请问存不存在 没有中子的氦原子? 第1页

氦-2原子核，或者叫双质子，在形成之后的极短时间内就会衰变，不存在稳定的形式。由于核力的自旋-自旋间耦合和泡利不相容原理，氦-2原子核中的两个质子自旋角动量相反，使其原子核拥有负的结合能，它需要比现在强2%以上的强互作用力才能稳定存在。

已经知道发射双质子的衰变^[1]和核聚变中暂时的双质子^[2]，它们会在十亿分之一秒内分开或其中一个质子变为中子，而不会成为氦-2原子。

拿加速器将两个0.7兆电子伏特以上的质子打在一起，形成的双质子有超过99.99%的概率在小于1纳秒的时间内衰变成两个质子并分开。双质子衰变成氘原子核的概率低于万分之一。

太阳核心里的质子没有这么大能量。目前的解释是质子靠量子隧穿强行越过库伦障壁，如此一来两个质子聚变为氘原子核的反应在太阳核心里平均耗时90亿年~140亿年。

双质子不是“XX力变成XX力”形成的，强互作用力能起作用的距离范围远远低于氢分子内原子核间的距离。

在氦-2稳定存在的宇宙中，恒星核反应会变得更激烈，对原初核合成和恒星核合成也造成影响^[3]，不太可能允许我们这样的人类存在。

参考

1. ^ https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/cen-v055n049.p004a
2. ^ https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0370269306003030?via%3Dihub
3. ^ https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2009JApA...30..119B