质子衰变

【数学知识点】质子和中子的关系

中子和质子同为原子核的两个组成粒子，分别由不同的三个夸克构成。其区别是，质

子带一个单位的正电荷，而中子不带电。在原子核内，通过β衰变，质子和中子可互相

转换：p-->n+β++ν（中微子）；n-->p+β-+ν¯（反中微子）。质子数=核外电子数，中

子数=质量数-质子数=质量数-核外电子数。

中子由一个带2/3e正电荷的上夸克和两个带1/3e负电荷的下夸克组成，两种夸克的

电荷相互抵消，所以中子不显电性。自由中子的质量为1.6749×1024g,是电子质量的

1838.68倍。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。标准模型预言中子具有微

小、非零的电偶极矩。

质子是氢原子核。由两个带2/3e正电荷的上夸克和一个带1/3e负电荷的下夸克组成，

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。

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