二者作为原子核的组成部分,并不能简单的将中子看作是失去电荷的质子。从粒子的基本构成角度来看,中子由两个下夸克和一个上夸克组成,而质子是由两个上夸克和一个下夸克构成。正
二者作为原子核的组成部分,并不能简单的将中子看作是失去电荷的质子。从粒子的基本构成角度来看,中子由两个下夸克和一个上夸克组成,而质子是由两个上夸克和一个下夸克构成。正是因为构成中子的两种不同夸克所带的电荷相互抵消,所以中子本身并不带电荷。中子和质子这两种粒子的质量是大致相同的,差别仅为0.002*10-27kg。
在核聚变以及核裂变过程中,会大量的产生中子。它是核反应与核能应用得以实现的重要前提。比如在核裂变过程中,每一个通过裂变产生的中子,都可以引发接下来更多的裂变反应,这就是通常所说的核连锁反应,也正是通过这种连锁反应,人类实现了核反应堆以及核武器的应用。
单个中子,或自由的中子并不能稳定存在。会发生半衰期为15分钟左右的beta衰变,变成一个质子,一个电子和一个反中微子。尽管其“寿命”仅有15分钟,这已经足以使中子成为所有亚原子粒子中最长寿的一员。地球处在一个非常微弱的中子背景下,这些中子的产生,主要来自于宇宙射线。
由于中子自身无电荷,有磁性自旋,以及对较轻的元素原子有很好的辨识度,通过利用中子的弹性和非弹性散射效应,可以从微观层次上获取物质的结构和动力学知识. 这使得中子散射技术的身影广泛出现在很多物理,化学,医学,生物以及材料等研究学科。此类在科研中使用的中子的产生方式,主要是通过核反应或者中子散裂技术,来产生持续的中子射线。最近几年,中子射线疗法也逐渐出现在癌症治疗领域中,但距离广泛使用仍有很长的一段距离。