核子(质子、反质子等的总称)
外文名 | Nucleon |
电子产品类别 | 中子 |
学科 | 核化学 |
领域 | 核能 |
所属 | 重子 |
包括 | 质子、反质子、中子与反中子 |
组成 | 夸克和胶子 |
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核子的組成粒子:質子,中子,介子(隱含)之結構圖
核子是质子、中子的总称。质子是自旋为,质量为(),带正电(数值与电子电荷绝对值相同,为),磁矩为 的稳定粒子(年)。中子是1932年由J.查德威克发现的中性粒子,其自旋为,质量为;磁矩为它是不稳定的。它可以通过弱相互作用衰变为质子、电子和反电子中微子,平均寿命约为秒。在中子发现后,伊万年科和海森伯提出了原子核由质子和中子构成的理论。这理论已由随后的实验所证实。 质子-质子和中子-质子的散射实验表明,它们之间的强相互作用力(核力)与它们是否带电(即是质子还是中子)无关,这就是核力的电荷无关性。为了解释核力的电荷无关性,B.卡森和E.U.康登于1936年引入了同位旋的概念,把质子和中子看成同一种粒子──核子的两种不同状态。核子的同位旋是,它可以有两种不同的状态:同位旋第三分量为的状态是质子,同位旋第三分量为的状态是中子。这样,核力的电荷无关性被归结为强相互作用中同位旋空间的转动不变性。 高能电子、子和中微子在质子及中子上的散射表明,质子和中子的电荷和磁矩有着一定的空间分布,因而不是点粒子,而是有着内部结构的。目前实验的结果表明,质子和中子是由三个更深一层次的粒子──夸克通过由胶子传递的作用力所构成的。研究核子的内部结构,是粒子物理学当前的一个中心课题。