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什么是质子定义的性质

什么是质子-质子的性质。质子是构成物质的亚原子粒子之一。在宇宙中，质子是丰富的，约占所有可见物质的一半。欧宝体育客户端材料特性

什么是质子-质子的性质

质子一个质子是亚原子粒子构成物质。在宇宙中，质子是丰富的，构成大约有一半所有可见物质。它有一个正电荷(+1e)静止质量等于1.67262 × 10−27公斤(938.272兆电子伏/ c2)——比中子的轻一点，但几乎是电子的1836倍。质子的均方半径约为0.87 × 10−15M，或0.87 fm，它是自旋1 / 2的费米子。

质子存在于典型原子的原子核中，与它们的中性对等物，中子一起。中子和质子，通常称为的核子它们结合在原子核中，占原子质量的99.9%。20世纪高能粒子物理学的研究表明，无论是中子还是质子不是物质的最小组成部分。

质子的结构

质子和中子还有它们的结构。在质子和中子内部，我们发现真正的基本粒子叫做夸克．在原子核内，质子和中子结合在一起强大的力量这是一种基本的相互作用，支配着组成单个质子和中子的夸克的行为。

质子的夸克组成为uud，因此它的电荷量子数为:

Q (uud) = + + (-1/3) = +1

质子的质量是938.272兆电子伏/ c2，而三个夸克的质量只有约12兆电子伏/c2(只有中子质能的1%左右)。和质子一样，中子的大部分质量(能量)是以强核力能(胶子)的形式存在的。中子的夸克由胶子结合在一起，胶子是交换粒子强核力．

值得注意的是，因为你的大部分质量来自于你体内的质子和中子，所以你的质量(也就是你在浴室称上的体重)主要来自于将夸克结合在一起的胶子，而不是夸克本身。质量主要是对任何真实物体的夸克运动和夸克结合场能量的测量。必须指出的是，胶子本质上是无质量的，它们拥有能量。

质子稳定性

自由质子(不与核子或电子结合的质子)是a稳定的粒子还没有观察到它会自发分解成其他粒子。自由质子在许多情况下(例如，它们构成了90%的宇宙射线)自然存在，在这些情况下，能量或温度高到足以将它们与电子分离，而它们与电子具有一定的亲和关系。

质子衰变也与重子数守恒定律．重子数是一种概括核子数，在非相对论性核反应和衰变中是守恒的。的重子数守恒定律州:

所有进入的粒子的重子数之和与反应产生的所有粒子的重子数之和相同。

例如，以下反应从未被观察到:

baryon-number-example-violation

即使入射的质子有足够的能量和电荷，能量等都是守恒的。这个反应没有保留重子数，因为左边的B =+2，右边的B =+1。

另一方面，以下反应(质子-反质子对的产生)确实保存了B，并且如果进入的质子有足够的能量(阈值能量= 5.6 GeV)，则确实会发生:

baryon-number-pair-production

如前所述，方程两边B = +2。

从这些反应和其他反应中，重子数守恒被确立为物理学的基本原理。这一原则为质子的稳定性．由于质子是所有重子中最轻的粒子，假设它衰变的产物必须是非重子。因此，这种衰变违反了重子数守恒。必须补充的是，一些理论表明，质子实际上是不稳定的，有很长的半衰期(~1030.年)，它们衰变成轻子。目前没有实验证据表明质子衰变发生了。

反质子

反质子如前所述，粒子和它的反粒子具有彼此相同的质量，但电荷相反，以及量子数的其他差异。这意味着质子带正电荷，而an反质子带负电荷，所以它们相互吸引。已知任何粒子与其反粒子伙伴之间的碰撞都会导致相互作用毁灭。由于物质和反物质携带着巨大的能量(由于E = mc2)，它们的相互湮灭与强烈的产生有关光子（伽马射线)，中微子，有时是质量较小的粒子-反粒子对。

原子核中的质子和中子

核裂变与核聚变核稳定性竞争是由两个基本的相互作用决定的。质子和中子通过相互吸引剩余强力．另一方面，由于质子带正电荷，质子通过电力相互排斥。因此，原子核内的中子有点像核胶水，中子相互吸引，也吸引质子，这有助于抵消质子之间的电斥力。只有中子和质子的特定组合才能形成稳定的原子核。例如，最常见的化学元素铅(Pb)的核素有82个质子和126个中子。

因为核力的强度在短距离内，核结合能(将原子核分解成各个组成部分所需要的能量)核子的能量比原子中结合电子的电磁能大7个数量级以上。核反应(如核裂变或核聚变)因此其能量密度超过化学反应的10 000 000倍。

引用:
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参见:

基本粒子

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