核子

核子

核子(Nucleon)是質子、反質子、中子和反中子的總稱,是組成原子核的粒子。它由夸克和膠子組成,屬於重子。

核子

正文

核子的組成粒子:質子,中子,介子(隱含)之結構圖核子的組成粒子:質子,中子,介子(隱含)之結構圖
核子是質子、中子的總稱。質子是自鏇為1/2,質量為 1.6726485×10- 核子g(938.2796MeV),帶正電(數值與電子電荷絕對值相同,為1.6021892×10-19 C),磁矩為1.410617×10-23 erg/Gs 的穩定粒子(壽命>10核子年)。中子是1932年由J.查德威克發現的中性粒子,其自鏇為1/2,
中子衰變為質子,電子,反中微子圖中子衰變為質子,電子,反中微子圖

質量為 1.674954×10-24 g(939.5731MeV),磁矩為-9.66243661×10-24 erg/Gs。它是不穩定的。它可以通過弱相互作用衰變為質子、電子和反電子中微子平均壽命約為898±16秒。在中子發現後,Д.Д.伊萬年科和W.K.海森伯提出了原子核由質子和中子構成的理論。這理論已由隨後的實驗所證實。
質子-質子和中子-質子的散射實驗表明,它們之間的強相互作用力(核力)與它們是否帶電(即是質子還是中子)無關,這就是核力的電荷無關性。為了解釋核力的電荷無關性,B.卡森和E.U.康登於1936年引入了同位鏇的概念,把質子和中子看成同一種粒子──核子的兩種不同狀態。核子的同位鏇是1/2,它可以有兩種不同的狀態:同位鏇第三分量為1/2的狀態是質子,同位鏇第三分量為-1/2的狀態是中子。這樣,核力的電荷無關性被歸結為強相互作用中同位鏇空間的轉動不變性。
高能電子、m 子和中微子在質子及中子上的散射表明,質子和中子的電荷和磁矩有著一定的空間分布,因而不是點粒子,而是有著內部結構的。目前實驗的結果表明,質子和中子是由三個更深一層次的粒子──夸克通過由膠子傳遞的作用力所構成的。研究核子的內部結構,是粒子物理學當前的一個中心課題。

核子-內部結構表核子-內部結構表

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