核子是什么

核子是质子、反质子、中子与反中子的总称，是组成原子核的粒子。它由夸克和胶子组成，属于重子。原子核是由一个或多个核子密集组成，这些核子又分为质子(红色)及中子(蓝色)两种。

核子的意义

在化学和物理学里，核子(Nucleon)是组成原子核的粒子。每个原子核都拥有至少一个核子，每个原子又是由原子核与围绕原子核的一个或多个电子所组成。核子共有两种：中子和质子。任意原子同位素的质量数就是其核子的总数。因此有时人们也会称这个数字为"核子数"。

在1960年代之前，核子被认为是基本粒子，不是由更小的部分组成的。今天我们知道核子是复合粒子，由三个夸克经强相互作用捆绑在一起组成。两个或多个核子之间的相互作用称为核力，最终这也是强相互作用引起的。(在发现夸克之前，"强相互作用"一词只用于核子间的相互作用。)

核子研究属于粒子物理学和核物理学的交叉领域。粒子物理学，特别是量子色动力学，提供了解释夸克及强相互作用属性的公式。这些公式用定量方法解释夸克是如何结合成为中子和质子(以及所有其他的强子)。然而，当多个核子组合为一个原子核(核素)时，这些基础方程变得非常难直接求解，必须使用核物理学的方法。核物理学利用近似法和模型来研究多个核子之间的相互作用，例如用核壳层模型。这些模型能够准确解释核素的属性，比如哪些核素会进行核衰变等。

质子和中子都是重子和费米子。质子和中子特别相似，除了中子不带有电荷以外，中子的质量比质子仅仅高0.1%，它们的质量非常相近，因此它们可以视为同样核子的两种状态，共同组成了一个同位旋二重态(I = 1/2)，在抽象的同位旋空间做旋转变换，就可以从中子变换为质子，或从质子变换为中子。这两个几乎相同的核子都感受到相等的强相互作用，这意味着强相互作用对于同位旋空间旋转变换具有不变性。按照诺特定理，对于强相互作用，同位旋守恒。