質子夸克结构的簡單示意圖,每個單獨夸克的顏色可以隨意設定,但是必須用到三種不同顏色,混合成為白色。 | |
分类 | 重子 |
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组成 | 2個上夸克、1個下夸克 |
系 | 費米 |
基本相互作用 | 引力、電磁力、弱核力、強核力 |
符号 | p , p+ , H+ |
反粒子 | 反質子 |
理论 | 威廉·普勞特(1815) |
发现 | 欧内斯特·卢瑟福(1917–1919) |
质量 | 62192369(51)×10−27 kg 1.672[1] 276466879(91) u 1.007[2] |
平均寿命 | >×1029 年(穩定) 2.1 |
電荷 | e +1 1766208(98)×10−19 C 1.602[1] |
电荷半径 | fm 0.8751(61) [1] |
电偶极矩 | <×10−24 e·cm 5.4 |
電極化 | ×10−3 fm3 1.20(6) |
磁矩 | 6067873(97)×10−26 J·T−1 1.410[1] 8473508(85) μN 2.792[1] |
磁极化 | ×10−4 fm3 1.9(5) |
自旋 | 1⁄2 |
同位旋 | 1⁄2 |
宇称 | +1 |
简明对称性 | I(JP) = 1⁄2(1⁄2+) |
質子(英語:Proton,日韓漢字稱作陽子、陽性子),是一種帶有1个單位电荷正電的穩定強子,通常標記為
p
,
p+
或H+
。每個原子的原子核內部至少會含有一個質子,質子的數量稱為原子序數;另外,還可能含有中子,這些質子與中子都被稱為核子。由於每種元素的原子都含有獨特數量的質子,每種元素具有獨特的原子序數。
在粒子物理學的現代標準模型裡,質子是由兩個上夸克與一個下夸克組成的強子。夸克的靜質量只貢獻出大約1%質子質量,剩餘的質子質量主要源自於夸克的動能與綑綁夸克的膠子場的能量。[4]:21-22
因為質子是由三個夸克組成,質子不是基本粒子,質子具有物理尺寸,但這尺寸並不能完美良好定義,由於質子的表面很模糊,因為這表面是由作用力的影響來定義,而這作用力不會突然終止。質子的半徑(更仔細地說,電荷半徑)大約為0.84–0.87飛米。[5]
自由質子是不與其它核子或電子結合在一起的質子。自由質子很穩定,尚未被觀察到自發衰變成其它種粒子。質子與電子之間會相互親和,但當能量或溫度高到足以將質子與電子分離之時,就可以自然地找到自由質子。在等離子體裡,溫度非常高,質子無法與電子結合在一起,因此自由質子可以存在。在太空裡,傳播了星際距離的宇宙線,其成分有90%是具有高能量與高動量的自由質子。自由中子不穩定,會進行衰變,這過程的產物是質子、電子與反中微子。
Cottingham
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