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原子核中一枚中子的自述

2022-06-13 21:15     來源:中國原子能科學研究院     原子核核物理

我叫中子,是原子核的重要組成部分,1932年,查德威克先生首次確認了我的存在。這之后,我的很多特性逐漸被科學家們挖掘出來,但我的壽命很短暫,自由狀態下僅能存在15分鐘左右。我最親愛的朋友是質子,當我們結合在一起的時候就成為了原子核,再環繞一定的電子就形成了大家熟悉的原子。在高溫高壓的太空環境中,我和我的族人可以形成中子星,不過直到現在我們是怎么聚集在一起的還沒有被完全弄清楚。

原子核結構

有不少國家為了更加深入了解我的秘密,建設了散裂源和反應堆。想要讓我和質子分開可不是件容易的事,雖然有時候我也會從252Cf(锎-252)這類元素中跑出來,但一般情況下我和同族們比較宅。科學家們常常用鏈式反應讓我們鈾原子核中出來,再經過冷卻慢化后使步調一致的我們和原子核直接碰撞發生散射,從而反映一些物質內部的原子分子排列方式和運動規律;還有用質子打重原子核使得重核發生裂變從而釋放我們,來研究物質的微觀結構。

鏈式反應

除了科學上的應用,我還能輔助工程師檢驗材料性能,甚至在醫學上造福人類呢!硼中子俘獲療法(BNCT)就是我對抗癌癥的一個小貢獻。癌細胞對人們設計的含硼-10的藥物非常親和,正常細胞對它卻不怎么感冒,而我和硼-10一見面就會發生很強的核反應,通過發射鋰(Li)核和α粒子把癌細胞干掉,卻對正常細胞沒什么傷害,這樣就達到了癌癥治療的效果。實際上,我在生命科學領域能夠大展拳腳,由于我本身溫柔靈敏等優秀特點,可以研究溶液這種近生理狀態下的生物樣品,從而補充諸如冷凍電鏡、X射線晶體學等常用方法的不足之處。

還有件事沒有告訴你們,我雖然本身電荷值為零,但是我有磁矩,我的自旋量子數是1/2,好多科學家喜歡用我去研究物質的磁性,這也是我的一大優點哦。其實,我特別希望實現自身價值,為人類提供更多幫助。聽說人類有個故事叫《一千零一夜》,我的故事可就更長了,今天就先講到這里吧,相信今后科學家們一定會見識到我更大的本領和作用。



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