中子(neutrons)和中微子(neutrinos)的区别

中子和中微子是两种不同类型的粒子。中子和中微子的主要区别在于,中子是由夸克构成的,而中微子是一种基本粒子,不由任何其他粒子构成。...

主要区别是神经元和中微子

中子和中微子是两种不同类型的粒子。中子和中微子的主要区别在于,中子是由夸克构成的,而中微子是一种基本粒子,不由任何其他粒子构成。

什么是中子(a neutron)?

到20世纪30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。他们认为这些电子在原子核内部。这样,这些“成对”的质子仍然会对原子核的质量起作用,但它们将无法对电荷起作用,因为它们的正电荷被电子的负电荷有效地“抵消”。在β-负辐射期间,电子似乎从原子核中出来,这一观察结果似乎也支持原子核内有电子的假设。

然而,这个解释有一个问题:从原子核中出来的电子没有模型预测的那么多能量。同时,在一个用α粒子轰击一些轻原子核的实验中,发现原子核辐射出的一些粒子显示出比质子更好的穿透能力。查德威克发现这些辐射粒子是中性的,于是决定称它们为“中子”。

Difference Between Neutr*** and Neutrinos - James_Chadwick

Sir James Chadwick

今天,我们知道中子和质子一起构成原子核。它们比质子稍重,不带电荷。我们也知道它们本身是由夸克、三价夸克(一个“上”夸克和两个“下”夸克)和一个不断进出的其他夸克组成的“海洋”。因为它们是由夸克构成的,在粒子物理的标准模型中,它们被归类为“强子”。

什么是中微子(a neutrino)?

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,人们发现,在任何给定类型的碰撞过程中,发射的电子都有一定的能量范围。然而,根据能量守恒定律和动量守恒定律,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个特定的能量。事实上,有一个额外的粒子被释放了,它既保存了系统的能量,也保存了系统的动量。

从原子核发射出来的特殊类型的粒子被称为中微子(事实上,在β-负发射过程中产生了一个反中微子,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亚瑟B。McDonald和Takaki Kajita证明中微子确实有质量)。中微子很少与物质相互作用,因为它们是中性的,非常轻。实际上,每秒钟大约有一万亿个中微子穿过你的身体,你甚至都不知道!

Difference Between Neutr*** and Neutrinos - Arthur_McDonald

Canadian physicist Arthur McDonald (shown above), along with the Japnese physicist Takaaki Kajita (not shown) won the 2015 Nobel Prize in Physics for showing that neutrinos have mass.

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,它们本身并不是由任何其他物质构成的。它们被归类为轻子,有三种不同的类型:电子中微子、μ子中微子和τ中微子。它们有能力将自己从一个品种转变为另一个品种。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,中微子也会在地球大气层中产生。当大质量恒星坍缩并爆炸成为超新星时,大量的中微子被释放出来。

中子(neutron)和中微子(neutrino)的区别

颗粒分类

中子是由夸克构成的,因此被归类为强子。

中微子是基本粒子,不是由其他物质构成的。它们是轻子。

群众

中子的质量约为1.7×10-27千克。

中微子非常轻,质量约为10-37千克。

互动

中子与物质的相互作用不如质子,因为它们不带电。然而,因为它们是巨大的,所以它们可以与物质相当频繁地相互作用。在原子核外,它们的平均寿命约为880秒。

中微子是不带电的,质量也不是很大,所以它们很少与其他物质发生相互作用。它们被认为是稳定的粒子。

 

Image Courtesy

“James Chadwick” by Los Alamos National Laboratory (Los Alamos National Laboratory) [Public Domain], via Wikimedia Comm***

“亚瑟B。麦当劳2008年“董事会主席(自己的工作)[公共领域],通过维基共享

  • 发表于 2021-06-27 08:51
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