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雙質子
一般
名稱符號 氦-2,2He
中子數量 0
質子數量 2
核素數據
豐度 0
半衰期 ≪ 10−9 s[1]
衰變產物 2H
原子量 2.015894 u
自旋 0+
衰变类型 衰变能量
p ? MeV
β+ 1.67 MeV

物理學中,雙質子,是指僅含有2個質子、不包含任何中子核素,可以視為一種假想的氦同位素,因此又稱為氦-2(Helium-2,2
He
)。一般認為雙質子(或氦-2)無法穩定存在,是由於核力的自旋-自旋間耦合(spin-spin interaction)和泡利不相容原理,導致2
He
的兩個質子自旋角動量相反,使得其可能擁有負的结合能[2]。雖然不穩定,但仍有許多相關研究[3]。亦有研究認為,若雙質子能穩定存在,則恆星的核反應將會變得更激烈,導致宇宙成為難以孕育生命的宇宙[4],對大霹靂和恆星核合成也會造成影響[5]

目录

觀測编辑

2002年,在GSI和GANIL的實驗中,從鐵-45原子核觀察到兩個質子同時發射,有別於質子發射,這可能是一種新型放射性衰變,發射出來的可能原本是氦-2的原子核[6][7][8]

質子﹣質子鏈反應编辑

2He是質子﹣質子鏈反應最初的中間體。 質子﹣質子鏈反應的第一步可以分為兩個階段,首先,兩個質子熔合形成一個雙質子(氦-2):

1
1
H
+ 1
1
H
+ 1.25 MeV → 2
2
He
,

接著發生正電子發射氦-2衰變成

2
2
He
2
1
D
+ e+
+ ν
e
+ 1.67 MeV,

完整的反應為:

1
1
H
+ 1
1
H
2
1
D
+ e+
+ ν
e
+ 0.42 MeV.

R. A. W. Bradford考慮了雙質子若能穩定與大霹靂和恆星核合成的結合探討其所造成的假設效應[5]

參見编辑

相邻较轻同位素:
(不存在)
雙質子是
同位素
相邻较重同位素:
3He
母同位素
(未發現)
雙質子的
衰變鏈
衰變產物
2H


參考文獻编辑

  1. ^ Phil Schewe. "New Form of Artificial Radioactivity". Inside Physics Research—Science News Update Number 865 #2. May 29, 2008. (原始内容存档于2008-10-14) (英语). 
  2. ^ “Nuclear Physics in a Nutshell”, C.A. Bertulani, Princeton University Press, Princeton, NJ, 2007, Chapter 1, ISBN 978-0-691-12505-3.
  3. ^ S, Dymov; M, Büscher; 等. "Production of the 1S0 diproton in the pp→ppπ0 reaction at 0.8 GeV". Physics Letters B. 2006, 635 (5): 270 – 274. ISSN 0370-2693. doi:10.1016/j.physletb.2006.03.012. 
  4. ^ Luke A. Barnes. Binding the Diproton in Stars: Anthropic Limits on the Strength of Gravity. 康乃爾大學圖書館. 2015-12-18. doi:10.1088/1475-7516/2015/12/050. 
  5. ^ 5.0 5.1 Bradford, R. A. W. The effect of hypothetical diproton stability on the universe (PDF). Journal of Astrophysics and Astronomy. 27 August 2009, 30 (2): 119–131 [2018-01-23]. Bibcode:2009JApA...30..119B. doi:10.1007/s12036-009-0005-x. (原始内容存档 (PDF)于2016-03-04). 
  6. ^ Physicists discover new kind of radioactivity 页面存档备份,存于互联网档案馆, in physicsworld.com 页面存档备份,存于互联网档案馆 Oct 24, 2000
  7. ^ Decay of a Resonance in 18Ne by the Simultaneous Emission of Two Protons, Physical Review Online Archive, by del Campo, Galindo-Uribarri et al.
  8. ^ Diproton particle found at Argonne Laboratory. Chemical & Engineering News Archive. 1977, 55 (49): 4. doi:10.1021/cen-v055n049.p004a.