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中子結(jié)構(gòu)和電荷的幾何分布

2016/10/20 14:18:40

一篇2007年發(fā)表的文章進(jìn)行了不依賴于模型的分析后作出結(jié)論，中子的外殼帶負(fù)電荷，中間層帶正電荷，而中心帶有負(fù)電荷。[26]簡單的說，中子的電負(fù)性外殼同質(zhì)子相互吸引。但是，在原子核中，質(zhì)子和中子之間最主要的作用力為核力。這種力跟粒子是否帶電荷無關(guān)。
中子的衰變編輯
在原子核外，自由中子性質(zhì)不穩(wěn)定，壽命約為15分鐘。中子衰變時釋放一個電子和一個反中微子而成為質(zhì)子（β衰變）。同樣的衰變過程在一些原子核中也存在。原子核中的中子和質(zhì)子可以通過吸收和釋放π介子互相轉(zhuǎn)換。
為什么穩(wěn)定的原子核里面的中子不衰變？
答：1.其實這個問題是不成立的。因為，從量子力學(xué)的角度來講，原子核里面的中子也是會衰變的，只不過幾率可能是極小的；
2.與自由中子不同，原子核里面的中子“質(zhì)量”不一定大于質(zhì)子“質(zhì)量”；原子核里面中子的“質(zhì)量”可能會比質(zhì)子的小，從而會發(fā)生質(zhì)子衰變?yōu)橹凶拥氖虑椋?BR>3、原子核內(nèi)部構(gòu)成了中子穩(wěn)定存在的環(huán)境。
結(jié)構(gòu)編輯
中子對外顯示電中性而具有磁矩。高能電子、μ子或中微子轟擊中子的散射實驗顯示中子內(nèi)部的電荷和磁矩有一定的分布，說明中子不是點粒子，而具有一定的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。中子是由3個更深層次的粒子——夸克構(gòu)成的。中子和質(zhì)子是同一種粒子的兩種不同電荷狀態(tài)，其同位旋為 1/2 ，中子的同位旋第三分量I3=－1/2。在輕核中含有幾乎相等數(shù)目的中子和質(zhì)子；在重核中，中子數(shù)則大于質(zhì)子數(shù)，例如鈾共有146個中子和92個質(zhì)子。對于一定質(zhì)子數(shù)的核，中子數(shù)可以在一定范圍內(nèi)取幾種不同的值，形成一個元素的不同同位素。
用途編輯
中子是研究核反應(yīng)很好的轟擊粒子，由于它不帶電，即使能量很低，也能引起核反應(yīng)
便攜式中子檢測儀
便攜式中子檢測儀
（見中子核反應(yīng)）。中子還在核裂變反應(yīng)中起重要作用。電中性的中子不能產(chǎn)生直接的電離作用，無法直接探測，只能通過它與核反應(yīng)的次級效應(yīng)來探測。
根據(jù)微觀粒子的波粒二象性，中子具有波動性，慢中子的波長約10-10米，與晶體內(nèi)原子間距相當(dāng)。中子衍射是研究晶體結(jié)構(gòu)的重要技術(shù)。中子是不帶電的基本粒子，靜止質(zhì)量為1.6748×10-27kg，它的半徑約為0.8×10-15m，與質(zhì)子大小類似。中子常用符號n表示。
特性編輯
①、1932年英國物理學(xué)家查德威克在做了用α粒子轟擊鈹?shù)膶嶒炛邪l(fā)現(xiàn)了中子。
②、單獨存在的中子是不穩(wěn)定的，平均壽命約為16分，它將衰變成質(zhì)子、電子和反中微子ν。
③、原子核由中子和質(zhì)子組成，原子核內(nèi)的中子是穩(wěn)定的。
④、由于中子不帶電，所以容易打進(jìn)原子核內(nèi)，引起各種核反應(yīng)。
⑤、中子的自旋量子數(shù)為1/2。
⑥、中子包含兩個具有 -1/3 電荷的下夸克和一個具有 +2/3 電荷的上夸克，其總電荷為零。

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