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质子是什么

2021-12-06 来源:客趣旅游网
质子是什么

质子(proton)是一种带 1.6 × 10-19 库仑(C)正电荷的亚原子粒子,直径约 1.6~1.7×10−15 m ,质量是938百万电子伏特/c²(MeV/c²),即1.672621637(83)×10-27千克,大约是电子质量的1836.5倍(电子的质量为9.10938215(45)×10-31千克),质子比中子稍轻(中子的质量为1.674927211(84)×10-27千克)。质子属于重子类,由两个上夸克和一个下夸克通过胶子在强相互作用下构成。原子核中质子数目决定其元素的种类和它属于何种化学元素。

相对质量:1.007

电荷:+1 元电荷(+ 1.602176634 × 10-19库仑) 粒子自旋:1/2

粒子磁矩:2.7928 单位核磁子

作用力:引力、电磁力、弱核力、强核力 半衰期:最短为 1035年(可视为稳定) 组成:两个上夸克、一个下夸克

质子数=原子序数(就是元素序号)=核外电子数,中子数=质量数-质子数

1.氧元素是第二周期的元素,所以氧原子只有2个电子层内从层2个,外层6个,共8个电子;而氧原子的质子数也是8个。符合核外电子数=质子数,所以氧原子本身是电中性的,不带电荷。

事实上所有的原子都是电中性的,都符合【质子数】=【原子序数】=【核电荷数】=【核外电子数】

每种物质中的原子的核外电子数一定是等于该原子的质子数,但是这并不是说这种结构是稳定的结构,这只是元素原子的一个特性。比如Na原子就非常不稳定,很容易失去一个电子变成Na+,带一个正电荷,达到稳定结构。注意此时带电荷是因为变成了离子。对于未失去电子的Na原子来说,还是符合核外电子数=质子数

至今为止质子被认为是一种稳定的、不衰变的粒子。但也有理论认为质子可能衰变,只不过其寿命非常长。到今天为止物理学家没有能够获得任何可能理解为质子衰变的实验数据。实验已测得的质子寿命大于1035年。

水中的氢离子绝大多数都是水合质子。质子在化学和生物化学中起非常大的作用,根据酸碱质子理论,可以在水溶液中提供质子的物质一般被称为酸,可以在水溶液中吸收质子的物质一般被称为碱。

然而,质子是通过中子的过程中电子捕获。这一过程不会自发发生,但只有当能源供应。其计算公式:

于此

p 是一个质子,

e 是一个电子, n 是一个中子,而且 νe 是一个电子中微子

这个过程是可逆的:中子可转换回质子通过β-衰变,共同形成放射性衰变。事实上,在一个自由中子衰变这样一个平均寿命约15分钟。

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