0號元素
原子中僅含中子不含質子的元素
0號元素,有時又被稱為中子元素,是指原子中僅含中子,不含質子的一種元素,或純粹只由中子組成的物質。1926年物理學家安德利亞·馮·安德羅波夫發明了這個詞,那時甚至還沒有中子的概念。安得羅波夫將0號元素放在了元素周期表最開始,以代表其質子數比氫還要少。
然而,該術語的含義隨著時間發生了改變,從20世紀後半葉起,這個詞被用來指一種密度極大的物質,最早被用於科幻小說中,代表一種密度極大的奇特元素,直到在中子被發現后,0號元素已主要指代中子星內部存在的一種高密度、無質子的元素,目前多以多中子核物質來表示許多中子聚集在一起所形成的核素。
某獻,號元素簡,詞 ,獻“”載,,氮元素衝突,另復避免氮元素衝突: 。
號元素科亞·馮·羅波提猜,存包含質組,即序化元素,該元素置元素周,即氫。隨科擺元素周螺旋陳述元素類,查·珍妮()、..()、 . ()、 ' ()。雖詞科獻元素密簡態質,曾導指除,存強核束縛核素。若號元素擺周,該氦氫,除討論某核素同位素的場合之外,不會將0號元素放入周期表中。
素(號元素素), 較穩,半衰期最長(881.5±1.5秒),其他的同位素非常不穩定( n指自由中子)。
雖然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,有報導稱,除了自由中子,有可能存在兩個中子沒有質子或多個中子沒有質子的結合形式,於2012年正式觀測到 n,並測得半衰期為10 秒。
另外, n、 n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。但 n根據目前的模型來看,應該比其他的更不穩定,故不列出。
另外, n只是符號,實際上不代表任何東西,因為沒有東西,故不列出。
由於0號元素沒有穩定同位素,它是最輕的放射性元素(第二輕的放射性元素為43號元素鍀)。
符號 | Z(p) | N(n) | 質量(u) | 半衰期 | 衰變產物 | 原子核自旋 | 相對丰度 | 相對丰度的變化率 |
n | 1 | 1.00866 | 15分鐘(881.5±1.5秒) | H | 1/2+ | 100%* | ||
n | 2 | 2.01732 | 10秒 | n | 0+ | |||
n | 4 | 4.043# | 0+ # | |||||
n | 5 | (5.04) | (3/2)- # | |||||
n | 6 | (6.05)# | ||||||
n | 11 | (11.1)# | ||||||
n | 20 | (20.17)# |
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,而用括弧括起來的代表數據不確定性。
*註:所有放射到自然界中的中子必為 n。
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反氫同位素 | 0號元素同位素 | 氫同位素 |
目前將中子當作元素單質探討其性質的研究相當的少,因此無法確定其相態變化等物理性質,多半是以研究單一中子動能之中子溫度為多,目前只知道中子在高壓下能以簡併態存在,即中子星,亦有理論指出該相態的結構可能是一種立方密堆積的結構,以獲得更高的堆積密度。
在化學性質中,曾有研究指出,中子和電子能以類似離子的形態呈現,即中子電子對(英語:neutron-electron pair ,n-e)。雖然中子不帶任何電荷,但它有微小的電荷分佈 因此電子能在中子周圍以軌域效應束縛,但是不與自旋和角動量相關,減少了基本上與中子的磁矩和電子的電場之間的相互作用。不同的是貢獻給中子電子對的相互作用顯然是更小的,作用力的產生可能是由於中子內的電荷和電流的分配。雖然中子電子對相互作用非常弱,已經在幾實個驗中觀察到。但由於該型態的中子離子結合能非常弱,因此很容易分開,因此更不可能形成化合物。因此,0號元素在化學上可以視為完全惰性(依據稀有氣體周期表的趨勢,確實是如此),因為很難有電子能使它參與化學鍵的結合,它不能形成穩定的離子,因為沒有質子可以協助它拉住電子,因此,它無法形成晶格,不能以剛體的形式存在,因此它很可能只有液相和氣相兩種相態,然而在極端的壓力與巨大的重力影響下可以形成簡併態的超固體,即中子星的結構。
中子的衰變反應如下:n→p+e+v,半衰期約16分鐘。
零號元素可以作為製作奇異物質的一種方式。
奇異物質的最小號版本“H雙重子”(有時也稱為ΛΛ雙重子態,S=-2,I=0,B=2,J=0,夸克態udsuds或uuddss),是由Robert L. Jaffe在1977年開啟的系列工作所提出的,其後的研究者又提出了D*、N-ω、ω-ω雙重子態及其他的更低能階多夸克穩定態。奇異物質的一個主要的實驗構思是使用零號元素(Neutrium),或者是稱為四中子(Tetraneutrons)的物質,或是更進一步使用多中子物質(Polyneutron)。H粒子無法儲存,因而不可能對奇異物質進行實驗,但多中子物質卻還有機會及技術能力來達成,透過瞬間高密度高能激光加壓產生局部的中子星內環境,達成下述反應:
• 4n (Neutrium) → 4u + 8d
• 4u(1) + 4d → 4u(2) + 4s
• 4u + 4d + 4s → 4Λ
• 2Λ + 2Λ → 2H
• nH → S(Strangelet,奇異的反應)
H0粒子,夸克之間系由膠子所連接。
nH → S 奇異的反應如果是連鎖反應,則是個極端危險的實驗,學術研究如果確定其發生可能性后,應當禁止此項實驗於地球上進行。