詹姆斯·查德威克於1932年發現了中子。中子是一種不帶電荷、質量略大於質子的亞原子粒子。它與質子一起位於原子核內。中子的數目決定了元素的同位素。碳-12有6個中子,碳-14有8個中子。中子對於核穩定性和核反應至關重要。
中子本身並不穩定。一個自由中子大約會在15分鐘內衰變成一個質子、一個電子和一個反中微子,這就是β衰變。在穩定的原子核內,中子之所以穩定,是因為強核力將它們與質子結合在一起。質子和中子的平衡決定了原子核是穩定的還是放射性的。中子過多或過少都會導致衰變。
中子用途廣泛。中子散射可以揭示材料的結構,特別適用於含氫材料。中子活化分析可以辨識微量元素。中子療法可以治療某些癌症。中子彈是一種核武器,旨在釋放致命的中子輻射。核反應器利用中子來維持裂變鍊式反應。
中子是一種重子,由三個夸克組成:一個上夸克和兩個下夸克。它的磁矩不為零,這在測量之初令人驚訝。中子並非基本粒子,但它是構成物質的基本單元。
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