質子與中子的合作生存

原子核由質子與中子構成，質子質量相當于1836.15倍的電子質量，中子質量相當于1838.68倍的電子質量。中子質量比質子多了2.5倍的電子質量，這種質量差異帶來了重大影響。我們從質子與中子質量的如此接近，可以感受到二者的巨大類似性或關系密切性。二者的結構很類似，都屬于重子。中子内部的一個誇克發生衰變後，衰變過程是中子放出一個電子和中微子。然後就成為質子了，因此，質子和中子是關系密切的。

中子可以容易衰變成質子，而質子卻不容易變成中子。二者的互相轉化不是等勢的，這是質量差異所緻。物質總是向質量更小的方向前進，似乎存在這個道理。實際上是中子衰變成質子，不需要外面配合，自己單獨就可以完成。單獨就可以完成的事情，那就容易發生了。而質子轉變成中子，單獨完成不了，隻靠本身無法完成，這就困難了。

比如，質子轉變成中子，不僅需要外來的電子配合，還需要中微子配合。這種配合很困難，因此，質子很穩定，壽命很大。質子壽命大到不知道多大，而中子平均壽命隻有十幾分鐘。短命的中子，長壽的質子，天然的絕配。質子可以獨立長期存在于宇宙中，與電子合作，可以形成原子。中子不能長期獨立存在，但卻可以與質子一起合作共赢。

中子與質子碰撞到一起，距離很近的時候會發生強相互作用。這種強相互作用模式類似于分子力，剛作用的時候是吸引力。距離進一步拉近時，變成了強大的排斥力。這樣，中子與質子抱團而保持着動态平衡。

中子一旦與質子抱團，就變得穩定多了。原因是，與質子抱團後，中子再發生衰變，産生的電子就需要克服質子的電磁力。這個額外的電子逃逸能量需求，就不容易滿足了。此時的中子就不容易發生衰變了，壽命大增。

根據氫原子核的氘氚比例如此低的事實，我們可以感覺到，中子與一個質子抱團，穩定性增加很大。但還沒有達到更大水平。中子與兩個質子抱團，穩定性就提高一個檔次了。此時中子幾乎就不會衰變了，畢竟衰變放出的電子的逃逸能量需求倍增了。此時，與兩個質子抱團的中子的壽命就趨向很大了，幾乎接近質子的壽命了。因此，在自然界中，中子離不開質子，需要與質子抱團才能長存。

在原子核中，中子并不是一無是處的。中子起着隔離質子的作用，能減小質子之間的電磁力，也就是減少質子之間的排斥力。這能提高原子核的穩定性，降低原子核分裂或解體的概率。因此，中子的存在可以提高原子核的穩定性。質子與中子抱團形成原子核，中子是最大受益者，壽命極大提高。而中子的存在，隔離了質子，降低了質子之間的電磁排斥力，進而提高了原子核的壽命。因此，中子與質子是合作共赢，相得益彰。如果沒有中子的話，原子核也是會存在的，比如，氫原子核。但不會存在重元素了，總之，質子與中子配合讓我們的世界更加豐富多彩。我們現在應該容易理解重元素中子數多于質子數了吧！這是原子核穩定性長期進化的結果。

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!