältnissen im nach außen neutralen Atom). Dies führt zu einer weiteren interessanten Eigenschaft des Neutrons: es trägt ein magnetisches Dipolmoment, so dass es sich in einem Magnetfeld wie eine Kompassnadel ausrichten kann.

Beide Eigenschaften, Neutralität und magnetisches Moment, machen Neutronenstrahlen zu einem begehrten Werkzeug der Festkörperphysik. So sind Neutronen in der Lage massive Schichten von mehreren Zentimetern Dicke zu durchdringen. Sie können dort eine Kernreaktion auslösen (Aktivierungsanalyse) oder als "Materiewelle" Auskunft über die Mikrostruktur von Festkörpern geben. Neutronen aus Forschungsreaktoren werden als Sonde eingesetzt, um z. B. die mikroskopische Struktur von Kristallen, oder die innere mechanische Spannung von großen mechanischen Teilen, wie z. B. dem Ventil eines Schiffsdieselmotors zu untersuchen. Aber auch der Aufbau von magnetischen Schichtsystemen, wie sie für Speichermedien (z. B. Festplatten in Computern) gebraucht werden, kann mit ihnen aufgeklärt werden.

Neutronen-Protonen