请问存不存在 没有中子的氦原子?
我们来聊聊氦这个元素，尤其是关于它的“中子”这个部分。
说到原子，大家脑子里大概都有个印象：原子中心有个原子核，原子核里住着质子和中子，外面还有电子绕着转。质子带正电，电子带负电，正是它们之间的吸引力把电子“粘”在原子核周围，形成一个完整的原子。
氦原子：一个特别的存在
氦，在元素周期表上排在第二位，符号是He。它最大的特点是，它的原子核通常由两个质子组成。这“两个质子”是氦的身份证明，没有它们，就不是氦了。
但原子核里的“成员”不止质子，还有中子。中子的作用有点像“粘合剂”，帮助把质子们紧密地捆绑在一起。你知道，质子都带正电，本来是互相排斥的，如果没有中子帮忙，原子核可能就容易散架了。
我们通常看到的氦
我们日常生活中接触到的大部分氦，它的原子核里都有两个质子，同时还有两个中子。这种“两个质子 + 两个中子”的组合，我们称之为氦4（He4）。它的质量数是4，因为质子和中子的质量差不多，我们就把它们加起来算总质量（当然，电子质量非常小，通常忽略不计）。
氦4是宇宙中最常见的氦同位素，也是我们呼吸的空气（虽然氦含量很低）或者玩气球时用的氦的主要成分。
那么，没有中子的氦呢？
答案是：存在，而且它是一个非常非常特别的“家伙”。
没有中子的氦，它的原子核就只有两个质子，没有中子。我们称之为氦3（He3）。它的质量数是3，因为只有两个质子。
氦3有多特别？
极度稀少： 相对于氦4，氦3在地球上是极其稀有的。它主要是在核反应中产生的，比如一些核反应堆的副产品，或者在一些特定的地质过程中形成。在宇宙中，它也是比氦4少得多的。
稳定性： 氦3的原子核只有两个质子。虽然质子之间有斥力，但由于中子数量的缺失，它们之间的斥力相对来说比氦4要“压力”小一些，所以氦3的原子核是稳定的。它不会像某些有中子问题的原子核那样会发生放射性衰变。
应用前景： 尽管稀少，但氦3却有着重要的研究价值和潜在的应用。
核聚变燃料： 在一些未来可能实现的核聚变技术中，氦3被认为是很有希望的燃料。特别是“氘氦3”聚变反应，它的优点是产生的放射性废料少，能量效率高。想象一下，用这种方式驱动未来的能源系统，那将是多么清洁和高效！
科学研究： 氦3在低温物理学、超流体研究等领域有着重要的作用。由于它的量子特性，它可以帮助科学家们深入理解物质在极端条件下的行为。
中子探测： 氦3还可以用来制造中子探测器，这在核安全、材料科学研究等领域非常有用。
回到“没有中子的氦”这个概念
所以，当你说“没有中子的氦原子”时，指的就是氦3。它不是“不存在”，而是“不那么常见”。它是一个真实的、拥有两个质子、但是没有中子的氦原子核。
小结一下
原子核是原子的核心，由质子和中子组成。
质子决定了元素的身份。氦的原子核一定有两个质子。
中子在原子核中起着稳定的作用。
氦4（2质子 + 2中子）是我们最常见的氦，稳定且大量存在。
氦3（2质子 + 0中子）是没有中子的氦，它也稳定，但非常稀少，在科学研究和未来能源领域有着重要的意义。
所以，这个“没有中子的氦”不仅存在，而且是个非常有“潜力”的家伙！
说到原子，大家脑子里大概都有个印象：原子中心有个原子核，原子核里住着质子和中子，外面还有电子绕着转。质子带正电，电子带负电，正是它们之间的吸引力把电子“粘”在原子核周围，形成一个完整的原子。
氦原子：一个特别的存在
氦，在元素周期表上排在第二位，符号是He。它最大的特点是，它的原子核通常由两个质子组成。这“两个质子”是氦的身份证明，没有它们，就不是氦了。
但原子核里的“成员”不止质子，还有中子。中子的作用有点像“粘合剂”，帮助把质子们紧密地捆绑在一起。你知道，质子都带正电，本来是互相排斥的，如果没有中子帮忙，原子核可能就容易散架了。
我们通常看到的氦
我们日常生活中接触到的大部分氦，它的原子核里都有两个质子，同时还有两个中子。这种“两个质子 + 两个中子”的组合，我们称之为氦4（He4）。它的质量数是4，因为质子和中子的质量差不多，我们就把它们加起来算总质量（当然，电子质量非常小，通常忽略不计）。
氦4是宇宙中最常见的氦同位素，也是我们呼吸的空气（虽然氦含量很低）或者玩气球时用的氦的主要成分。
那么，没有中子的氦呢？
答案是：存在，而且它是一个非常非常特别的“家伙”。
没有中子的氦，它的原子核就只有两个质子，没有中子。我们称之为氦3（He3）。它的质量数是3，因为只有两个质子。
氦3有多特别？
极度稀少： 相对于氦4，氦3在地球上是极其稀有的。它主要是在核反应中产生的，比如一些核反应堆的副产品，或者在一些特定的地质过程中形成。在宇宙中，它也是比氦4少得多的。
稳定性： 氦3的原子核只有两个质子。虽然质子之间有斥力，但由于中子数量的缺失，它们之间的斥力相对来说比氦4要“压力”小一些，所以氦3的原子核是稳定的。它不会像某些有中子问题的原子核那样会发生放射性衰变。
应用前景： 尽管稀少，但氦3却有着重要的研究价值和潜在的应用。
核聚变燃料： 在一些未来可能实现的核聚变技术中，氦3被认为是很有希望的燃料。特别是“氘氦3”聚变反应，它的优点是产生的放射性废料少，能量效率高。想象一下，用这种方式驱动未来的能源系统，那将是多么清洁和高效！
科学研究： 氦3在低温物理学、超流体研究等领域有着重要的作用。由于它的量子特性，它可以帮助科学家们深入理解物质在极端条件下的行为。
中子探测： 氦3还可以用来制造中子探测器，这在核安全、材料科学研究等领域非常有用。
回到“没有中子的氦”这个概念
所以，当你说“没有中子的氦原子”时，指的就是氦3。它不是“不存在”，而是“不那么常见”。它是一个真实的、拥有两个质子、但是没有中子的氦原子核。
小结一下
原子核是原子的核心，由质子和中子组成。
质子决定了元素的身份。氦的原子核一定有两个质子。
中子在原子核中起着稳定的作用。
氦4（2质子 + 2中子）是我们最常见的氦，稳定且大量存在。
氦3（2质子 + 0中子）是没有中子的氦，它也稳定，但非常稀少，在科学研究和未来能源领域有着重要的意义。
所以，这个“没有中子的氦”不仅存在，而且是个非常有“潜力”的家伙！
网友意见
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
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