原子核内部质子与中子的三维结构怎样
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中子和质子的尺寸相仿,均在2.5×10-15米数量级。自由中子是不稳定的,可通过弱相互作用衰变为质子,放出一个电子和一个反中微子,半衰期为(10.61±0.16)分。中子自旋为1/2,中子的磁矩为-1.91304275单位核磁子。质子是氢原子核,带一个单位正电荷,质量约1.6726×10–24g,约为电子质量的1836.15倍。质子自旋为1/2,磁矩为2.7928单位核磁子。质子半衰期最短为1035年。迄今为止,质子被认为是一种稳定的、不衰变的粒子。但也有理论认为质子可能衰变,只不过其寿命非常长。质子和中子也具有磁矩,它们是原子核磁矩的来源,核磁子的数值约为玻尔磁子的1/1836,因为核磁矩比电子磁矩小得多,所以原子磁矩主要由电子磁矩组成。玻尔磁子也可作为原子磁矩的单位。任何物体都应该是有其特定的几何形状的,那么,质子和中子的几何形状到底应该是什么样子的呢?我们首先对这个形状提出几点要求:结构简单,符合粒子性质描述,符合原子核组成要求。方形不符合粒子性质描述,球形不符合原子核组成要求,所以,质子和中子的几何形状应该是圆柱形,而且是管柱形,这和我们所说的电子形状有神合之处,也符合质子和中子的相互转换要求。我们可以判断说质子和中子是有若干电子一层层叠加而成,电子是圆环状结构,质子和中子是圆管状结构;中子脱去一个电子就变成电子,中子得到一个电子就变成中子,中子中质子部分和电子结合是软结合,所以自由中子不稳定,质子由于各要素配置合理而显得十分稳定;质子的磁矩大小比中子大,符号相反,表明质子和中子的自旋方向相反,一个质子可以和一个或两个个中子通过磁力相结合,这就是氘和氚,氘和氚作为氢的同位素,磁矩大小接近,自旋方向相反;原子核组成实际上就是圆管状质子和中子的几何排列而已,原子核的稳定来源于质子和中子组合的磁力集中整合,所以,原子核中质子数量都比中子数量相对较少;自由电子在原子核周边运动是随机运动,但电子云形状表明电子运动是有区域限制的,所以原子核的实际形状应该是两头大中间小,形成哑铃状。