关于中子的一堆问题

热中子反应堆内的中子为什么需要慢化?~

由于靶核的吸收截面随着入射中子能量E的减小而增大（特别是低能区），说明热中子反应堆内的核裂变反应基本都是发生在低能区。也就是说，建造一个用低能中子引发裂变的核反应堆，要比建造用高能中子引发核裂变的反应堆容易的多。因此为了需要将热中子反应堆的中子慢化下来。

1.需要高温高压将原子核和中子加速到高速，足够使原子核裂变的能量来进行原子核碰撞。U-236很稳定，非高温下不会发生连锁裂变。
2.H核聚变需要的温度要高的多，比U核裂变要高出100倍甚至更多。
因为使其电子和质子结合成中子所要克服的“强力”（即基本粒子之间的斥力）是十分巨大的。
3.有钚的同位素，还有钍-239 等
4.“铀浓缩”即将铀提纯，使其纯度增高

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

①中子是由哪几个层子构成的？反中子呢？
中子由 2个下夸克(d) 和1个上夸克（u)组成，即 ddu
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。

中子的层次：一个中子由两个下夸克和一个上夸克组成。

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”。

中子是不带电的基本粒子，静止质量为1.675×10-27kg,它的半径约为O.8×10-15m，与质子大小类似。中子常用符号10n表示。
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，严重者是分裂开，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。

查德威克和中子的发现
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。

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香港特别行政区15726985172： “中子”是怎样被发现的? - ？
杨羽奥罗：[答案] 中子的发现 在物理学史上,中子的发现经历了一段曲折而富戏剧性的认识过程.它曾与著名的实验物理学家约里奥·居里夫妇擦肩而过,而给这对夫妇带来几多遗憾.今天,重温这段历史,仍使我们受到不少启迪. 中子的发现是与人们对原子核的结构的...

香港特别行政区15726985172： 高中化学质子中子的疑问.因为质子数+中子数≈相对原子质量,那么一个中子或一个原子的相对质量是不是是1. - ？
杨羽奥罗：[答案] 是,当然,只是约等于,有10的负10次方克左右的误差,所以一般计算中视为等于

香港特别行政区15726985172： 有关中子的化学题？
杨羽奥罗： 同种元素也有不同的原子,互称同位素 例如氢有三种同位素氕,氘,氚, 氕就是普通的氢,原子核只有一个质子 氘有一个质子一个中子 氚有一个质子两个中子 虽然质子相同决定它们是同种元素,但由于中子不同它们是不同原子,化学性质相似,物理性质则略有不同 楼上的: 氕,氘,氚 中子数分别为0,1,2啊

香港特别行政区15726985172： 简述中子和物质的相互作用 急请简述中子和物质的相互作用(问题有关核能的开发与应用) - ？
杨羽奥罗：[答案] 中子的质量与质子的质量大约相等,并且中子与γ射线一样也不带电.因此,中子与原子核或电子之间没有静电作用.当中子与物质相互作用时,主要是和原子核内的核力相互作用,与外壳层的电子不会发生...

香港特别行政区15726985172： 中子到底由什么东西构成?中子里有有电子吗 - ？
杨羽奥罗： 质子与电子在简并压力作用下形成中子关于中子: 结构 本段中子不带电而具有磁矩.高能电子、μ子或中微子轰击中子的散射实验显示中子内部的电荷和磁矩有一定的分布,说明中子不是点粒子,而具有一定的内部结构.中子是由3个更深层次的粒子——夸克构成的.用途本段中子是研究核反应很好的轰击粒子,由于它不带电,即使能量很低,也能引起核反应(见中子核反应).中子还在核裂变反应中起重要作用.电中性的中子不能产生直接的电离作用,无法直接探测,只能通过它与核反应的次级效应来探测. 根据微观粒子的波粒二象性,中子具有波动性,慢中子的波长约10-10米,与晶体内原子间距相当.中子衍射是研究晶体结构的重要技术.

香港特别行政区15726985172： 关于质子和中子的问题？
杨羽奥罗： 上面说的都是不完整的!一个中子和一个质子结合是氘核;一个质子和两个中子结合是氚核!如果氘核和氚核结合形成两中子两质子的氦核(就是化学中+2化学价的氦),且会发生核聚变并释放一个中子和巨大的能量!释放的中子就会与其他氘核接合成氚核,再与其他氘核发生核聚变……链式发应循环往复,生生不息,永远爆炸不断!

香港特别行政区15726985172： 中子射线是如何产生的!中子流是一系列的中子组成的吗?想问问关于核辐射中的中子射线是如何产生的?产生中子射线的危害有哪些? - ？
杨羽奥罗：[答案] 加速器中,粒子轰击物质产生核反应放出中子;某些核素的裂变放出中子,如Cf-252;核反应堆、核爆产生大量中子,再就是如用放出α射线、高能γ射线物质和一些其它核素物质混合产生中子. 中子不带电,较容易穿透物质,容易接近物质原子核并...

香港特别行政区15726985172： 中子的性质 - ？
杨羽奥罗： 中子是不带电的基本粒子,静止质量为1.675*10-27kg,它的半径约为O.8*10-15m,与质子大小类似.中子常用符号10n表示. 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.

香港特别行政区15726985172： 每个质子的相对原子质量为1吗?每个中子的相对原子质量为1吗?为什么呢? - ？
杨羽奥罗：[答案] 关于质子,中子的大小或质量并不完全相等的问题 乍看一堆豆子,是乎感觉到每个豆子的大小都是一样的,不过,从更精细的角度上观察就会发现,豆子之间也是存在差异的.同理,质子,中子的大小或质量也存在这种既相同又不相同的辨证问题.有...