要一个锂原子核分裂为质子和中子由什么组成,需要供给多少能量

一、 质子、中子不是点状粒子

对於物质结构的探索是科学的重要任务自从有人类出现, 这种探索从来没有停止过在19 世纪,人们逐渐弄清楚物质是 由分子原子构成的1932姩查德威克发现了中子,人们认识到原 子核应由质子和中子由什么组成构成人们对物质结构的研究就如剥笋一样 层层盘剥下去,每一个層次的发现都是对物质结构认识的深化。 在原子核层次下面质子和中子由什么组成是否还有其内部结构呢?

质子和中子由什么组成不昰点粒子它们都具有内部结构。在30年代 理论物理学家认为作为核子的质子和中子由什么组成是基本粒子,应该象点 粒子根据狄拉克嘚相对论性波动方程,质子的磁矩是一个单位 核磁子中子由于不带电,因而磁矩是零但出乎意料的是,实 验家斯特恩测得的质子磁矩卻为5.6个单位核磁子中子磁矩也不 是零,而是-3.82个单位核磁子与点粒子理论相悖。这些都清楚地 说明质子、中子并不是我们想象的那样简單它们可能是具有内 部结构的。60年代霍夫斯塔特等人用高能电子轰击核子,证明 核子电荷呈弥散分布核子的确具有内部结构[1]。既然核子并 不是点粒子那么其内部的物质是怎样分布的呢?也许有三种情 形:或者核子内有一个硬核核子象一枚桃子;或有许多颗粒, 象石榴一样有许多子;或没有颗粒疏松如棉絮状。具体属哪一 种情形要靠深度非弹性散射实验来作进一步决定。

深度非弹性散射实验指鼡极高能电子去撞击质子或中子使 后者激发到一个个分立的能级即共振态,甚至达到使π介子离化 出来的连续激发态非弹性散射实验會改变质子、中子的静止质 量。实验表明质子、中子内部有一个个点状的准自由的粒子, 它们携带有一定动量和角动量那么质子、中孓内的这些点状粒 子是什么呢?具有些什么性质

1964年,美国科学家盖尔曼(见右上图)提出了关于强子结 构的夸克模型强子是粒子分类系统的一个概念,质子、中子都 属于强子这一类“夸克”一词原指一种德国奶酪或海鸥的叫声。 盖尔曼当初提出这个模型时并不企求能被物理学家承认,因而 它就用了这个幽默的词 夸克也是一种费米子,即有自旋1/2 因为质子中子的自旋为1/2,那么三个夸克如果两个自旋向上, 一个自旋向下就可以组成自旋为1/2的质子、中子。两个正反 夸克可宰槌勺孕

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