В чем разница между нейтроном и водородом?

Различия? Они и электрон, и протон, поскольку нейтрон распадается на протон и электрон, какая разница между нейтроном и протоном + электроном? так это просто более высокая энергия связи между ними?

Я чуть не проголосовал за это из-за предположения, что нейтрон - это «электрон и протон». Попробуйте переписать это как что-то вроде «поскольку нейтрон распадается на протон и электрон, какая разница между нейтроном, протоном и электроном»? Это игнорирует нейтрино, но, по крайней мере, не нарушает современную физику.

Ответы (3)

Нейтрон - это не протон и электрон, объединенные вместе (как вы, кажется, думаете, ваш вопрос)

Атом водорода — это связанное состояние электрона и протона (связанное электромагнитным взаимодействием ), тогда как нейтрон — это связанное состояние трех кварков (связанное сильным взаимодействием ).

У вас может возникнуть соблазн подумать, что нейтрон также является связанным состоянием электрона и протона, потому что нейтрон может распадаться на электрон и протон, а нейтрон также немного массивнее протона. Но вы ошибаетесь. Вот почему:

И нейтрон, и протон являются связанными состояниями трех кварков. Бета-распад может превратить нейтрон в протон вот так

ты г г → ты ты г + е − + ν е ¯

Здесь один из нижних кварков в нейтроне превращается в верхний кварк, электрон и антинейтрино посредством слабого взаимодействия . Так как ап-кварк имеет заряд + 2 / 3 и нижний кварк − 1 / 3 , что объясняет разницу в заряде нейтрона и протона.

введите описание изображения здесь

Именно это превращает нейтрон в протон, не какой-то выброс электрона из нейтрона, а настоящая трансмутация фундаментальной частицы (нижнего кварка) посредством слабого взаимодействия.

Значит, нет никаких условий, позволяющих атому водорода «поглотить» антинейтрино и превратиться в нейтрон?
Думаете ли вы об обратной стороне этого распада? Это происходит, но не так, как вы себе это представляли. Перенесите антинейтрино на другую сторону, чтобы оно стало нейтрино, и у вас будет п + е − → н + ν е . По сути, это процесс захвата электрона (или обратного бета-распада), при котором ядро, богатое протонами, поглощает один из электронов внутренней орбиты и превращается в другой элемент. Этого не может произойти с более легкими элементами, такими как водород, потому что он энергетически невыгоден.
Я думаю, что jpearls на самом деле говорит о реакции ЧАС + ν ¯ е → н , что на самом деле «возможно» в том смысле, что оно может сохранять энергию, импульс и все квантовые числа. Но есть веские причины, по которым это никогда не будет наблюдаться: 1. Энергия реагентов в системе покоя должна быть точно такой, чтобы образовался нейтрон без дополнительной энергии. 2. Одним из реагентов является нейтрино, поэтому пучки в лаборатории недоступны, а поперечное сечение крошечное, так что даже увидеть резонанс при энергии нейтронов — несбыточная мечта.

Нейтрон — это фермион, атом водорода — это бозон. Это связано с тем, что нейтрон распадается на три фермиона, а не на два, как вы, кажется, думаете.

Нейтрон состоит из трех валентных кварков, ты , г , г , а атом водорода состоит из ты , ты , г , е − .

Внутренний размер нейтрона составляет около 10 − 14 метров, а внутренний размер атома водорода составляет около 10 − 10 метров, что примерно в 10 000 раз больше, что дает водороду в триллион раз больший объем.

Возбужденные (но все еще связанные) состояния атома водорода имеют энергии, отличающиеся не более чем на 13,6 электронвольт. С другой стороны, возбуждение нейтрона должно добавить много МэВ, в миллион раз большую энергию.

Атом водорода — стабильная частица, если на время пренебречь распадом протона. Время жизни нейтрона всего 15 минут.

Поведение нейтрона изучает ядерная физика; поведение атомов изучается атомной физикой, которая представляет собой нечто совершенно иное, относящееся к разным масштабам длины и масштабам энергии.

В более общем смысле было бы ошибкой полагать, что если частица X распадается на YZ, то X — это «то же самое», что и YZ. Можно сказать, что у него такие же сохраняющиеся заряды. Но сохраняющиеся заряды не полностью определяют идентичность объекта.

Нейтрон распадается на протон, электрон и антинейтрино. Таким образом, даже конечные компоненты отличаются от водорода, который представляет собой просто протон с электроном, вращающимся вокруг него.

Связующие силы также различны. Протон и электрон связаны электромагнитной силой. Нейтрон сильнее остальных нуклонов в ядре. Когда он распадается, он распадается под действием слабого взаимодействия.

Посмотрите эту презентацию для учителей , где вы также увидите, что внутри нейтрона и протона, и лучше поймете природу частиц.

Один из способов прочтения такого рода предполагает, что автор согласен с тем, что хорошей моделью нейтрона являются протон, электрон и антинейтрино. Я уверен, что это не так, так как насчет того, чтобы изменить этот 2-й абзац...
спасибо Карл. будет делать, конечно, не это имел в виду :).
В чем разница между нейтроном и водородом?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 4v