النيوترون والبروتون

اكتُشِفَ "النيوترون" عام 1933، ورُحِّبَ باكتشافه كثيرًا؛ إذ أعطى تفسيرًا للتناقض بين بنية الجدول الدوري وترتيب العناصر بناءً على وزنها الذري، وقد عُدَّ جسيمًا أساسيًّا في الكون؛ بالتساوي مع الإلكترون والبروتون.

النيوترون جسيم متعادل كهربائيًًا؛ فهو يحتوي شحنةً موجبة بداخله وأخرى سالبة موزَّعة على سطحه؛ لذلك قد يتفكَّك (يضمحلًُ) إلى بروتون موجب وإلكترون سالب، وهذا ما يُفسّر زيادة كتلة النيوترون قليلًا عن كتلة البروتون.

أمَّا البروتون فهو جسيم موجب الشُّحنة، أصغر قليلًا من النيوترون، ويوجد داخل النَّواة سويَّةً مع النيوترون.

في العناصر المستقرة، يقترب عدد البروتونات من عدد النيوترونات، إذ يدور كل زوج "بروتون-نيوترون" حول بعضهما فيما يشبه الرقص، مشكِّلين معًا جسيمًا يُدعى: الديترون.

وكلَّما ازداد عدد النيوترونات على عدد البروتونات -أو العكس- أصبحت النَّواة غير مستقرة؛ وهذا ما يحصل في أنوية العناصر المشعَّة التي تُصدر الإشعاعات النَّووية تلقائيًا في سعيها للموازنة بين عددي العنصرين (1).

تُستَخدَمُ النيوترونات لدراسة العينات الجيولوجية، والمواد الجديدة المُستَخدمة في إنتاج الطَّاقة وتخزينها، والمواد الكيميائية التي تؤثِّر في البيئة، والبوليمرات والبلاستيك؛ أي أنَّ النيوترونات تؤدِّي دورًا حيويًّا في حياتنا اليوميَّة (2).

ويُعدُّ البروتون -كالنيوترون- أحد ثلاث جسيمات رئيسية تتكون منها الذرة. تشكِّل البروتونات مع النيوترونات كل كتلة الذرة تقريبًا؛ فهما أكبر كتلة بما لا يُقاس من الإلكترون.

أمَّا عن أهميَّة البروتونات؛ فهي ذات أهميَّة أكبر ممَّا تعتقد، وترتبط أهميتها بوجود الشمس نفسها.

لكن كيف ذلك؟ وما علاقتهما ببعضهما بعضًا؟

تنتج الطاقة الهائلة عن الشَّمس نتيجة تفاعلات اتِّحاد البروتونات فيها -وكذلك جميع النجوم- إذ تتحد بروتونات ذرات الهيدروجين مشكِّلةً نوى من ذرات الهيليوم؛ ممَّا يطلق كميةً هائلةً من الطَّاقة، وهو التَّفاعل المُسمَّى: الاندماج النَّووي، وهو التفاعل نفسه الذي يحصل مسبِّبًا انفجار القنابل الهيدروجينيَّة! (3).

المصادر: