Los neutrones interactúan entre sí solo a través de la interacción de intercambio , mientras que las "partículas de todos los días" y sus temperaturas se rigen por fuerzas electrostáticas. ¿Cuáles son las implicaciones de esta diferencia en la temperatura de una colección de neutrones? En otras palabras, ¿cuál es el significado de la vibración térmica en ausencia de fuerzas electrostáticas?
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JRT
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Los neutrones interactuar el uno con el otro sólo a través de la interacción de canje
Los neutrones interactuar a través de las fuerzas fuertes y débiles. A bajas energías de la interacción es principalmente a través de la fuerza nuclear, o residual de la fuerza fuerte, la cual se deriva en última instancia de la fuerza de las interacciones entre los quarks. Esto puede ser descrito como una fuerza eficaz debido a que el intercambio de virtual pions.
La fuerza nuclear permite que los neutrones para el intercambio de impulso con cada uno de los otros y por lo tanto térmicamente se equilibre.
Eric Grunzke
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El cero rango de las interacciones nucleares sentía por neutrones hace neutrones libres, fuera de un núcleo o una estrella de neutrones, una excelente aplicación de un gas ideal. Sin embargo, un neutrón de gas es un poco inusual ya que de neutrones gases en su mayoría están en baja densidad y la presión que el neutrón-neutrón interacción es muy poco probable que ocurra antes de que el neutrón o bien se desintegra o se escapa del recipiente. Un neutrón de gas será, por tanto, el enfoque de equilibrio térmico con el medio en el recipiente, o las paredes del recipiente; sin embargo, un neutrón de gas normalmente es todavía bastante lejos del equilibrio y la distribución de la velocidad no esMaxwellian.
Por ejemplo, los neutrones en un reactor de depósito de la mayor parte de su energía cinética en un "moderador", que es a menudo el agua; esto es debido a que la temperatura de las habitaciones neutrones son mucho más propensos a inducir a otro de la fisión de los neutrones "rápidos" que la fisión produce realmente. Fuente de neutrones de instalaciones, por lo general tienen "frío" moderadores hecho de hidrógeno líquido, que producen más lento neutrones.
Los llamados ultra-frío neutrones (UCN), en realidad son bastante estables en helio líquido. Esto es debido a que las interacciones entre los neutrones y los fonones en el helio es la mecánica cuántica y los neutrones-phonon dispersión de la sección transversal es pequeña. La UCN con energía térmica $\rm 100\,neV \approx 1.2\,millikelvin / \it k$ son estables en un 100 millikelvin helio baño de veces aproximadamente igual a la del neutrón toda la vida.
rmhleo
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Así, esencialmente, no hay mucha diferencia, al menos si estamos hablando de la temperatura y significa "energía cinética media" como hacemos generalmente. Por qué? Debido a que los neutrones como "cada día partículas" interactuar a través de la nucleón-nucleón potencial que de manera similar a la que existe entre las moléculas, que es repugnante a corta distancia y atractiva en distancias más largas. Por supuesto, en este caso las escalas son muy diferentes.
Usted puede pensar en núcleos como "bolsas de neutrones" de alguna manera. Pero aquí, los protones que se repelen, sólo se comportan de forma ligeramente diferente de neutrones, ya que la fuerza nuclear es tan fuerte. De hecho, algunos nuclear modelos describen los núcleos excitados como un gas de nucleones, que exhibe la evaporación de una manera similar como caliente gota.
