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原子中一定有质子中子和电子的
原子(atom),是指化学反应不可再分的基本微粒。原子在化学反应中不可分割,但在物理状态中可以分割。原子由原子核和绕核运动的电子组成。原子构成一般物质的最小单位,称为元素。已知的元素有118种。
简介
原子模型(14张)原子是化学反应不可再分的最小微粒。一个正原子包含有一个致密的原子核及若干围绕在原子核周围带负电的电子。而负原子的原子核带负电,周围的电子带正电。正原子的原子核由带正电的质子和电中性的中子组成。
负原子原子核中的反质子带负电,从而使负原子的原子核带负电。当质子数与电子数相同时,这个原子就是电中性的;否则,就是带有正电荷或者负电荷的离子。
根据质子和中子数量的不同,原子的类型也不同:质子数决定了该原子属于哪一种元素,而中子数则确定了该原子是此元素的哪一个同位素。原子构成分子而分子组成物质中同种电荷相互排斥,不同种电荷相互吸引。
原子直径的数量级大约是10?m。原子的质量极小,其数量级一般为10-27kg,质量主要集中在质子和中子上。原子核外分布着电子,电子跃迁产生光谱,电子决定了一个元素的化学性质,并且对原子的磁性有着很大的影响。
所有质子数相同的原子组成元素,每种元素大多有一种不稳定的同位素,可以进行放射性衰变。原子最早是哲学上具有本体论意义的抽象概念,随着人类认识的进步,原子逐渐从抽象的概念逐渐成为科学的理论。
原子核以及电子属于微观粒子,构成原子。而原子又可以构成分子。
宇宙没有永恒的存在:那么原子内的中子质子电子能存在多久?
原子是组成物质的基本成分,它质子、电子、中子组成。质子和电子的数目决定了由这种原子组成的物质的化学特性,所以我们把具有相同质子数目的原子称为同一种元素,也就是元素周期表上记载的已知的一百多种元素。因此,一般意义上的原子是不会存在没有质子的情况的,如果那样,它就是一个单个的中子,而不是原子。
但是,世事无绝对!进一步的科学研究表明,所谓中子事实上就是电子落在了质子上,与质子紧密结合,对外显示出电中性,而不是像分离时那样,电子绕核运动,各自显示出自己的电荷特性。因子,现在我们已经清楚,事实上,中子并不是和质子、电子处于同一级别的粒子,而是前二者的结合——尽管在一般的科学研究中为方便起见,我们仍把这三者看作相同级别的粒子。
现在,我们可以说说这个“不绝对”的例外事实了。在恒星发展的末期,能量耗尽,体积极度坍缩,引力、密度极度增大,质子和电子无法再保持原来的绕核运动状态,电子在这种巨大引力的作用下全部被紧密压缩落在质子上,成为中子,所有中子紧密结合,变成人类目前所能预言的密度最大的物质——中子星。如果按照传统意义上对原子的定义,整个中子星就是一个巨型原子,如果此时存在一个落单的质子没有和电子配对那么整个中子星就成为了一个原子量为10的N次方的N次方的N次方的...的N次方的电离状态下的氢原子。而如果不存在这样一个落单的质子,那么整个中子星就是一个LZ所谓的没有质子的原子。
但是,呵呵,我又用“但是”了,有一点是值得注意的:前面提到,我们讨论原子的质子数,主要是考虑它应该属于哪种元素——更确切地说,是考虑它可能产生的化学特性。而在中子星这种极端状态下,物质已经不可能表现出任何化学特性,我们不会指望那个落单的质子可能和氯原子结合变成一个盐酸分子。所以在这种情况下,讨论原子已经没有任何意义,顶多就是茶余饭后说说玩罢了。
因此,LZ的问题简单回答就是一句话:不存在没有质子的原子。
我们知道,在人类目前所处的这个宇宙中,几乎没有永恒的存在,任何物质都会不断变化衰减,在人类眼中永恒不变的太阳,其作为主序星存在的时间也不过百亿年。
如果我们进入到微观世界里去,原子内部的中子质子电子,其实也在不断运动变化着。这些微观物质能存在多长时间呢?原子是物质世界的根基,原子内部的原子核一般都是相对稳定的,但有些原子的原子核是个例外,比如我们都非常熟悉的碳14。
人类现在习惯于用碳14来鉴定物质的年代,也是得益于碳14的半衰期。所谓半衰期,就是某种物质衰减到只剩原来一半的时间。碳14的半衰期约为5730年,经过5730年之后,一克碳14就会只剩下0.5克,再过5730年又是如此。
就算在微观世界,物质依然不可能永存。物理学家也用“寿命”这一概念来形容微观粒子的存在,值得感叹的是,不同的微观粒子,存在的时间也大相径庭。首选是宇宙诞生之初的自由中子。这种物质只能存在15分钟,然后就会衰变成为质子和电子,只有在原子核里的中子,才会变得十分稳定。
至于质子和电子,这两种物质存在的时间就更长了,科学家们认为,电子拥有接近无限的存在,但因为电子诞生于宇宙大爆炸的一刻,所以永恒存在这个命题原本就不正确。质子也是如此。许多科学家相信,质子也会发生衰变。
人类科学家进行了多年的观测,才发现了一些类似质子衰变的案例,人类还无法确定质子的半衰期,只得出了一个初步的结果,那就是质子的存在时间最低也比我们的宇宙长1亿倍那么多。
这些微观物质,似乎就是接近永恒的存在了,大家怎么看?
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