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原子核中一枚中子的自述

2022-06-13 21:15     来源:中国原子能科学研究院     原子核核物理

我叫中子,是原子核的重要组成部分,1932年,查德威克先生首次确认了我的存在。这之后,我的很多特性逐渐被科学家们挖掘出来,但我的寿命很短暂,自由状态下仅能存在15分钟左右。我最亲爱的朋友是质子,当我们结合在一起的时候就成为了原子核,再环绕一定的电子就形成了大家熟悉的原子。在高温高压的太空环境中,我和我的族人可以形成中子星,不过直到现在我们是怎么聚集在一起的还没有被完全弄清楚。

原子核结构

有不少国家为了更加深入了解我的秘密,建设了散裂源和反应堆。想要让我和质子分开可不是件容易的事,虽然有时候我也会从252Cf(锎-252)这类元素中跑出来,但一般情况下我和同族们比较宅。科学家们常常用链式反应让我们铀原子核中出来,再经过冷却慢化后使步调一致的我们和原子核直接碰撞发生散射,从而反映一些物质内部的原子分子排列方式和运动规律;还有用质子打重原子核使得重核发生裂变从而释放我们,来研究物质的微观结构。

链式反应

除了科学上的应用,我还能辅助工程师检验材料性能,甚至在医学上造福人类呢!硼中子俘获疗法(BNCT)就是我对抗癌症的一个小贡献。癌细胞对人们设计的含硼-10的药物非常亲和,正常细胞对它却不怎么感冒,而我和硼-10一见面就会发生很强的核反应,通过发射锂(Li)核和α粒子把癌细胞干掉,却对正常细胞没什么伤害,这样就达到了癌症治疗的效果。实际上,我在生命科学领域能够大展拳脚,由于我本身温柔灵敏等优秀特点,可以研究溶液这种近生理状态下的生物样品,从而补充诸如冷冻电镜、X射线晶体学等常用方法的不足之处。

还有件事没有告诉你们,我虽然本身电荷值为零,但是我有磁矩,我的自旋量子数是1/2,好多科学家喜欢用我去研究物质的磁性,这也是我的一大优点哦。其实,我特别希望实现自身价值,为人类提供更多帮助。听说人类有个故事叫《一千零一夜》,我的故事可就更长了,今天就先讲到这里吧,相信今后科学家们一定会见识到我更大的本领和作用。



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