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  • 1 # 時空通訊

    原子、質子、中子、電子等微觀粒子有壽命嗎?

    這個世界沒有不朽的事物,死亡是必然的,生存是相對的。

    因此所有的事物都是有壽命的,包括我們及其一切存在的宇宙,也是有壽命的。粒子和原子當然也有壽命,不過不能夠以人類壽命的性質來衡量,但它們的壽命也有長有短,有的很可能與宇宙共存亡,有的就在一瞬間。

    粒子有生無死,只會衰變。因此其壽命不能以生死來論,而是指粒子產生後到衰變時為止存在的時間。粒子衰變是一種粒子變成其他粒子的自發過程,在這個個過程中,原來的粒子會變成更輕的粒子和一中間粒子,而中間粒子會隨即變成其他粒子。

    這種粒子存在到衰變的時間間隔就是粒子的壽命。單個粒子是無法預測其衰變時間的,而是整體統計學上的時間,因此只能說是某種粒子的整體壽命。

    原子的壽命與粒子壽命界定略有差別。因為原子以元素的方式存在於宇宙中,它們不會一下子從某種物質變成另一種物質,而是漸變過程,因此就是以它們衰變一半為一個週期計算壽命的。

    這種衰變亦稱“蛻變”,指放射性元素放射出粒子而轉變為另一種元素的過程。衰變有三種,即α衰變、β衰變和γ衰變,在衰變過程中,原子核的數目逐漸減少,到達這種原子的數目一半時為一個週期。

    這個週期就是所謂的半衰期。

    每種放射性核素都有其特定的半衰期,由幾微秒到數十億年不等。

    元素半衰期是以100%開始,以衰減一半為一個壽命週期。按每個週期衰減一半我們可以得出:第一個週期衰減50%,只剩下50%;第二個週期只剩下25%;第三個週期只剩下12.5%;第四個週期剩下6.25;第五個週期剩下只剩下3.125%;以此遞減為1.5625%、0.78125%、0.390625‬%、0.1953125%。到了第十個週期就只剩下0.09765625‬%。

    放射性元素通常認為在經過30個週期半衰期後,放射性已減至原來的十億分之一,基本無法被探測到,也就沒有危害了。只有一個原子還存在,就不能認為衰變完成,因此理論上認為一個元素衰變是永遠無法完結的。只是隨著衰變週期的增多,原來元素的量就會會越來越少,少到一定程度就可以忽略不計了。

    這也是人們在已知某種元素半衰期前提下,可以透過檢測這種元素殘存的量,得知這種物質存在了多長時間的原理。但衰變週期是人們在統計學意義上測量的結果,並不能代表某一塊元素的精確衰變狀態。

    粒子的科學定義。

    何謂粒子?科學的定義是指能夠以自由狀態存在的最小物質。科學出現早期,人們把原子作為粒子,後來發現了原子是可以拆分的,由中子、質子、電子組成,這些才是更基本的粒子,於是把電子、質子、中子稱為基本粒子。

    再後來發現了越來越多的粒子,如介子、夸克、輕子、強子族等,現在已經累計超過幾百種了,而且還有不斷髮現的趨勢,有些粒子裡面還有結構,有些還沒有發現其有內部結構,因此它們並不屬於同一層次,稱為基本粒子並不準確,於是人們把這些統稱為粒子,廢棄了基本粒子的稱呼。

    粒子有些不會衰變,有些會衰變。

    光子、電子沒有發現其衰變的跡象,因此它們被認為壽命是無限的;質子可能會衰變,但迄今人們並沒有確切獲得其衰變的證據,但有一些研究認為,質子還是會衰變的,只是衰變時間超長,估計達到10^35~10^100年。

    這是一個什麼時間概念呢?是1000億億億億~12個億疊加的年數。宇宙有這麼長的壽命嗎?現代宇宙宿命模型沒有一個有這麼長壽命的。那這個質子壽命與無限長有什麼區別呢?我們吃瓜群眾認為沒有,但科學研究就有一些這樣的“槓精”,不會衰變就是不會衰變,壽命就是無限的;會衰變就是會衰變,壽命再長也不是無限的。這就是科學精神。

    當然說質子會衰變或不會衰變的科學家們不是吃瓜群眾,瞎子估水,一擔兩桶,而是都有一套複雜的論證計算理論系統,很複雜,我們科普就沒必要去雲裡霧裡瞭解了。

    會衰變的粒子裡面中子壽命算長的了,其餘的都非常短。

    中子在原子核裡還是比較穩定的,壽命與原子共存亡。會衰變的中子是指脫離原子核自由存在的中子,這種中子平均壽命為885.7±0.8秒,也就是約15分鐘。

    已知可衰變的粒子壽命大多數都非常短暫,說它們是轉瞬即逝都誇張了。除了中子,其餘粒子壽命都短於10^-5秒,也就是0.00005秒以下,如μ子壽命只有百萬分之2.2秒,π介子壽命只有250億分之1秒;最短的只有10^-25秒,也就是10億億億分之一秒,如透過強相互作用的共振態粒子粒子等。

    現在測定的所謂物理學稱為穩定粒子的,除了W粒子和Z粒子,壽命都大於10^-20秒;物理學中被稱為不穩定粒子的平均壽命都小於10^-20秒。

    粒子壽命還遵循愛因斯坦相對論原則,就是運動越快,壽命越長,不運動,壽命最短。其壽命計算遵循速度時間膨脹公式。前面提到粒子的平均壽命,都是指在該種粒子靜止時所觀測到的平均壽命。

    原子的定義就無需說了,儲存世界上常規物質性質的最小單元就是原子。

    原子的壽命主要是指放射性元素,它們的原子核半數發生衰變所需時間,叫半衰期。其衰變規律遵循公式:N=Nox(1/2)^(t/T)

    式中,No表示初始時刻(t=0)時的原子核數, t為衰變時間,T為半衰期,N是衰變後留下的原子核數。

    這種衰變是微觀世界原子核內部的衰變,與外界環境無關,因此是原子的客觀壽命。這也不是針對一個特定的原子來定義的,對於個別原子,我們只知道它衰變的機率,而不知道它將何時發生衰變。所以原子核衰變是指一個統計預測,只具有統計學上的普遍意義。

    在原子半衰期中,有的長的令人髮指,有的短得難以捕捉。

    半衰期最長的是鉍209,其半衰期長達1.9x10^19年,也就是100億億年;而半衰期最短的為砈213,半衰期只有千萬分之1.25秒。

    部分較長半衰期的有:釷(Th)232為140.5億年,鈾(U)238為45億年,鉀(K)40為13億年,鈾(U)235為7.1億年,氯(Cl)36為40萬年等;半衰期比較短的有:釙(Po)215為0.0018秒,釙(Po)216為0.16秒,氡(Rn)219為4秒,鉀(K)38為7.6分鐘,鉍(Bi)212為1小時,硒(Se)73為7.2小時,鈉(Na)24為15小時,碘(I)131為8天等。

    這裡就不一一列舉了。

    正是這些粒子元素的不斷變化和重新組合排列,才有了我們生生不息的世界。

    這些可以理解為粒子和原子的生存週期和壽命狀態。

  • 2 # 我來自500年後

    一直在思考這個問題,能量是什麼?它由什麼構成?它有沒有壽命?能量就是宇宙?即使是500年後的人類也都還在思考這個問題。

  • 3 # 真理再現人間

    是,有壽命的,物質說白了就是宇宙,那些粒子就是微觀宇宙,佛家講宇宙有成住壞滅,物理學講粒子衰敗期。

    但是因為宇宙是多時空的,不同空間有不同的時間,不同粒子的壽命隨那層空間的時間而定。我們這過去一小時,微觀粒子時間場也許過去十億年。傳統科學講天上一日地上一年嘛!其實都是科學。

    宇宙整體就是個大生命體,所有粒子都是細胞,細胞都有新陳代謝的過程。

    他的壽命終結就是爆炸解體,然後宇宙的機制也就是高層生命利用爆炸的殘渣再產生新粒子新宇宙,神學傳說講的盤古開天地,就是我們銀河系之外那層粒子,我們最近的這個小宇宙壽命終結產生的過程。

    我這裡又洩了一個天機,那個科學教宇宙大爆炸論太扯了。

  • 4 # 語境思維

    純理論的大統一理論(GUT)認為質子與電子是可以衰變為電子與光子的,給出質子的半衰期是10³¹、10³²、10³⁴、10³⁵、10³⁶年。但沒有給出特定的外在環境。

    據稱電子的半衰期為10²²、10³⁰、10³⁵年,同樣也是純GUT數學模型的猜測。

    有人探討就是好事,採用科學方式,就有一定的參考價值,哪怕是「無稽之談」。

    問題背景的分析

    首先,我們透過經驗相信:世界上的一切存在形式,都逃脫不了生死存亡的命運,並且生死皆由輪迴。

    不過,僅憑經驗主義的直覺,未必是可靠的。因為我們見到物體的死亡或消弭,不外乎都降解為細微的分子、原子、亞原子,乃至電磁波了。

    顯然,分子、原子與中子皆可降解為輻射在太空中自由運動的電子、質子與光子。

    問題是:這些自由的電子·質子·光子,在超低溫超真空的深太空中能不能繼續降解或消散?它們的最終歸宿是什麼?

    半衰期(T)是簡單實用的統計工具

    本題涉及半衰期(half-life period)。目前我們只知道在地球環境下的、主要在材料內部的原子或亞原子的半衰期。

    但是我們並不知道遠離地球大氣層條件下存在的諸如自由電子與自由質子的半衰期。

    通常,原子的半衰期公式,是根據某種不穩定同位素的材料質量所含粒子的最初個數(N₀)的對半衰減後的剩餘個數(N)。並且,我們規定:對半衰減1次所耗時間為1個週期(),經過特定的衰變時間(t)所含n個週期(t/α)後的剩餘粒子數為:

    N=N₀·2⁻ⁿ(n=t/α)...(1)

    兩邊取對數:ln(N/N₀)=ln(2⁻ⁿ)

    則半衰期為:α=ln2/t(lnN₀-lnN)...(2)

    這兩個公式,先備份在此,後面的分析計算別有大用。

    宇宙永珍分為兩大類:實態與場態

    我們這個世界,或者說,我們所能觸及到的可觀測宇宙的所有物質存在形式(物態),不外乎分為兩大類:

    ①實體類的物態,簡稱【實態】。實體是大量真氣場被超高壓凝聚的「實心物質」。例如,天體、分子、原子、亞原子。

    ②氣場類的物態,簡稱【場態】。場是不含亞原子的氣場,簡稱

    場,是充滿在空間裡以光速波動的元氣,是構造萬物的基質,是電子與質子的歸宿。

    場分三類:引力場、電磁場、熱力場。

    引力場是傳遞引力與引力輻射能的介質,引力場的測量單子或傳播子,叫引力子。

    電磁場是傳遞電磁力與電磁輻射能的介質,電磁波的測量單子或傳播子,叫光子。

    熱力場是傳遞機械波與熱力輻射能的介質,熱力場的測量單子或傳播子,叫聲子。

    某些科學家,不承認場是介質,說光的傳播無需介質,把場看成是純幾何的時空彎曲。

    因此,他們的光量子、聲子與引力子,就成了無從著落的沒有歸屬的幽靈粒子。

    熵增加原理,在解答本題中的妙用

    根據熱力學第二定律,封閉系統中的高能態的存在形式,總要向低能態的存在不斷髮散,併力求在特定密度梯度裡,最終取得均一分佈的動態平衡,此稱熵增加原理

    dS=dQ/T,T=△Q/△S...(3)

    熱平衡時,物系溫度(T),與熱能增量(△Q)成正比,與熵增量(△S)成反比。

    或者說,溫度T越低,物系的熵(S)越大,粒子的降解率or衰減頻率(N/N₀)越大

    即:T∝S/(N/N₀)...(4)

    而,T∝ln(N/N₀)=ln2·t/α...(5)

    即,溫度越低,熵越大,半衰期越短

    而,溫度(T)與電磁波的降頻倍率(f₀/f)或紅移倍率(λ)成正比,與激元粒子的運動速度平方(v²)成反比。

    即:ln(f₀/f)=ln2·tₚₕ/αₚₕ...(6)

    或:ln(v₀²/v²)=ln2·tₑ/αₑ...(7)

    式(6),適合計算Cherokee子半衰期(αₚₕ)。

    附註1:為估算半衰期的Cherokee子,指不含亞原子(無攝動干擾)所在空間的光子。

    式(7),適合計算自由電子半衰期(αₑ)。

    附註2:為求半衰期的自由電子,指不含其它費米子(無攝動干擾)所在空間的電子。

    估算自由電子與Cherokee子的半衰期

    以太陽的熱核反應激發最高頻的伽瑪光子與釋放β射線的光速電子(β電子)為例。

    估算深太空中的Cherokee子的半衰期

    伽瑪光子到達微波背景輻射帶(或拉格朗日平衡點L₁,扣除150萬千米)的距離為:

    d≈1.5×10¹¹-1.5×10⁷=1.4985×10¹¹米...(8)

    已知,背景輻射帶,沒有實粒子,只有電磁波,溫度T=2.725K,波長λ=7.35釐米,作為伽瑪光子的末端頻率為:

    f=c/λ=3×10⁸/(0.0735)=4.1×10⁹Hz...(9)

    伽瑪光子的初始頻率為

    f₀=½m₀c²/h...(10)

    =4.1×10⁻¹⁴÷(6.63×10⁻³⁴)

    =6.2×10¹⁹Hz

    太陽輻射到達背景輻射帶的時間

    tₚₕ=d/c=1.4985×10¹¹÷(299792458)

    =499.85s(=8.331分鐘)...(11)

    附註3:這裡忽略太陽輻射可能受到水星、金星、尤其木星對太陽的攝動影響。

    現在,我們將上述的式(9)(10)(11)的結果代入光子的半衰期方程(6),有:

    αₚₕ=ln2·tₚₕ/ln(f₀/f)...(12)

    =0.693×499.85÷(ln(6.2×10¹⁹÷(4.1×10⁹)))

    =346.47÷ln(1.32×10¹⁰)

    =346.47÷(10×2.58)

    =13.43[秒]

    估算深太空中的自由電子的半衰期

    根據光電效應

    ½m₀△(v²)=h△f...(13)

    在太陽輻射初始,與最高頻伽瑪光子對應的β電子的初速度為光速,即:

    v₀=c=299792485m/s...(14)

    附註4:高能電子在深太空旅行會因熵增加原理與真氣場吸能而漸漸減速,其速度平方減量(△(v²))與光頻減量(△f)成正比。並假定:電子到達背景輻射帶,即使已然消散為光量子,即實現其「從有到無」的質變。

    v²=κ·(f₀/f)v₀²...(15)

    =κ·7.6×10⁻¹¹×9×10¹⁶

    =κ·6.84×10⁶(有理由令:κ=1)

    =6.84×10⁶

    v=√(6.84×10⁶)

    =2.62×10³[m/s]

    =2.62 [km/s]

    由於深太空的真氣場,可以看成是場密度梯度均勻分佈,為簡便起見,以電子旅行的平均速度(vₐ)作為其到達背景輻射帶的時間因子。

    vₐ=(v₀+v)/2...(16)

    =(3×10⁸+2.62×10³)

    =1.5×10⁸[m/s](=½c)

    則電子從太陽表面出發到達背景輻射帶所經歷的時間為:

    tₑ=d/vₐ...(17)

    =1.4985×10¹¹÷(1.5×10⁸)

    =1000[s](=17分鐘)

    將相關引數代入電子的半衰期方程:

    αₑ=ln2·tₑ/ln(v₀/v)²...(18)

    =0.693×10³÷(2×ln(3×10⁸÷(2.62×10³))

    =693÷(2×5ln1.14)

    =693÷13.1=52.9[秒]。

    關於深太空中的自由質子的半衰期

    由於質子可以看成,是高能正電子(e⁺)與高能繆電子(μ⁻),並且還有光速電子以光速運動激發場質增效應。在超低溫環境中,也會因熵增加而漸漸自動降解。

    具體的計算原理與方法,與電子的幾乎一樣,不再贅述。

    結語

    ●地球環境下,粒子的半衰期,主要取決於中子在原子核中的敏感比例。

    中子佔比較大,就容易衰變(嬗變),這是因為中子本來就不穩定。

    ●太空環境下,在不考慮干擾因素的條件下,Cherokee子的半衰期為13.4秒,自由電子的半衰期是52.9秒,自由質子的半衰期比電子也長不了多少。

    原先以為「金剛不敗」的電子,竟然在深太空只有1000秒的壽命。

    原先以為「青春永駐」的光子,半衰期竟然短到13.4秒。

    可見,國學經典早有【生死輪迴】的哲理,不只是在宏觀世界毋容置疑,在微觀世界,也是可以間接推理或可以驗證的。

    (完)

  • 5 # 外星文明新時代

    本民科認為,

    物質既會誕生,從質量和能量的相互作用中誕生,

    也會死亡,再復歸於質量和能量,

    所以,

    物質不能夠永恆!

  • 6 # 13610105967

    連黑洞都有壽命,何況是微觀粒子呢?電子的壽命有熱輻射和光波或者是磁勢陷阱。質子有半衰期或α爾法衰變也是希格斯場的變換改變了夸克組合,中子也是一樣是核反應重組夸克組合,總之是強核力的表現和週期。微觀粒子是波粒疊加的形態,沒有噪響時是謂不確定,一旦有噪響應隨之坍縮為確定。你要測量它們的各自壽命是很難的,因為它們都不是獨子,是多胞胎的互聯體。正如我們使用的網際網路一樣有規範場,有密、鑰的解碼機制,有資料庫和演算法程式。餘下留給響應者去聯想!

  • 7 # 萬物質變

    我認為宇宙萬物都是一種意識體,沒有生命可言,我們這些所謂的生命體也只是一種意識遊戲出來的,一生二二生三,三生萬物,萬物歸一!只是一種意識!!!

  • 8 # 千里之外TZZ

    原子核和中子可能衰變,但質子和電子應該不會。關於電子和質子有個誤區,就是質子比電子大的多,電子是基本粒子。實際上,質子質量大,但個頭卻比電子小的多。質子和電子應該符合相同的模型,都是穩定自旋的電荷,壽命接近無限。將質子理解為夸克組合不一定明智,不過是為了應對標準模型的數學方法。

  • 9 # 半單純

    先說原子,原子的壽命有一個專門的名詞:半衰期。它是指一類原子的原子核半數發生衰變,變成其它類原子的過程,每類原子的半衰期都不一樣,具體參見下方,最長的要45億年:

    原子核的衰變方式之一:一個原子核釋放一個α粒子(由兩個中子和兩個質子形成的氦原子核),並且轉變成一個質量數減少4,核電荷數減少2的新原子核。

    釙(Po)215:0.0018秒

    鍶(Sr)90:30年

    釙(Po)216:0.16秒

    銫(Cs)137:30年

    鉍(Bi)212:1小時

    鐳(Ra)226:1620年

    鈉(Na)24:15小時

    碳(C)14:5730年

    碘(I)131:8天

    鈽(Pu)239:24000年

    磷(P)32:14天

    氯(Cl)36:400000年

    鐵(Fe)59:90天

    鈾(U)235:7.1億年

    釙(Po)210:3月

    鉀(K)40:13億年

    鈷(Co)60:5年

    鈾(U)238:45億年

    氚(H3):12年

    中子和質子:

    中子要分兩種情況,一種是因為某些原因脫離原子核的自由中子,平均壽命只有差不多 15 分鐘,它會很快衰變為三個更輕的粒子,即質子、電子及反中微子。

    而在原子核內的中子和質子非常的穩定,特別是質子,曾有科學家認為,核內質子的壽命可以跟宇宙同齡(實驗已測得的質子壽命大於10的33次方年。)

    這是因為原子核的庫侖力束縛著它們,它們衰變釋放的能量並不足以讓它們逃離(要知道,粒子越小,所受的力就越明顯)。

    但它們確實也是可以衰變的。如氚核中的中子可以透過衰變轉化為質子。

    電子:

    電子是最為基本的粒子,目前還無法再分解為更小的物質。質子已經夠小了,但它的質量約為電子質量的1836倍。粗略地說,粒子越小壽命就越高,所以,電子的壽命是要比質子還要長的。說跟宇宙同齡,也麼錯。

  • 10 # 鍾銘聊科學

    微觀粒子的壽命到了,我們一半都會稱為衰變,所謂的壽命長短其實是用粒子的半衰期的界定的。在原子,質子,中子,電子中,真正意義上,我們發現可以發生衰變的,其實只有原子和中子。質子的半衰期有假說,但還沒有被驗證,電子則認為是和宇宙同齡的存在。我們來具體說一說:

    原子和中子的衰變

    原子的衰變,實際上和原子核是有關的,說白了就是原子核的衰變。這種衰變本質上其實分兩種,一種和強相互作用有關,被我們叫做α衰變,另外一種和弱相互作用有關,被我們叫做β衰變,他們都會伴隨著強烈的放射性。

    我們先從α衰變說起,我們都知道原子和由原子核和電子構成的,而原子核內有質子和中子。

    但是很多元素的原子中的原子核都不太穩定,這個時候就會發出一個氦核,這個氦核是由2個質子和兩個中子構成的,也被我們叫做α粒子。

    常見的就是鈾-238透過α衰變,衰變成釷-234。

    那為什麼會發生α衰變呢?

    這就要說到強相互作用了,我們要知道的是其實中子和質子是由夸克構成的。

    把夸克束縛在質子和中子內的就是強相互作用,依靠著膠子來實現傳遞。就有點像用繩子把小球綁在了一起,這裡的膠子就類似於繩子,夸克就類似於小球。

    這其實是兩種強相互作用中的一種,另一種強相互作用是靠介子來實現的。介子會把質子和中子束縛在原子核內,因此,強力的尺度是在10^-15m的尺度內。

    但是質子和中子少的時候還好,如果質子和中子數量特別多,那這個原子核就會不太穩定,就有一定的機率沒辦法介子束縛住質子和中子,於是就會發生α衰變。

    除了這種方式,還有一種β衰變,這種和弱相互作用有關。這種衰變主要發生在中子上,也就是在弱相互作用下,中子發生衰變,生成質子、電子、中微子的過程。

    所以,β衰變也會使得原子序數發生改變。在粒子物理標準模型中,傳遞弱相互作用的是Z玻色子和W玻色子,發生β衰變的機率其實很低,這是因為在原子核內,中子特別穩定。

    比如:碳14原子發生衰變。

    而自由的不在原子核內的中子很容易發生衰變,大概也就是 15分鐘。

    所以,我們來總結一下,原子的衰變本質上是原子核衰變,這會改變原子序數。原子核的衰變分兩種,一種是α衰變,釋放出一個氦核;一種是β衰變,釋放出一個電子。而在中子的衰變實際上就是β衰變,在原子核內中子一般比較穩定不容易發生衰變,而自由的中子就不太穩定,15分鐘就會發生衰變。而不同的原子其實是具有不同的半衰期的。

    質子會發衰變麼?

    質子實際上會衰變,不過這裡指的是自由的質子,而不是在原子核內的質子。自由的質子會發生β+衰變反應,生成中子、正電子、電子中微子。

    至於原子核內的質子至今也沒有發現過發生衰變的跡象。

    有些科學家把微觀粒子進行了區別,有重子,輕子,玻色子等。他們認為質子的重子數應該是守恆的,所以質子應該不會衰變成其他的粒子,因為質子已經是最輕的重子。我們要知道的是,衰變實際上是遵循能量最低原理的,意思是說,能量有從高往低的趨勢,就像水從高處往低處流一個道理。根據相對論,我們知道質量和能量是一回事,是一個東西的兩個參量。因此,質量對應能量,能量對應質量,可以用E=mc^2進行計算得到。質子是質量最輕的重子,這說明它就是能量最低的重子,所以如果重子數守恆,質子理論上是沒辦法往下衰變成其他重子。

    也有一些科學家提出了一個假說,他們認為質子有可能會衰變成更輕的次原子粒子。比如:質子發生衰變生成中性π介子和正電子。可惜,這並沒有獲得任何的實驗觀測的證據。

    因此,對於質子的衰變,我們現在還無法下定論。

    電子的衰變

    至於電子的衰變,實際上,電子是基本粒子,是輕子。理論上,它是不可以再切分,並且不可能衰變的。也就是說,電子沒有半衰期,即使有,那它的半衰期也應該和宇宙的年齡差不多。

  • 11 # 科學重口味

    原子,質子和中子,它們都是有壽命的,我們稱之為衰變。

    為什麼會衰變,這是因為原子核中的質子和中子是靠強作用力(四大基本作用力中最強的一種)束縛在一起的,但是強作用力作用距離非常之短,所以一旦因為外部強子(質子和中子都是強子)的侵入等原因,就會發生衰變。

    比如鈾(U)238原子為例,它的半衰期為45億年。

    所謂半衰期,就是這裡有一堆鈾原子,等過了45億年,我們再來看,已經有一半的鈾原子發生了衰變,變成了鉛、碘、鎝、氡等元素。

    利用雲室觀察鈾的衰變,可見釋放出的α粒子和β粒子徑跡。

    原子的半衰期又長又短,長的像鈾,短的只有幾秒,幾微秒。

    並不是所有的原子都會衰變,如金原子,它從誕生,幾乎就是永生。

    衰變有三種方式:α衰變、β衰變、γ衰變,一般而言,α衰變是原子核中的中子和質子放射出來,實現衰變;β衰變則是電子跑出來,γ衰變則是高能電磁波的釋放。

    ATLAS 探測器模擬的希格斯粒子衰變藝術效果圖。

    中子也會發生β衰變,中子一旦脫離原子核,成為自由中子,那它的平均壽命只有 15 分鐘,它會很快衰變為質子、電子、反中微子和光子。

    原子核內中子也可以衰變,但就不那麼容易了。

    中子衰變。

    質子也可能發生衰變,但目前來說,這還是一種理論假設。尋找質子衰變,現在是物理學上的一個重大課題,一旦發現,意義非凡。

    最後是電子。科學家一般認為電子的壽命是無限長的,因為它是已知的帶負電粒子中最輕的,所以透過任何能量守恆的方式進行衰變,都會違背電荷守恆定律。

    所以,電子是永生的,沒有壽命一說。

  • 12 # 你在聽嗎86

    粒子的衰變基於一些守恆定律,以及他們的內部結構。原子,質子,中子都是有結構的,他們衰變與否是取決於其內部結構。

  • 13 # 美術家1

    物質是有壽命的。物質是由能量夠成的。正能量是釋放能量,暗能量是凝聚能量。奇點是暗能量形成的,,,宇宙的繁榮來自宇宙溫度(絕對零度以下)

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