关于中子的一堆问题
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发布时间：2022-05-27 12:28
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时间：2024-12-14 01:35
中子和反中子都不带电菏,自旋相反,中子和反中子一旦相遇会湮灭成光子,能量100%释效。
其它一堆问题?见下三图:
图中＋－号代表不可分割的最小正负电磁信息单位-量子比特（qubit）
（名物理学家约翰.惠勒John Wheeler曾有句名言:万物源于比特 It from bit
量子信息研究兴盛后,此概念升华为，万物源于量子比特）
注：位元即比特
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时间：2024-12-14 01:35
中子由 2个下夸克(d) 和1个上夸克（u)组成，即 d
反中子由 2个反下夸克和1个反上夸克组成。
（注：夸克和层子是同一概念）
②中子和反中子有何不同？
从 ①的回答看出，它们的夸克组成不同。另外，对于中子，其自旋和磁矩方向相反，而对于反中子，自旋和磁矩方向平行。
③中子的质量是多少？
在基本粒子领域，习惯于用能量表示粒子的质量，二者之间通过爱因斯坦质能方程联系。中子的质量为 939 MeV。
④构成中子的各个层子的质量分别是多少？它们的质量和是多少？
就夸克而言，有 流夸克质量(current quark mass) 和裸质量(bare mass)之分。
下夸克的流质量为310MeV，裸质量为 1.5~4 MeV。
上夸克的流质量为310MeV，裸质量为 4~8 MeV。
流质量的质量和为 939 MeV，即与中子质量相当。
裸质量的质量和为 10 MeV 水平，远小于中子的质量。
⑤中子是否衰变？如果衰变，发生怎样的衰变？
自由的中子 以及非稳定核内的中子 都可以发生衰变。
中子衰变一般产生 质子+电子+中微子
⑥中子和反中子相遇，会发生什么现象？具体过程是什么
会发生湮灭反应
湮灭反应的具体过程因反应条件的不同而不同，种类繁多，例如 产生若干 π 介子。甚至可以说，只要满足基本的反应定律的湮灭反应都有可能发生。例如 能量守恒、电荷守恒、重子数守恒 等等。
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时间：2024-12-14 01:36
反中子：中子的反粒子。它是1956年发现的。它的磁矩对于其自旋是反号的。反中子与核子相碰可湮没为π介子。
中子的重量：静止质量为1.675×10^-27kg。
中子衰变：中子是基本粒子的一种，是原子核的组成部分。1932年，英国物理学家乍得威克首次发现了中子。中子具有与质子大约相同的质量，属于重子类，由两个底夸克和一个顶夸克构成。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，中子性质不稳定，半衰期为15分钟。
基本粒子学理论认为，所有与带电粒子碰撞的反应形式都应释放出光子。但由于光子的能量很小，技术上很难“捕获”。目前，通过实验观察到的中子衰变方式只有一种，即衰变成质子、电子和反中微子，而没有观察到释放出的光子。
多年来，一个由俄罗斯、比利时和德国科学家组成的国际科研小组，一直致力于中子衰变方式的研究。最近，研究人员使用三度重合的低能粒子记录技术：同时记录电子、光子的飞行时间和质子获得的脉冲能量，首次在实验中发现了中子的一种新衰变方式———放射β衰变，即衰变成质子、电子、反中微子和光子。实验还发现，平均300分之一的自由中子能够释放光子。
中子和反中子相撞：当一个粒子和它的反粒子碰撞时,它们就湮灭,只留下能量。所以，当一个中子和它的反中子碰撞时,它们就湮灭,只留下能量。
过程：
由于质子、中子是复合粒子，在当时这种极其混乱的环境中，正、反夸克不可能组合出对称的正、反质子和正、反中子，出现不对称是必然的，正、反夸克最终转化成强子可能出现四种情况：
（1）质子，中子
（2）质子，反中子
（3）反质子，中子
（4）反质子，反中子
其中在（2）、（3）这两种情况中出现质子（反质子）与反中子（中子）完全同量的可能性极小，而正、反中子会衰变成正、反质子，与前者碰撞又转化成光子，所以最终都会有正物质或反物质单独保存下来。其实“正”与“反”只不过是地球人类对它们作的标记。
事实上生成的质子多于反质子，中子多于反中子，即第1种情况。对称的正、反质子与正、反中子相互碰撞转化成光子，至10－2秒，只剩下质子与中子。这就是“正、反重子不对称的原因”。
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时间：2024-12-14 01:36
原子核由中子和质子组成，原子核内的中子是稳定的。
由于中子不带电，所以容易打进原子核内，引起各种核反应。
中子的自旋量子数为1／2。
中子的反粒子。它是1956年发现的。它的磁矩对于其自旋是反号的。反中子与核子相碰可湮没为π介子。
从现代基本粒子结构的研究知道，中子并不是不可分的基本粒子，而是由3个更基本的夸克粒子(简成夸克)组成的。现在通过许多的实验和理论研究已经知道，共有6种夸克，称为上夸克、下夸克、奇异夸克、粲夸克、顶夸克和底夸克。夸克又称层子，表示物质是由许多层次的基本粒子构成的，层子是其中一个层次的基本粒子。
我国提出的层子模型，当层子具有三重态时，它与夸克模型很相似，但是层子模型有一整套的数学计算，并考虑到粒子内部的动力学机制。当时曾预言，层子的质量至少比核子质量大10倍以上，所以认为3个层子组成的粒子，它的结合能很大（将在30Gev以上），比原子核中的核子平均结合能大1000倍以上。由此，曾预言可能存在一种“超强相互作用”。但是后来的实验结果表明，层子（或夸克）的质量不那么大，它们之间的相互作用也不一定很强。
中子是原子自我调整的产物，一个原子，其最重要的部分是质子和电子，质子和电子共同组成原子，完成原子及原子核的功能。但当原子核增大时原子核会遇到一个新问题：质子之间是靠核力相连接的，核力十分大，但这是有限度的，原子核增大，质子之间的库仑斥力也会增大，当这个斥力增大到一定程度时它就可以达到核力的程度，很明显，原子核的稳定需要核内质子的稳定，而如果质子之间的作用力不再能可靠地束缚住大家，或者质子间的斥力已经大于引力，这样的原子核就不可能稳定了，它必然要发生变化，严重者是*开，轻者发射贝它辐射，这就是大原子核不会全是质子的原因，这个现象对定量地了解核力是很有帮助的。
知道了上述道理，自然也就明白中子的作用了，中子只提供核力，但中子不带电荷，不会提供库仑斥力，这样中子可以有效的解决原子核的上述问题。
参考资料：http://zhidao.baidu.com/question/16083328.html及网上其他资料
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时间：2024-12-14 01:37
查德威克(Chadwick Sir James)1891年10月生于英国曼彻斯特，1911年以优异成绩毕业于曼彻斯特大学物理学院，1911年～1913年在卢瑟福指导下在该大学从事放射性研究并获理学硕士学位。1923年被任命为卡文迪许实验室主任助理，至1935年。在这段时间里与卢瑟福合作，于1932年发现了中子。1935年获诺贝尔物理学奖。
1919年卢瑟福通过用α粒子轰击氮原子放出氢核，而发现了质子。1920年他在一次演说中谈到，既然原子中存在带负电的电子和带正电的质子，为什么不能存在不带电的“中子”呢?他当时设想的中子是电子与质子的结合物。1930年，德国物理学家博特和贝克尔用刚发明不久的盖革�缪勒计数器，发现金属铍在α粒子轰击下，产生一种贯穿性很强的辐射，当时他们认为这是一种高能量的硬γ射线。1932年约里奥·居里夫妇重复了这一实验，他们惊奇地发现，这种硬γ射线的能量大大超过了天然放射性物质发射的γ射线的能量。同时他们还发现，用这种射线去轰击石蜡，竟能从石蜡中打出质子来。约里奥·居里夫妇把这种现象解释为一种康普顿效应。但是打出的质子能量高达5.7MeV，按照康普顿公式，入射的γ射线能量至少应为50MeV，这在理论上是解释不通的。查德威克把这一情况报告了卢瑟福，卢瑟福听了后很兴奋激动，但他不同意约里奥·居里夫妇的解释。查德威克很快重做了上面的实验。他用α粒子轰击铍，再用铍产生的射线轰击氢、氮，结果打出了氢核和氮核。由此，他断定这种射线不可能是γ射线。因为γ射线不具备将从原子中打出质子所需要的动量。他认为，只有假定从铍中放出的射线是一种质量跟质子差不多的中性粒子，才能解释。
他用仪器测量了被打出的氢核和氮核的速度，并由此推算出了这种新粒子的质量。查得威克还用别的物质进行实验，得出的结果都是这种未知粒子的质量与氢核的质量差不多。由于这种粒子不带电，所以叫做中子。后来更精确的实验测出，中子的质量非常接近于质子的质量，只比质子质量约大千分之一。�查德威克将他的研究成果写成论文“中子的存在”发表在皇家学会的学报上。查德威克从重复约里奥·居里夫妇的实验，到发现中子，前后不到一个月。这一方面是由于前人的工作为他打下了基础，主要的还是由于他能打破常规，有大胆的创新精神，敢于破除传统思想的束缚。而约里奥·居里夫妇虽然已经遇到了中子，由于没有作出正确的解释，而与中子失之交臂，错过了发现中子的机会。
美国能源部费米国家加速器实验室国际费米碰撞探测器(CDF)合作组的科学家23日说，他们利用Tevatron对撞机，成功地发现了两种罕见的粒子。经过鉴定，这两种粒子是最常见的质子和中子的“远亲”。
科学家认为，构成物质的基础是6种夸克，即上夸克(u)、下夸克(d)、奇夸克(s)、魅夸克(c)、底夸克(b)和顶夸克(t)。在新发现的两种粒子中，一种是由两个上夸克加一个底夸克(u-u-b)组成，而另一种则是由两个下夸克加一个底夸克(d-d-b)组成。相比之下，质子由两个上夸克加一个下夸克(u-u-d)组成，而中子的构成是两个下夸克加一个上夸克(d-d-u)。
据报道，费米碰撞器合作组的科学家在实验中观察到了103个u-u-b新粒子，它们带正电荷，记为ób；此外还观察到了134个d-d-b新粒子，它们带负电荷，记为ób。在过去5年中，科学家是用对撞机让100万亿个高能质子-反质子发生碰撞，才获得了这些新粒子。科学家表示，新发现的粒子的单个重量均为质子单个重量的6倍，不过它们的“寿命”极短，“存活”不足1秒就会发生衰减。
人类目前所接触的物质都是由上夸克和下夸克组成的，含有其他夸克的物质虽然在开创宇宙“大爆炸”后的一瞬间十分丰富，但现在，也只能通过高能物理实验装置才能获得它们。根据粒子物理学的概念，新发现的粒子属于重子的范畴。夸克理论预测存在着6种含一个底夸克和自旋J＝3/2的重子，现在，费米碰撞器合作组的科学家发现了其中的两种。
对于新发现的粒子，美国佛罗里达大学研究人员、费米碰撞器合作组发言人杰克布·科尼戈斯伯格说：“这些被称为ób的粒子如同我们从数据中挖掘出的稀世珍宝。现在我们正一点一点地认识夸克组成物质的全貌，不断了解凝聚和分离夸克的亚原子力。新的发现将帮助人类完成重子周期表。”
费米实验室具有发现粒子物理的传统，1977年和1995年，他们曾分别发现了底夸克和顶夸克。目前，国际费米碰撞探测器合作组共有700名科学家参与，分别来自13个参与国的61家研究机构。
