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中子的同位素

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主要的0號元素同位素
同位素 衰變
豐度 半衰期 (t1/2) 方式 能量
（MeV） 		產物
1n 611.0 s β− 1H
2n 10-22 s n 1n
←H（-1） H（1）→

中子的同位素（或0號元素的同位素）指的是質子數為零的核種[1]，現時被證實發現的同位素只有1n及2n。1n較為穩定，半衰期較長（611.0秒[2]），其他的同位素非常不穩定[n 1]。

0號元素還沒有在科學文獻中使用（故此稱為中子的同位素），無論是一個簡明的物質形式，或作為一個元素。

另外，4n等，可能較穩定，在2004年的法國，發現了4個在一起的中子，被稱為0號元素[3][4]但尚未能被證實。此外還有3n，但根據目前的模型來看，應該比其他的更不穩定，[來源請求]故不列出。而根據理論計算，由於五個中子無法束縛，因此5n可能無法存在[5]。此外，亦有一些探討更多中子組成之核種的文獻，例如20n[6]。

下表列出了部分的僅含中子的原子核，並以質量數n來表示，而0n只是符號，實際上不代表任何東西，故不列出。

自由中子

主條目：中子和0號元素
中子β衰變的費曼圖。經由一個W玻色子，中子衰變為一個質子，同時釋放出一個電子和一個反電子微中子

1
n
大部分是由放射性元素衰變所射出的粒子，平均壽命約為十五分鐘，會進行β衰變，半衰期為611.0±1.0 秒，衰變能量為0.782343 兆電子伏特[7]，另外有千分之一的自由中子會在衰變的同時，釋放出γ射綫，是軔致輻射的結果。此外，仍有約百萬分之四的1
n
會發生雙體衰變，即電子在產生後未能獲得足夠的能量脫離質子，於是和質子生成一個中性的氫原子。

雙中子

主條目：雙中子

2
n
是一種僅含有中子的核種，會從某些放射性元素中被從核中拋出，類似於中子發射，但其非常不穩定，半衰期約為10−22秒。若雙中子與其他原子發生碰撞會造成其原子序不變但原子量增加2。2012年，中子的同位素2
n
被密西根州立大學的研究人員明確的從16
Be
的衰變觀察到[8]；另外也有研究指出這種核種可由氦核在核反應爐中產生[9]。

四中子

主條目：四中子（英語：Tetraneutron）

4
n
是一種理論上存在的假想粒子，法國國家科學研究中心核物理實驗室的弗朗西斯科-米高兒·馬科斯（Francisco-Miguel Marqués）帶領的研究團隊在觀察鈹-14核的裂變時，提出了四中子（英語：Tetraneutron）穩定核的假説[10]。這一假説認爲，四個中子能形成一個穩定的原子核，但後來的實驗工作未能重復馬科斯等人的發現。現有理論認爲這種組合不穩定。

圖表

符號 Z N 同位素質量（u）
[n 2] 		半衰期
[n 2] 		衰變
方式[11] 		衰變
產物
[n 3] 		原子核
自旋
 相對豐度
（莫耳分率）[n 2]
1n[12][13] 0 1 1.00866491600(43) u[14] 611.0(10) s[2]
[0.782 ± .013 MeV][7] 		β− (>99.9%) 1
H
 		1/2 1.0000[n 4]
痕量或天然放射性
1.00866511 u（
n
）[2] 		γ (<0.1%)
2n[15][16][17] 0 2 2.01732 u 1(0)×10−22 s[18] n 2 1n 0+
4n（英語：Tetraneutron）[10][19][20] 0 4 4.043# (<1.0(0)×10−22 s)# SF (variable) 0+ #

備註：畫上#號的數據代表沒有經過實驗的證明，只是理論推測而已，而用括號括起來的代表數據不確定性。

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反氫的同位素 中子的同位素 氫的同位素

參見

註釋

  1. ^ 1n指自由中子
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 用括號括起來的數據代表不確定性。
  3. ^ 穩定的衰變產物以粗體表示。
  4. ^ 所有放射到自然界中的中子必為1n

參考文獻

  1. Isotope masses from Ame2003 Atomic Mass Evaluation by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
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  3. Half-life, spin, and isomer data selected from these sources. Editing notes on this article's talk page.
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  1. ^ 1935 Nobel Prize in Physics（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
  2. ^ 引用資料-中子的同位素（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）


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