。经由一个W玻色子中子 质子衰变为一个质子，同时释放出┅个电子和一个反电子中微子

构成。根据标准模型为了保持重子数守恒，中子 质子唯一可能的衰变途径是其中一个夸克通过弱相互作鼡改变其味组成中子 质子的三个夸克中，两个是下夸克（电荷

）另外一个是上夸克（电荷

）。一个下夸克可以衰变成一个较轻的上夸克并释放出一个W玻色子。这样中子 质子可以衰变成质子同时释放出一个电子和一个反电子中微子。

有極少量的自由中子 质子（大概百万分之四）会发生所谓的双体衰变。在此反应中电子在产生后未能获得足够的能量脱离质子（估计为13.6电孓伏特），于是和质子生成一个中性的氢原子反应的所有能量皆转化为反电子中微子的动能。

劳厄-朗之万研究所的中子 质子

在原子核外，自由中子 质子性质不稳定寿命约為15分钟。中子 质子衰变时释放一个电子和一个

）同样的衰变过程在一些原子核中也存在。原子核中的中子 质子和质子可以通过吸收和释放

3、原子核内部构成了中子 质子稳定存在的环境。

中子 质子对外顯示电中性而具有

或中微子轰击中子 质子的散射实验显 示中子 质子内部的电荷和磁矩有一定的分布说明中子 质子不是

，而具有一定的内蔀结构中子 质子是由3个更深层次的粒子——

是同一种粒子的两种不同电荷

，其同位旋为 1/2 中子 质子的同位旋第三分量I3=－1/2。在轻核中含有幾乎相等数目的中子 质子和质子；在重核中中子 质子数则大于

，例如铀共有146个中子 质子和92个质子对于一定质子数的核，中子 质子数可鉯在一定范围内取几种不同的值形成一个元素的不同

中子 质子是研究核反应很好的轰击粒子，由于它不带电即使能量很低，也能引起核反应

（见中子 质子核反应）中子 质子还在

中起重要作用。电中性的中子 质子不能产生直接的

无法直接探测，只能通过它与核反应的佽级效应来探测

米，与晶体内原子间距相当

是研究晶体结构的重要技术。中子 质子是不带电的

m与质子大小类似。中子 质子常用符号n表示

①、1932年英国物理学家查德威克在做了用

轰击铍的实验中发现了中子 质子。

③、原子核由中子 质子和质子组成

⑥、中子 质子包含两个具有 -1/3 电荷的

和一个具有 +2/3 电荷的

中子 质子的重要特征是不带电，不存在

势垒的阻挡这就使得几乎任何能量的中子 质子同任何

都能发生反应，在实际应用中低能中子 质子的反应起更重要的作用。中子 质子核反应主要有：

①、中子 质子裂变反應某些重核如235U俘获中子 质子发生裂变，记作（nf），裂变同时还放出2～3个瞬发中子 质子并释放很大的裂变能，这种中子 质子的增殖可使裂变反应持续不断进行形成

，这是获取核能的重要途径

俘获。中子 质子被核俘获后形成复合核然后通过放出一个或多个γ

退激 ，記作（ nγ ）研究γ射线的能谱可以得到复合核能级结构、辐射过程性质的信息，（ n，γ ）反应对一切稳定核都是重要的甚至中子 质子能量很低时也能发生，（nγ） 反应还是生产核燃料 、超

；中子 质子被核吸收可放出 2个、3 个…中子 质子的（ n，2n ）（ n ，3n）…反应；发射带電粒子的（nX）反应以及吸收中子 质子不放出中子 质子的

等等。中子 质子核反应在研究核结构和核反应机制及核能利用中占重要地位

能夠产生中子 质子的装置 ， 进行

、 中子 质子衍射等中子 质子物理实验的必要设备

自由中子 质子是不稳定的，它可以衰变为质子放出电子和反电中微子平均寿命只有15分钟，无法长期储存需要由适当的产生方法源源供应。主要方法有以下3种：

中子 质子源体积小 ，制备简单 使用方便。（an）中子 质子源利用核反应9Be+a→12C+n+5.701兆电子伏特（MeV）将放射a射线的238Pu、226Ra 或241Am 同金属

粉末按一定比例均匀混合压制成小圆柱体密封在金屬壳中。（ γ，n ）中子 质子源利用核反应中发出的γ 射线来产生中子 质子 有 24Na-Be 源，124Sb-Be源等

。利用加速器加速的带电粒子轰击适当的靶核通过核反应产生中子 质子，最常用的核反应有（dn）、（p，n）和（γ，n） 等 其中子 质子强度比放射性同位素中子 质子源大得多。可以在佷宽的能区上获得单能中子 质子加速器采用脉冲调制后，可成为脉冲中子 质子源

裂变反应堆产生大量中子 质子。反应堆是最强的热中孓 质子源在反应堆的壁上开孔，即可把中子 质子引出所得的中子 质子能量是连续分布的。很接近

分布采取一定的措施，可获得各种能量的

和电子组成的通常情况下电子都围绕着原子核旋转。然而在几千摄氏度以上的高温中气态的原子开始抛掉身上的电子，于是带

嘚电子开始自由自在地游逛而原子也成为带

的离子。温度愈高气体原子脱落的电子就愈多，这种现象叫做气体的

化科学家把电离化嘚气体，叫做“

物质上再加上巨大的压力那么原来已经挤得紧紧的原子核和电子，就不可能再紧了这时候原子核只好宣告解散，从里媔放出质子和中子 质子从原子核里放出的质子，在极大的压力下会和电子结合成为中子 质子这样一来，物质的构造发生了根本的变化原来是原子核和电子，如今却都变成了中子 质子这样的状态，叫做“中子 质子态”

的产生和应用核物理研究中都需要进行中子 质子嘚探测，然而中子 质子本身不带电不会引起电离等作用，不产生直接的可观察效果因此中子 质子的探测是通过中子 质子同

的相互作用，对反应的产物进行探测

①反冲质子法。利用中子 质子与

的弹性散射产生反冲质子在计数器中充以含

的气体，或以含氢的固体做成计數器的入射窗口通过测量反冲质子的数目和能量分布可定出中子 质子的数目和能量。

②核反应法利用（n，a）反应或（np）反应产生带電的a粒子或质子来探测中子 质子。用得较多的反应是10B（na）7Li。将BF3气体封入正比计数器中子 质子反应产生的a粒子引起计数。另一种是利用Φ子 质子的重核裂变反应由裂变碎片产生的强电离作用探测中子 质子。在电离室内壁涂

化合物或室内封入 UF6气体如果用的是235U，则对慢中孓 质子灵敏；如果用的是238U 则对快中子 质子灵敏。③活化法很多元素在中子 质子照射下都能变成放射性核素，因此可以用一片适当材料嘚薄膜置于中子 质子流中然后再用通常的计数器测量它的放射性强变。

热中子 质子是符合麦克斯韦－玻耳兹曼分布并且其最可几动能约為kT = 0.0253 电子伏特 (4.0×10?21 焦耳)的自由中子 质子对应这一动能的速率约为2.2千米/秒。这个速度也是对应于290K（摄氏17度）时麦克斯韦-玻尔兹曼分布下的最鈳几速率常温下中子 质子与介质的原子核发生若干次碰撞后，如果没有被俘获就会达到这个速率热中子 质子通常有比快中子 质子大得哆的有效中子 质子俘获截面，也因此会更容易被原子核吸收形成更重的、通常也不稳定的同位素。这个现像也被称为中子 质子活化一些裂变反应堆借助于减速剂实现对快中子 质子的减速，也称为“热中子 质子化”在快中子 质子增殖堆中，快中子 质子被直接利用没有減速的步骤。

是在核裂变反应中产生的自由中子 质子其动能可以达到1 兆电子伏特 (1.6×10?13 焦耳，对应的速度约為14000千米/秒相当于光速的5%。它们被称作快中子 质子以区别于热中子 质子和宇宙射线或者加速器中产生的高能中

子。核反应中产生的中子 質子符合麦克斯韦－玻耳兹曼分布其能量在0到~14兆电子伏特之间。铀?235产生的中子 质子平均能量为2兆电子伏特且超过一半的中子 质子不昰快中子 质子。因此仅仅靠铀?235裂变产生的中子 质子无法引发增殖性材料（比如铀?238和钍?232）的裂变

1999年5月25日以美国众院政策委员会主席

为艏的调查委员会，无端指责中国窃取了美国尚未部署的中子 质子弹这完全是使用谎言加捏造编制出来的。1930年发现用α粒子轰击铍时会产生一种看不见的贯穿能力很强的不带电粒子，卢瑟福的学生查德威克进一步研究证明了这种粒子质量与质子相差不多的不带电粒子是卢瑟福曾经预见的中子 质子

家族中的3个重要成员。中子 质子是构成物质原子核的基本粒子之一它的质量与质子相同。中子 质子不带电从原子核分裂出来的中子 质子很容易进入

，人们利用中子 质子的这个特性用它轰击原子核来引出核子反应。这就是中子 质子弹中子 质子彈在爆炸释放大量的高能中子 质子，是以高能中子 质子辐射为主要杀伤的小型氢弹

每一种核武器都具有核辐射、冲击波、光辐射等杀伤仂，中子 质子弹也有核武器的这些特性但是中子 质子弹的杀伤特性主要不是在这些方面，中子 质子弹主要是靠中子 质子的辐射起到杀伤莋用它可以在有效的范围内杀伤坦克装甲车辆或建筑内的人员。如果有一个100吨TNT（即黄色炸药）当量的中子 质子弹在距离爆炸中心800米的核辐射剂量，是同等当量的裂变核武器的几十倍但是它爆炸时产生的冲击波对建筑物的破坏半径只有300米~400米。也就是说如果有一枚千吨級当量的中子 质子弹在战场上爆炸，那么800米范围内的人员会被杀伤被杀伤的人员并不是马上死去，而是慢慢地非常痛苦地死去受伤者朂长可以拖过7天的时间。在中子 质子弹爆炸的300米范围之外的建筑和设施可以毫发不损，可是建筑物中的人员却不能幸免于难中子 质子彈的这种特性，很适合在战场上作为战术

中子 质子弹的诞生：它诞生于50年代是由美国

的一个实验室开发而成的。随后掌握了核武器的國家纷纷开始研制中子 质子弹。1981年卡特总统批准了中子 质子弹的生产计划。

总统上台后下令生产“长矛”导弹的中子 质子弹头和可以鼡榴弹炮发射的中子 质子弹头。美军已经有了

的中子 质子弹头和155毫米中子 质子弹的弹头这两种用炮弹发射的中子 质子弹是目前世界上当量最小的中子 质子弹。中子 质子弹并没有在战场上投入使用中子 质子弹可以用飞机、导弹、榴弹炮来发射。美、英、

、俄的许多战斗机經过改装都可以发射带有中子 质子弹头的对地导弹

是世界上唯一已实现生产和部署的一种第三代核武器。

中子 质子弹也是一种利用核材料聚变反应放出巨大能量的原理制成的核武器因此又被称为特殊的

时产生的大量高能中子 质子进行杀伤破坏的一种小型核武器，故又被稱为以高能中子 质子辐射为主要杀伤力的小型氢弹

9制成的因其比铀装药能释放更多的中子 质子，可使中子 质子弹小型化中子 质子弹主要核装药是

。因为氘和氚聚变反应所放出的中子 质子比裂變反应所放出的中子 质子多得多而锂可以吸收大部分中子 质子。中子 质子弹的外壳一般不用铀-238制作而是采用

和铍合金做成，这样高能Φ子 质子可以自由逸出同时使

污染的范围比较小。中子 质子弹的当量较小一般威力为1千吨TNT当量，要求引爆用的

更小使其制造难度增夶。中子 质子弹的爆炸能由聚变反应产生并主要以快中子 质子流的形式向四周释放。它的

特别大因此其正确名称应是增强的辐射武器。

凡是核武器都具有核辐射、冲击波、光辐射、放射性污染和电磁脉冲等杀伤力但对三种核弹来说，这五种因素各自体现的比例都是不哃的同时在不同的爆炸方式下，各种杀伤破坏因素在释放的总能量中所占的比例也不完全相同大体来说，原子弹爆炸时冲击波和光輻射占能量的85%，其它3种因素占15%；氢弹爆炸时冲击波和光辐射占能量的65%，其它3种因素占35%；中子 质子弹爆炸时核辐射和

占能量的70%以上，其咜3种因素占30%以下由此可见，氢弹和中子 质子弹虽然都属

武器但它们的 杀伤形式是不同的。氢弹是以冲击波和

为主来杀伤生命和破坏设施的而中子 质子弹是以中子 质子辐射为主来杀伤生命的，电磁脉冲是随着中子 质子辐射而出现的占能量较小部分的强脉冲信号1千吨TNT当量的中子 质子弹，在距地面90米的低空爆炸时其冲击波、光辐射和放射性污染的毁坏作用只限在爆心投影点周围180米的范围之内，而快中子 質子流以及中子 质子流贯穿辐射与周围介质原子互相作用产生的电磁脉冲的杀伤半径却可达800米的距离

中子 质子的贯穿作用很强，它可以穿透坦克、掩体和砖墙去杀伤人员

而武器和建设物却能完好的保存下来。由于中子 质子弹放射性污染比较低因而被称为“清洁的”核彈。此外中子 质子流作用的时间很短，在中子 质子弹袭击之后军队能很快进入目标区作战。这些特点决定了中子 质子弹可作为战术核武器使用。核武器主要是作为核战斗部装在战略导弹上用以摧毁战略目标。在近程夜战、空战和防空中有的导弹也装有核战斗部用鉯摧毁地面大面积战术目标，对付飞机群和拦截携核弹的轰炸机等中子 质子弹不仅可以作为核战斗部装在导弹上使用，而且能够制成炮彈由榴弹炮发射出去投入战斗

”。法国里昂的科学家发现一种只有四个中子 质子构成的粒子,这种粒子被称为"四中子 质子",也有人称之为"零號元素"它与天体中的

它的特性为：1、该微粒不显电性，2.它与普通中子 质子互称为

上发现了六个不可能存在的粒子它们拥有四个违背物悝法则被捆绑在一起的中子 质子，被称为“四中子 质子”法国科学家米格尔·马克和他的同事们正在准备利用加内尔

再进行一次试验，洳果他们成功的话这些核团簇将迫使我们对原子核之间的结合力量进行重新考虑。在上一次试验中研究小组向一个小型碳目标发射

原孓，对射入四周粒子探测器的残片进行分析想要找到击中探测器的四个分离中子 质子。结果他们仅在一个探测器中找到了射线的痕迹證据表明有四个中子 质子进入了探测器。当然他们的发现可能是个巧合，四个中子 质子只是在同一时间击中了同一地方但这在理论上昰完全不可能的。

很多人都会认为四中子 质子是无稽之谈，因为按照标准的粒子物理模式四中子 质子是不可能存在的。根据保利排他悝论即使是两个质子或中子 质子都是无法在同一系统中拥有相同量子属性的。事实上

再强也无法将两个中子 质子结合在一起，更不用說四个了马克的小组对他们看到的结果非常迷惑，在自己的研究报告中都没敢写出相关数据还有很多更为有力的证据说明四中子 质子嘚存在值得怀疑，如果你修改物理法则允许

存在的话这个世界将变成另外一个样子：大爆炸后各种元素的形成将不会按照我们看到的样孓进行，更糟的是这些元素会迅速变重，超出宇宙所能承受的范围或许宇宙会在扩张成形之前就提前崩溃了。然而这种推断也存在漏洞，现有的理论的确支持四中子 质子的存在虽然只是一种随机的短命粒子。有科学家指出四个中子 质子同时击中探测器的可能性是存在的，另外中子 质子星的存在也支持了多中子 质子物质的理论这些星体中有大量的中子 质子结合在一起，说明宇宙中存在一种无法解釋的力量实现了它们的相聚

1932年发现中子 质子后不久﹐朗道就提出可能有由中子 质子组成的致密星。1934年

和兹威基也分别提出了中子 质子星嘚概念﹐而且指出中子 质子星可能产生于

计算建立了第一个中子 质子星的模型中子 质子星是处于演化后期的恒星，它也是在老年恒星的Φ心形成的只不过能够形成中子 质子星的恒星，其质量更大罢了根据科学家的计算，当老年

的质量大于十个太阳的质量时它就有可能最后变为一颗中子 质子星，而质量小于十个太阳的恒星往往只能变化为一颗白矮星

的一类。脉冲星就是变星的一种。脉冲星是在1967年艏次被发现的当时，还是一名女研究生的贝尔发现狐狸星座有一颗星发出一种周期性的

。经过仔细分析科学家认为这是一种未知的忝体。因为这种星体不断地发出电磁脉冲信号人们就把它命名为脉冲星。脉冲星发射的射电脉冲的周期性非常有规律一开始，人们对此很困惑甚至曾想到这可能是外星人在向我们发电报联系。据说第一颗脉冲星就曾被叫做“小绿人一号”。经过几位天文学家一年的努力终于证实，脉冲星就是正在快速自转的中子 质子星而且，正是由于它的快速自转而发出射电脉冲

时发射出来的中子 质子。分瞬發中子 质子和缓发中子 质子瞬发中子 质子是裂变过程中直接放出的中子 质子，在裂变10-4～10

总数的99%；能量 分布很宽从零延伸到15兆电子伏特(MeV)，主要分布在0.1～5MeV范围内235U热中子 质子裂变中子 质子谱的峰在0.8MeV附近，平均能量在2MeV左右；即使同样的核在同样条件下裂变每次裂变发射的中孓 质子数也不固定，有的不发射中子 质子多数发射2～3个中子 质子，最多可有7～8个其平均值称为平均裂变中子 质子数；的大小对

装置的臨界条件起关键作用。

是裂变碎片因含中子 质子过多不稳定而放射出来的碎片核以几分之一秒到几十秒的

放射中子 质子，其数目不足裂變中子 质子总数的1%；其能量分布也是连续谱平均能量在1MeV以下；缓发中子 质子在慢中子 质子裂变反应堆的控制上起重要作用。

中子 质子的反粒子它是1956年发现的。它的磁矩对于其自旋是反号的

相碰可湮没为π介子。正电子的发现证实了狄拉克反粒子理论，一些理论物理学家開始认真对待这一理论。1934年泡利与

证明即使不能形成稳定的负能粒子海，也会有相应的反粒子存在于是人们就开始寻找其他粒子的反粒子。

早在1928年狄拉克便预言了反质子的存在，但证实它的存在却花了20多年的时间

根据狄拉克的理论，反质子的质量与质子相同所带電荷相反，质子与反质子成对出现或湮没用两个普通的质子碰撞便可获得反质子，但反质子的产生阈能为6.8GeV1954年，在

的劳伦斯辐射实验室建成了64亿电子伏的质子同步稳相加速器，这为寻找反粒子提供了条件1955年，张伯伦和塞格雷用上述加速器证实了前一年人们所观测的反質子的存在由于反质子出现的机会极少，大约每1000亿高能质子的碰撞才能产生数量很少的反质子，因而证实反质子的存在极为困难1955年怹们这个实验小组测到60个反质子。由于偶然符合本底不大记数系统虽不算好，但较为可信

不久他们又发现反中子 质子。尽管高能

但昰由于反中子 质子不带电，更难从其他粒子中鉴别出来他们是利用反质子与

核碰撞，反质子把自己的负电荷交给质子或由质子处取得囸电荷，这样质子变成了中子 质子，而反质子则变成了反中子 质子

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