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2種類の核のコンパクトグループとしての原子核の伝統的な表現：プロトン（赤）と中性子（青）。この画像では、陽子と中性子は他の球体に付着した小さな球体として表されますが、現在、核物理学で考案された実際の原子核では、この構造を提示しないことが現在知られています。実際の核は、粒子が局所的な剛体球として考えられない量子力学を使用してのみ説明できます。したがって、原子核では、各核が実際に分散確率分布を持っています。

核物理学では、a 核子 これは、2つの粒子の集団名に対応します：中性子とプロトン（両方とも第一世代のクォート、最も軽い）。核子は、原子核の構成要素の2つであり、核子を一緒に保つ相互作用を運ぶパイオも含まれます。 60年代まで、核子は基本粒子と見なされていました。その後、それらは石英によって形成される可能性があると仮定され、それらが1970年代に識別可能な成分によって形成されたという強固な証拠が現れました。現在、それらは複合粒子であり、それぞれがグルオンによって伝達される強力な力によって結合された3つのクォートによって形成されていることが知られています。核子の生地は、石英の質量と光沢界の両方に関連付けられています。 ^{[ 初め ]} ​

核子とレプトンの間には、中性子のプロトン（または副ina）への変換を伴うレプトンの間には、非電磁相互作用タイプがあります。弱い崩壊またはベータ崩壊として知られています。この崩壊は、核力の弱いと関連しています。陽子と中性子の両方はバリオンの一部であり、したがって、振る舞いとフェルミオンです。互いに変換する核子の可能性は、粒子物理学の用語では、これらの2つの粒子が1/2の二重イソスピンを持っているという事実に関連しています。これは、なぜ彼らの大衆が非常に類似しているのかを説明し、中性子はプロトンよりもわずか0.1％重いです。 ^{[ 2 ]} ​

核子は、粒子物理学と核物理学が混ざり合うラインにあると言えます。フィールドの量子理論、特に量子クロモダイナミクスは、石英の特性と強力な核力を説明する基本方程式を提供します。これらの方程式は、クォートクが互いに結合して陽子と中性子（および他のすべてのハドロン）を形成する方法を定量的に説明しています。ただし、いくつかの核子が結合して原子核（ヌクレイド）を形成すると、これらの基本方程式は解くのが非常に困難になります（QCD網膜を参照）。代わりに、ヌクライドは核物理学によって研究され、核層モデルなどのモデルとアプローチを介して核とその相互作用を分析します。これらのモデルは、特定のヌクライドが放射性崩壊を被るときなど、ヌクライドの特性を十分に説明できます。

プロパティ [ 編集します ]

陽子と中性子は、原子核を構成することでよく知られていますが、より大きな核の一部ではないが、重要な違いはありませんが、分離した違いはあります。陽子は安定しているか安定していますが、隔離された中性子が隔離された状態で15分の半分の崩壊によって崩壊します。核内では、負の負荷パイオンの交換は一般に中性子を安定させます。プロトンのみが水素原子-1のコアに対応しています（ ^初め h）。中性子自体は言われているように不安定です（以下を参照）が、核反応に見られることがあり、科学分析でも使用されます（中性子分散を参照）。

プロトンと中性子の両方は、3つのクォートで構成されています。プロトンは上の2つのクォートとクォーターの4分の1で構成されていますが、中性子は上の4分の1と下の2つのクォートです。クォートは強力な核力によって統合されたままです。また、クォートはグルオンによって統合されたままであり、グルオンは強い核力のメディエーターであると言われています。

上記のQuartkには電荷+2/3 eがあり、四半期には荷重-1/3 eがあります。次に、陽子と中性子の総電荷はそれぞれ： +eと0です。言葉 中性子 それは電気的に「ニュートラル」であることから来ています。

陽子と中性子の質量は非常に似ています：プロトンの質量は1,6726または938.27 MEV/Cです ² 、中性子は1,6749または939.57 MEV/Cです ² 、つまり、中性子は実質的に0.1％重いことを意味します。質量の類似性は、イソスピンの近似対称性によって説明されます。

陽子と中性子の両方に、固有の角運動量または1/2スピンがあります。これは、それらがフェルミオンと非ボソンであることを意味し、したがって、電子として、パウリの除外原則の対象となります。これは核物理学における重要な事実です。原子核の陽子と中性子は同じ量子状態にあることはできないため、原子モデルの電子の層に類似した一連の核層に分布しています。陽子と中性子のスピンが重要であるもう1つの理由は、核スピンがその合計から出現することです。これは、化学的および生物学的分析で使用される核磁気共鳴の技術における重要な役割でよく知られています。

原子核の認識は、1919年のラザフォード実験によって証明されたものによるものでした。当時、原子核には正の電荷が含まれていることが理解されていました。以前は、1886年にオラクデンゴールデンによって隔離されたプロトンがすでに観察されていましたが、その時点では原子核は知られていなかったため、同じ核子の概念は存在していませんでした。イオン化された水素原子とラザフォード実験の知識は、原子核が陽子を封じ込める必要があることを適用するようになりました。中性子の発見は後に行われ、1932年のジェームズ・チャドウィックによるものでした。

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