中子

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  中子汉语拼音:Zhongzi;英语:Neutron),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(939.56563兆电子伏特),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-1.91304275。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,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,例如中共有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。

  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。

  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。