为什么质子很稳定 为什么质子在高温不稳定?

www.zhiqu.org     时间: 2024-06-15
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。到今天为止物理学家没有能够获得任何可能理解为质子衰变的实验数据。
质子属于重子类,由两个上夸克和一个下夸克通过胶子在强相互作用下构成。原子核中质子数目决定其化学性质和它属于何种化学元素。
质子(proton)是一种带1.6×10-19库仑(C)正电荷的亚原子粒子,直径约1.6~1.7×10−15m,质量是938百万电子伏特/c²(MeV/c²),即1.672621637(83)×10-27千克,大约是电子质量的1836.5倍(电子的质量为9.10938215(45)×10-31千克),质子比中子稍轻(中子的质量为1.674927211(84)×10-27千克)。

为什么稳定的核素中子比质子多?~

关键在于:1)核力是短程力,而电磁力则是长程力;2)核力的电荷无关性——质子与质子间、质子与中子间、中子与中子间的核力都是相同的。
核力首先表现为引力,相应的势能为负值,核子(中子与质子的合称)相互靠近时,它们的核势能变得更负;由于核力短程,它具有饱和性——一个核子基本上只与离它最近的几个核子有核力的作用,这样原子核内所有核子的核势能的总和就大体与核子的总数成正比。
核内质子之间的电磁排斥力对应的势能是正值,质子相互靠近时,它们的电势能变得更正;由于电力长程,每个质子与原子核内的所有其他质子都有排斥力,这样原子核内所有质子的电势能的总和就大体与质子的总数的平方成正比,于是也就大致与核子的总数的平方成正比。
可见,正的电势能要比负的核势能在绝对值上随核子数的增加而增加的速度快得多。轻核时,质子不多,正的电势能不大,加上负的核势能后,总的势能为负,表示核是稳定的;随着质子的增多,电势能大致按平方关系迅速增大,而核势能仅按一次方增大,很快总势能就要由负转正——核将不稳定;如果中子数能更快的增加,则它对电势能无贡献,对增加负的核势能则有好处,从而保持总势能为负……因此,平均来说,稳定核素的核电荷数越大,其中子的占比就越高。

温度高的话,热能转化为质子的动能,质子运动加剧,就不稳定了


#徒贝伯# 为什么原子核质子数为2、8、20、28、50、82或中子数为2、8、28、50、82、126等的元素比较稳定?
(13463512622): 你问什么不问稀有气体为什稳定啊 因为电子的排布满足能量最低原则啊 这里也是因为这样数目的中子或质子排布能量低啊

#徒贝伯# 质子的基本性质 -
(13463512622): 相对质量1.007 电荷+1 元电荷(+ 1.60217733 * 10-19库仑) 粒子自旋1/2粒子磁矩2.7928 单位核磁子作用力引力、电磁力、弱核力、强核力 半衰期最短为 1035年(可视为稳定) 组成两个上夸克、一个下夸克 质子数=原子序数(就是元素序号...

#徒贝伯# He为什么最稳定 -
(13463512622): 以上各位的见解都很独到,我再来小结一下 高中阶段,你记住“同族元素中,原子半径越大,束缚电子的能力越弱,易失去电子的能力增强,还原性越强”就可以了 He原子核比其他的稀有气体原子半径小得多,相对与其他八隅体(最外层都是8电子的稳定结构)的原子来说,束缚电子的能力相对较强,相对较其他更稳定.因此像“原子序数越大的稀有气体,越稳定”的说法是不正确的.这个在高中阶段能理解就行,到大学学习了原子物理你就能更透彻的理解.当然,如果你是专研化学奥赛的,就得多了解下这方面的.望采纳

#徒贝伯# 为什么银的原子核是既不聚变也不裂变的?为什么原子核最稳定的事铁原子啊? -
(13463512622): 理论上任何原子核都能发生核聚变,任何原子核也能发生核裂变(氢原子核除外).核聚变与核裂变引发的条件以及能量的释放或者吸收是完全相反的.铁原子是核反应吸能或者放能的界限,任何比铁轻的原子核核聚变都能释放能量,任何比铁...

#徒贝伯# 大学化学.为什么质子酸碱理论中酸碱中和反应发生后,反应物都会变得更加稳定.从原理上来分析.酸为什么 -
(13463512622): 质子酸碱理论中酸碱中和反应发生后,反应物都会变得更加稳定 原因:强酸(容易给出质子)和强碱(容易接受质子)反应生成弱酸弱碱 酸失去质子后负电荷更分散,阴离子变得更稳定

#徒贝伯# 为什么原子最外层达到八个电子就达到稳定 -
(13463512622): 原子核的质子对电子有引力 电子之间有斥力 这些力要达到稳定状态就会趋于总能量最小 即尽可能多的电子靠近原子核 最内层轨道最多只能容纳2个电子 再多的话就会被“挤”到外层轨道上 而第二层轨道上最多只能容纳8个电子 再多的话 同样要被排斥到更外层的轨道上

#徒贝伯# 为什么每个质子的质量都相等? -
(13463512622): 质子是构成原子的微粒之一,而物质(或说元素)之间的区分是由原子核内质子数来决定的.质子只是一种称谓,用于称呼这种原子核内的带电(正电)的粒子,因为所有的这种带电粒子性质完全一样,才都会称作质子.你的理解有误,是因为质量都相等,性质都一样,才会都称为质子.

#徒贝伯# 为什么原子核中的质子能这样紧密地结合在一起呢根据你的推测原因可能是什么 -
(13463512622): 好像是核力吧,质子之间的确有一种叫做库伦斥力的东西,但这种力小于核力,所以才和中子结和在一起的.至于中子嘛,宇宙大爆炸的时候温度高达十亿摄氏度,中子能够自由存在,但后来温度降低,中子要么衰变要么和质子结合在一起,中子星好像是压力太大了,才会有那么多的中子黏在一起的.

#徒贝伯# 氢离子的原子核只有一个质子,为什么氢离子很稳定?
(13463512622): 氢一个顶八个,就是牛逼

#徒贝伯# 为什么有点碳酸化合物、氢氧化物很稳定,而有的不稳定 -
(13463512622): 因为Al的最外层核外电子数是3,失去三个电子成为三价铝离子,电荷数比较大,容易重新获得电子,达到电荷平衡,而K的核外电子数是1,失去1个电子成为一价钾离子,电荷数比较小,不容易重新获得电子.