Neutron
Ein Neutron ist ein subatomares Teilchen, das Sie in jedem Atomkern finden, nur nicht im einfachen Wasserstoff. Das Teilchen trägt seinen Namen, weil es keine elektrische Ladung besitzt – es ist neutral. Neutronen sind extrem dicht. Ist ein Neutron isoliert, dann hat es eine Masse von nur 1,675 x 10-27 Kilogramm. Könnten Sie aber einen Teelöffel von sehr nah aneinander liegenden Neutronen nehmen, würden die daraus resultierende Materie auf der Oberfläche der Erde Millionen an Tonnen wiegen.
Die Anzahl der Protonen im Kern oder Nukleus eines Elements nennt man Ordnungszahl. Anhand dieser Zahl lassen sich Elemente eindeutig identifizieren. In den Atomen eines bestimmten Elements, wie zum Beispiel Kohlenstoff, ist die Anzahl der Protonen im Atomkern immer gleich. Die Anzahl der Neutronen kann allerdings variieren. Ein Atom eines bestimmten Elements mit einer speziellen Anzahl an Neutronen im Atomkern nennt sich Isotop. Das Isotop eines Atoms wird durch den Namen des Elements, gefolgt von der Anzahl an Protonen und Neutronen, gekennzeichnet. Der Nukleus eines Kohlenstoffatoms besteht immer aus sechs Protonen und in der Regel aus sechs Neutronen. Einige Kohlenstoffkerne besitzen allerdings acht Neutronen. Deswegen ist Kohlenstoff 12 das am häufigsten vorkommende Isotop von Kohlenstoff. Kohlenstoff 14 gibt es ebenfalls, ist aber weniger häufig anzutreffen.
Neutronen müssen nicht auf die Kerne von Atomen beschränkt sein. Sie können ganz allein existieren. Wenn Neutronen außerhalb der Atomkerne gefunden werden, erhalten sie faszinierende, bizarre und potenziell gefährliche Eigenschaften. Wenn sie mit hoher Geschwindigkeit unterwegs sind, erzeugen sie tödliche Strahlung. Die so genannte Neutronenbombe, bekannt für ihre Fähigkeit, Menschen und Tiere zu töten und gleichzeitig einen minimalen Einfluss auf unbelebte physische Strukturen zu haben, erzeugt ein Sperrfeuer aus Hochgeschwindigkeitsneutronen. Die hohe Dichte dieser Partikel, kombiniert mit ihrer Geschwindigkeit, verleiht ihnen extreme Energie. Dadurch haben sie die Fähigkeit, die Kerne der Atome, die sie treffen, zu verändern oder sogar auseinander zu brechen.
Explodiert ein großer Stern und stößt dabei seine äußeren Schichten ab, nennt man das eine Supernova. Die restliche Materie ist sehr dicht und praktisch werden alle subatomaren Teilchen zu Neutronen. Das entstehende Objekt ist ein Neutronenstern, der möglicherweise einen kleineren Durchmesser als die Erde hat. Allerdings hat er die Masse von mehreren hundert unserer Sonnen. Neutronensterne können sich sehr schnell drehen und produzieren dabei Ausbrüche an elektromagnetischer Strahlung. Man kann sie mit Radioteleskopen als periodische Impulse wahrnehmen. Solche Himmelskörper sind auch als Pulsare bekannt. Ist ein Neutronenstern dicht genug, kollabiert er und es entsteht ein Schwarzes Loch. Die Gravitation ist so stark, dass dann nichts daraus entkommen kann, nicht einmal ein Photon.
