Neutrón
Un neutrón es una partícula sin carga eléctrica que se encuentra en el núcleo de un átomo; añade masa y ayuda a mantener unido el núcleo.
Definition
Un neutrón es una partícula del núcleo sin carga eléctrica y con una masa aproximadamente igual a la de un protón ($1.675 \times 10^{-27}\text{ kg}$, o $1.00866\text{ amu}$, ligeramente más pesado). Los neutrones se suman al número másico pero no al número atómico, y los átomos de un mismo elemento con distinto número de neutrones son isótopos. Formados por un quark arriba y dos quarks abajo, los neutrones estabilizan los núcleos añadiendo atracción por fuerza fuerte sin añadir repulsión electrostática; un neutrón libre es inestable y se desintegra beta en un protón, un electrón y un antineutrino con una vida media de unos $15$ minutos.
Example
Un núcleo de helio tiene $2$ protones y $2$ neutrones; los neutrones añaden masa pero ninguna carga. El carbono-12 tiene $6$ neutrones y el carbono-14 tiene $8$, así que ambos son carbono pero el carbono-14 es más pesado y radiactivo. Para contar neutrones, resta el número atómico del número másico: el cloro-37 tiene $37 - 17 = 20$. Los núcleos estables ligeros tienen aproximadamente el mismo número de protones y neutrones, pero los pesados necesitan neutrones adicionales, así que el plomo-208 tiene $82$ protones y $126$ neutrones.
Key Insight
Los neutrones son neutros, así que ni atraen ni repelen electrones y no dejan rastro de ionización, razón por la cual Chadwick no los identificó hasta 1932, décadas después del electrón y el protón. Los núcleos con demasiados o muy pocos neutrones se desintegran radiactivamente, y los neutrones libres son lo que sostiene la reacción en cadena dentro de un reactor nuclear.