原子核为什么有那么大的能量?夸克是什么东西,还可以在分吗?电子又是什么?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/27 17:04:42

原子核的体积很小,直径一般在10-15米~10-14米左右,核内质子相互排斥,由于核子间存在强大的核力,核子才能紧密结合成为稳定的原子核。
正是由于核子间存在强大的核力,核子结合成原子核时要放出一定的能量。
核子结合成原子核时放出的能量叫做原子核能,简称核能(nuclear energy)。例如2个中子和2个质子结合成氦核时要放出28.37兆电子伏(MeV)的能量。

夸克
quark

20世纪60年代,美国物理学家默里·盖尔曼和G.茨威格各自独立提出了中子、质子这一类强子是由更基本的单元——夸克(quark)组成的,很多中国物理学家称其为“层子”。它们具有分数电荷,是电子电量的2/3或-1/3倍,自旋为1/2.夸克一词是盖尔曼取自J·乔埃斯的小说《芬尼根彻夜祭》的词句“为马克检阅者王,三声夸克”.夸克在该书中具有多种含义,其中之一是一种海鸟的叫声.他认为,这适合他最初认为“基本粒子不基本、基本电荷非整数”的奇特想法,同时他也指出这只是一个笑话,这是对矫饰的科学语言的反抗.另外,也可能是他喜欢鸟类的原因.
最初解释强相互作用粒子的理论需要三种夸克,叫做夸克的三种味,它们分别是上夸克(up,u)、下夸克(down,d)和奇异夸克(strange,s)。1974年发现了J/ψ粒子,要求引入第四种夸克粲夸克(魅夸克)(charm,c)。1977年发现了Υ粒子,要求引入第五种夸克底夸克(bottom,b)。1994年发现第六种夸克顶夸克(top,t),人们相信这是最后一种夸克。

夸克理论认为,所有的重子都是由三个夸克组成的,反重子则是由三个相应的反夸克组成的。比如质子(uud),中子(udd)。夸克理论还预言了存在一种由三个奇异夸克组成的粒子(sss),这种粒子于1964年在氢气泡室中观测到,叫做负ω粒子。

夸克按其特性分为三代,如下表所示:

符号 中文名称 英文名称 电荷(e) 质量(GeV/c^2)

u 上夸克 up +2/3 0.004

d 下夸克 down -1/3 0.008

c 粲(魅)夸克 charm +2/3 1.5 <

原子核为什么有那么大的能量?夸克是什么东西,还可以在分吗?电子又是什么? 为什么重原子的原子核分解会释放能量,而轻原子的原子核聚集会释放能量?为什么中等的原子核就很稳定呢? 为什么发动机可以产生那么大的能量? 原子核裂变为什么会释放能量呢? 如果电子撞倒原子核上,那么将会释放能量吗? 为什么原子核内的电子要达到能量最低才是最稳定状态??? 要使电子塌陷入原子核反而需要耗费相当巨大的能量吗?为什么? 紫外线的频率高,能量大,但为什么青藏高原受到那么大的紫外线辐射,温度却那么低呢? 爱因斯坦怎么想到原子核撞开会释放巨大能量的?? 石墨比金刚石的能量大?为什么?