中子和中微子的区别

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主要区别 – 神经元与中微子

中子和中微子是两种不同类型的粒子。这 主要区别 中子和中微子之间是 中子是由夸克构成的, 然而 中微子是一种基本粒子 不是由任何其他粒子组成的。

什么是中子

到 1930 年代初,物理学家已经发现了质子和电子。他们知道质子存在于原子核内。然而,他们意识到原子核的质量与原子核的电荷量并不相符。为了解释这种差异,当时大多数科学家认为原子核中的一些质子与“核电子”配对。他们预计这些电子位于原子核内。这样,这些“成对”的质子仍然会对原子核的质量做出贡献,但它们无法对电荷做出贡献,因为它们的正电荷被电子的负电荷有效地“抵消”了。在 β 负辐射期间,电子似乎从原子核中出来,这一观察似乎也支持了原子核内部存在电子的假设。

然而,这种解释存在一个问题:从原子核中出来的电子没有模型预测的那么多能量。同时,在用α粒子轰击一些轻原子核的实验中,发现原子核辐射出一些比质子具有更好穿透能力的粒子。詹姆斯查德威克发现这些辐射粒子是中性的,并决定称它们为“中子”。

詹姆斯·查德威克爵士

今天,我们知道中子与质子一起构成了原子核。它们比质子稍重,并且不带电荷。我们也知道它们本身是由夸克、三个价夸克(一个“上”夸克和两个“下”夸克)和其他不断出现和消失的夸克组成的“海洋”。因为它们是由夸克构成的,所以在粒子物理学的标准模型中,它们被归类为“强子”。

什么是中微子

研究β-负辐射的科学家们已经知道,在β-负辐射期间,原子核会发射一个电子。然而,发现在任何给定类型的碰撞过程中,发射的电子可能具有一定范围的能量。然而,根据能量和动量守恒定律,如果只涉及两个粒子(核子和发射电子),发射电子只能占据一种特定的能量。事实证明,事实上,有一个额外的粒子被释放出来,它同时保存了系统的能量和动量。

从原子核发射的特定类型的粒子称为中微子(实际上,在β 负发射过程中会发出反中微子,它是中微子的反粒子)。中微子没有电荷,而且质量非常小(2015 年诺贝尔物理学奖授予 Arthur B. McDonald 和 Takaaki Kajita,因为他们证明了中微子确实有质量)。中微子几乎不与物质相互作用,因为它们是中性的并且非常轻。实际上,每秒约有一万亿个中微子在您不知情的情况下穿过您的身体!

加拿大物理学家 Arthur McDonald(如上所示)和日本物理学家 Takaaki Kajita(未显示)因证明中微子具有质量而获得 2015 年诺贝尔物理学奖。

在标准模型中,中微子被归类为一种基本粒子:它们是物质的基本成分之一,它们本身不由任何其他物质构成。它们被归类为轻子,分为三种不同的变体:电子中微子、μ 子中微子和 tau 中微子。他们有能力将自己从这些品种中的一种转变为另一种。中微子是在太阳核心发生核聚变的结果。当宇宙射线撞击构成地球大气层的原子时,地球大气层中也会产生中微子。当大质量恒星坍缩并爆炸为超新星时,会释放大量中微子。

中子和中微子有什么区别

颗粒分类

中子 由夸克组成,因此它们被归类为强子。

中微子 是基本粒子,不由其他任何东西组成。他们是轻子。

大量的

中子 质量约为 1.7×10-27 公斤。

中微子 非常轻,质量约为 10-37 公斤。

互动

中子 不要像质子那样与物质相互作用,因为它们不带电。然而,因为它们很大,所以它们可以经常与物质相互作用。在细胞核外,它们的平均寿命约为 880 秒。

中微子 不带电,它们不是很大,所以它们很少与其他物质相互作用。它们被认为是稳定的粒子。

图片提供

“詹姆斯查德威克”由洛斯阿拉莫斯国家实验室(洛斯阿拉莫斯国家实验室)[公共领域],通过维基共享资源

“Arthur B. McDonald in 2008” by Boardhead(自己的作品)[公共领域],来自维基共享资源

中子和中微子的区别