Neutronen wurden erstmals 1932 von dem Physiker und späteren Nobelpreisträger James Chadwick beim Beschuss von Beryllium mit Alphateilchen (α) beobachtet. Alphateilchen sind Heliumkerne.

In der obigen Formel steht links oben des Elementsymbols seine Atomare Massenzahl A und darunter die Ordnungszahl Z, die gleichbedeutend mit der Zahl der Protonen ist. Folgende Beziehung gilt für die Zahl der sich in dem Kern des Atoms befindenden Neutronen:

N = A - Z

Die Ruhemasse des Neutrons beträgt in SI-Einheiten beziehungsweise mit der Atomaren Masseneinheit u ausgedrückt:

Das entspricht einer Ruheenergie in SI-Einheiten beziehungsweise in Elektronvolt ausgedrückt von:

Somit ist sie um etwa 1,293 MeV größer als die eines Protons. Der Durchmesser des Neutrons beträgt ungefähr 1,6â‹…10^-15 m.

Die Neutronen in dem Atomkern tragen zur atomaren Gesamtmasse bei und bestimmen damit das Isotop des Elements. Das chemische Verhalten bleibt jedoch in dem Wesentlichen gleich, da dies durch die physikalischen Merkmalen der Atomhülle bestimmt wird, deren Elektronenanzahl wegen der elektrischen Neutralität des Neutrons unabhängig von der Neutronenzahl ist.

Der Atomkern von fast allen Atomen besteht aus Protonen und Neutronen. Die Ausnahme ist das am häufigsten auftretende Wasserstoffisotop, das ca. aus einem einzelnen Proton besteht.

Freie Neutronen entstehen unter anderm durch Kernreaktionen. Das freie Neutron ist instabil und zerfällt mit einer mittleren Lebensdauer von etwa 885 Sekunden in ein Proton, ein Elektron und ein Elektron-Antineutrino:

Neutronen hinterlassen in einer Blasenkammer keine Spur, d. h. sie wirken nicht ionisierend.

Freie Neutronen werden von vielen Atomkernen absorbiert. Die bei dieser Reaktion entstehenden neuen Atomkerne sind häufig radioaktiv; einige wenige Atomkerne spalten sich spontan nachdem Einfangen eines Neutrons. Man unterscheidet zwischen schnellen Neutronen (E>1MeV) und thermischen Neutronen. Zu dem Abbremsen (Moderation) von Neutronen müssen Kerne kleiner Massenzahl benutzt werden, da der Energieverlust über Stöße erfolgt. In vielen Kernreaktoren (Druck- und Siedewasserreaktoren) entstehen schnelle Neutronen und werden mittels eines geeigneten Moderators (Wasser, Graphit, Deuterium) auf für die Kernspaltung passende Energie abgebremst.

Die Neutronen unterliegen der Schwachen Wechselwirkung. Der hierdurch verursachte Betazerfall sorgt für die Aufspaltung eines Neutrons in ein Proton, ein Elektron und ein Antineutrino.

Neutronen unterliegen der Starken Wechselwirkung, nicht aber der Elektromagnetischen Wechselwirkung. Daher stabilisieren sie Atomkerne mit vielen Protonen; andernfalls wäre die Abstoßung der Protonen aufgrund ihrer gleichen elektrischen Ladung zu stark. Die Elektromagnetische Wechselwirkung ist zwar wesentlich schwächer als die Starke Wechselwirkung (daher können Protonen überhaupt zusammenhalten), sie nimmt aber mit zunehmender Entfernung nicht so schnell ab.

Das Neutron hat den Spin 1/2 und ist damit ein Fermion. Außerdem gehört es zu den Baryonen. Neutronen bestehen ihrerseits aus zwei d-Quarks und einem u-Quark (Formel udd).

Das Neutron unterliegt folgenden Grundkräften der Physik:

• Starke Wechselwirkung
• Schwache Wechselwirkung
• Gravitation

• http://alephwww.physik.uni-siegen.de/~brandt/abend/sld033.html
• http://neutra.web.psi.ch/What/d/physic.html
• Tabellenwerte von http://physics.nist.gov/constants

Siehe auch: Neutronenbombe