中子及其電性.docVIP

中子是一种电中性的粒子，具有与质子大约相同的质量。中子属于重子类，由两个下夸克和一个上夸克构成。绝大多数的原子核都由中子和质子组成（仅有一种氢原子的同位素例外，它由一个质子构成）。在原子核外，自由中子性质不稳定，半衰期为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。中子是由剑桥大学卡文迪许实验室的英国物理学家詹姆斯·查德威克于1932年发现的。以往曾经将中子列为基本粒子的一员。但现今在标准模型理论下，因为中子是由夸克组成，所以它是个复合粒子。中子和其它常见的次原子粒子最大的分别在于中子因其下夸克和上夸克之电荷互相抵消，本身不带电荷。另它穿透性强，无法直接进行观察，也令它在核转变中成为非常重要的媒介物。这两项因素使得它在次原子粒子发展历史的较后期才被发现。虽然组成物质的原子在正常情况下不带电荷，但原子比中子大一万倍，是由带负电的电子围绕带正电的原子核运行而形成的复杂系统。带电粒子（如质子，电子，或离子）和电磁波（如伽玛射线）都会在穿透物质时消耗能量，形式是将所穿透物质离子化。带电粒子会因此而慢下来，电磁波则会被所穿透物质吸收。中子的情况截然不同，它只会在与原子核近距离接触时受强相互作用或弱相互作用影响：结果一个自由中子在与原子核直接碰撞前不受任何外力影响。因为原子核太小，碰撞机会极少，因此自由中子会在一段极长的距离保持不变。自由中子和原子核的碰撞是弹性碰撞，其遵循巨观下两小球弹性碰撞时的动量法则。当被碰撞的原子核很重时，原子核只会有很小的速度；但是，若是碰撞的对象是和中子质量差不多质子，则质子和中子会以几乎相同的速度飞出。这类的碰撞将会因为制造出的离子而被侦测到。中子的电中性让它不仅很难侦测，也很难被控制。电中性使得我们无法以电磁场来加速、减速或是束缚中子。自由中子仅对磁场有很微弱的作用（因为中子存在磁矩）。真正能有效控制中子的只有核作用力。我们唯一能控制自由中子运动的方式只是放置原子核堆在它们的运动路径上，让中子和原子核碰撞藉以吸收之。这种以中子撞击原子核的反应在核反应中扮演重要角色，也是核子武器运作的原理。自由中子则可由核衰变、核反应或高能反应等中子源产生。参考资料 　　中子(英文：neutron 日本语：中性子朝鲜语：??? 泰语：Neutron 俄语：Нейтронный 希伯来语：?????? 希腊语：Νετρον?ων 印地语：????????? 加利西亚语：Neutrónicos)是组成原子核的核子之一。中子是1932年B.查德威克用a粒子轰击的实验中发现，并根据E. 卢瑟福的建议命名的。中子电中性，其质量为 1.6749286 ×10-27千克，比质子的质量稍大，自旋为1／2，磁矩以核磁子作衡量单位为 －1。 自由中子是不稳定的粒子，可通过弱作用衰变为质子，放出一个电子和一个反电子中微子，平均寿命为896秒。中子是费米子[1]，遵从费米-狄拉克分布和泡利不相容原理。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。 中子是组成原子核构成化学元素不可缺少的成分，虽然原子的化学性质是由核内的质子数目确定的，但是如果没有中子，由于带正电荷质子间的排斥力，就不可能构成除氢之外的其他元素。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，例如总共有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。 结构 　　本段中子不带电而具有磁矩。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。 用途 　　测到太阳微中子 　　本段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（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1.675×10^-27kg,它的半径约为O.8×10^-15m，与质子大小类似。中子常用符号n表示。 　　①1932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