雙質子
在物理學中,雙質子,是指僅含有2個質子、不包含任何中子的核素,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]。
基本 | |
---|---|
符號 | 2He |
名稱 | 雙質子、He-2、氦-2 |
原子序 | 2 |
中子數 | 0 |
CAS号 | 60887-46-9 |
核素数据 | |
豐度 | 0 |
半衰期 | ≪ 10−9 s[1] |
衰变产物 | 2H |
原子量 | 2.015894 u |
自旋 | 0+ |
衰變模式 | |
衰变类型 | 衰变能量(MeV) |
p | 1.25 |
β+ | 1.67 |
氦的同位素 完整核素表 |
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2
He
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):
完整的反應為:
參見
编辑相邻较轻同位素: (不存在) |
雙質子是 氦的同位素 |
相邻较重同位素: 3He |
母同位素: (未發現) |
雙質子的 衰變鏈 |
衰變產物為 2H |
參考文獻
编辑- ^ 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).
- ^ “Nuclear Physics in a Nutshell”, C.A. Bertulani, Princeton University Press, Princeton, NJ, 2007, Chapter 1, ISBN 978-0-691-12505-3.
- ^ S, Dymov; M, Büscher; et al. "Production of the 1S0 diproton in the pp→ppπ0 reaction at 0.8 GeV". Physics Letters B. 2006, 635 (5): 270 – 274 [2018-01-23]. ISSN 0370-2693. doi:10.1016/j.physletb.2006.03.012. (原始内容存档于2018-10-13).
- ^ 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.
- ^ 5.0 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).
- ^ 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
- ^ Decay of a Resonance in 18Ne by the Simultaneous Emission of Two Protons, Physical Review Online Archive, by del Campo, Galindo-Uribarri et al.
- ^ Diproton particle found at Argonne Laboratory. Chemical & Engineering News Archive. 1977, 55 (49): 4. doi:10.1021/cen-v055n049.p004a.