原子结构

先来认识下原子结构，原子由一个很小质量很集中的原子核和核外电子构成，如下图，中间很小的部分是原子核，所以原子核的密度是相当大的，占了99.96%以上原子的质量。

原子核结构

原子核是由质子和中子构成的，质子带正电，中子不带电，由于质子带正电，质子间存在库伦斥力，斥力的大小与电量乘积成正比，与距离平方成反比，即F=kQ1×Q2/rˇ2，所以纯的质子是无法稳定的紧密结合在一起构成原子核的。

由于中子的存在，原子核才能稳定的存在（氢核除外），是因为中子和中子之间、中子和质子之间存在和一种强相互作用力——核力，这种力比电磁相互作用力大很多，表现出吸引力，这样和库仑力达到平衡后原子核就达到了稳定。

以上就可以解释原子核内的中子是无法衰变成质子了，如果中子衰变成质子，那么斥力必然会增大，产生的斥力势能就会变成中子继续衰变的势垒，阻止中子衰变，所以出于原子核中的中子就是稳定的。

自由中子就是不稳定的，半衰期大约十分钟，自由中子会衰变成一个质子一个电子和一个反中微子。

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