质子和中子大小比较（质子与中子的合作生存）

质子与中子的合作生存

原子核由质子与中子构成，质子质量相当于1836.15倍的电子质量，中子质量相当于1838.68倍的电子质量。中子质量比质子多了2.5倍的电子质量，这种质量差异带来了重大影响。我们从质子与中子质量的如此接近，可以感受到二者的巨大类似性或关系密切性。二者的结构很类似，都属于重子。中子内部的一个夸克发生衰变后，衰变过程是中子放出一个电子和中微子。然后就成为质子了，因此，质子和中子是关系密切的。

中子可以容易衰变成质子，而质子却不容易变成中子。二者的互相转化不是等势的，这是质量差异所致。物质总是向质量更小的方向前进，似乎存在这个道理。实际上是中子衰变成质子，不需要外面配合，自己单独就可以完成。单独就可以完成的事情，那就容易发生了。而质子转变成中子，单独完成不了，只靠本身无法完成，这就困难了。

比如，质子转变成中子，不仅需要外来的电子配合，还需要中微子配合。这种配合很困难，因此，质子很稳定，寿命很大。质子寿命大到不知道多大，而中子平均寿命只有十几分钟。短命的中子，长寿的质子，天然的绝配。质子可以独立长期存在于宇宙中，与电子合作，可以形成原子。中子不能长期独立存在，但却可以与质子一起合作共赢。

中子与质子碰撞到一起，距离很近的时候会发生强相互作用。这种强相互作用模式类似于分子力，刚作用的时候是吸引力。距离进一步拉近时，变成了强大的排斥力。这样，中子与质子抱团而保持着动态平衡。

中子一旦与质子抱团，就变得稳定多了。原因是，与质子抱团后，中子再发生衰变，产生的电子就需要克服质子的电磁力。这个额外的电子逃逸能量需求，就不容易满足了。此时的中子就不容易发生衰变了，寿命大增。

根据氢原子核的氘氚比例如此低的事实，我们可以感觉到，中子与一个质子抱团，稳定性增加很大。但还没有达到更大水平。中子与两个质子抱团，稳定性就提高一个档次了。此时中子几乎就不会衰变了，毕竟衰变放出的电子的逃逸能量需求倍增了。此时，与两个质子抱团的中子的寿命就趋向很大了，几乎接近质子的寿命了。因此，在自然界中，中子离不开质子，需要与质子抱团才能长存。

在原子核中，中子并不是一无是处的。中子起着隔离质子的作用，能减小质子之间的电磁力，也就是减少质子之间的排斥力。这能提高原子核的稳定性，降低原子核分裂或解体的概率。因此，中子的存在可以提高原子核的稳定性。质子与中子抱团形成原子核，中子是最大受益者，寿命极大提高。而中子的存在，隔离了质子，降低了质子之间的电磁排斥力，进而提高了原子核的寿命。因此，中子与质子是合作共赢，相得益彰。如果没有中子的话，原子核也是会存在的，比如，氢原子核。但不会存在重元素了，总之，质子与中子配合让我们的世界更加丰富多彩。我们现在应该容易理解重元素中子数多于质子数了吧！这是原子核稳定性长期进化的结果。