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    中子结构和电荷的几何分布

    2016/10/20 14:18:40

    一篇2007年发表的文章进行了不依赖于模型的分析后作出结论,中子的外壳带负电荷,中间层带正电荷,而中心带有负电荷。[26]简单的说,中子的电负性外壳同质子相互吸引。但是,在原子核中,质子和中子之间最主要的作用力为核力。这种力跟粒子是否带电荷无关。
    中子的衰变编辑
    在原子核外,自由中子性质不稳定,寿命约为15分钟。中子衰变时释放一个电子和一个反中微子而成为质子(β衰变)。同样的衰变过程在一些原子核中也存在。原子核中的中子和质子可以通过吸收和释放π介子互相转换。
    为什么稳定的原子核里面的中子不衰变?
    答:1.其实这个问题是不成立的。因为,从量子力学的角度来讲,原子核里面的中子也是会衰变的,只不过几率可能是极小的;
    2.与自由中子不同,原子核里面的中子“质量”不一定大于质子“质量”;原子核里面中子的“质量”可能会比质子的小,从而会发生质子衰变为中子的事情;
    3、原子核内部构成了中子稳定存在的环境。
    结构编辑
    中子对外显示电中性而具有磁矩。高能电子、μ子或中微子轰击中子的散射实验显 示中子内部的电荷和磁矩有一定的分布,说明中子不是点粒子,而具有一定的内部结构。中子是由3个更深层次的粒子——夸克构成的。中子和质子是同一种粒子的两种不同电荷状态,其同位旋为 1/2 ,中子的同位旋第三分量I3=-1/2。在轻核中含有几乎相等数目的中子和质子;在重核中,中子数则大于质子数,例如铀共有146个中子和92个质子。对于一定质子数的核,中子数可以在一定范围内取几种不同的值,形成一个元素的不同同位素。
    用途编辑
    中子是研究核反应很好的轰击粒子,由于它不带电,即使能量很低,也能引起核反应
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    (见中子核反应)。中子还在核裂变反应中起重要作用。电中性的中子不能产生直接的电离作用,无法直接探测,只能通过它与核反应的次级效应来探测。
    根据微观粒子的波粒二象性,中子具有波动性,慢中子的波长约10-10米,与晶体内原子间距相当。中子衍射是研究晶体结构的重要技术。中子是不带电的基本粒子,静止质量为1.6748×10-27kg,它的半径约为0.8×10-15m,与质子大小类似。中子常用符号n表示。
    特性编辑
    ①、1932年英国物理学家查德威克在做了用α粒子轰击铍的实验中发现了中子。
    ②、单独存在的中子是不稳定的,平均寿命约为16分,它将衰变成质子、电子和反中微子ν。
    ③、原子核由中子和质子组成,原子核内的中子是稳定的。
    ④、由于中子不带电,所以容易打进原子核内,引起各种核反应。
    ⑤、中子的自旋量子数为1/2。
    ⑥、中子包含两个具有 -1/3 电荷的下夸克和一个具有 +2/3 电荷的上夸克,其总电荷为零。

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