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原子内部，电子为什么不会掉入原子核？怎么解释β衰变

所谓β衰变，不光只有电子掉入原子核一种形式（电子掉入原子核又被称为电子俘获）。

当原子核中的质子或者中子发生衰变，释放出电子，也是一种β衰变。这又可以分为两种：一种是质子转变成中子，然后在这一过程中，因为质子是带正电的，它的多余电荷就会以正电子的形式对外释放，同时还会释放出1个中微子，此为正β衰变；相反，一个中子也会变为质子，这时候它便会对外释放出1个负电子和1个反中微子。

无论这三种衰变中的哪一种，β衰变的过程都会释放能量。

所以，题主提出的命题是一个假命题，电子并非不能掉入原子核。电子、质子、中子，都可以通过β衰变的方式进行转化。

那么，为什么电子不会那么容易掉入原子核呢？

首先，电子围绕原子核以概率云的形式高速旋转，就跟地球与太阳一样，电子有离心力，所以很难被俘获。

其次，尽管量子世界的混乱的，但它有两个雷打不动的定律：1、不确定性原理；2、泡利不相容原理。一个量子一旦不遵守其中一个定律和原理，它就不再存在了。

不确定性原理，又称测不准原理，它这是量子世界遵循的第一定律，指的是一个量子在固定时间点位置和速度是不确定的。

这一定律之下，电子不可能无限靠近原子核运动，因为越靠近，它的位置速度就接近于被同时锁定，而一但这两个量被锁定，那意味着电子也不存在了，它掉入了原子核。

泡利不相容原理。是指一个原子核周围不能有两个或两个以上的粒子处于完全相同的状态。这是量子世界的第二定律，但当电子无限靠近原子核时，就会越容易出现这种状态。而一但这种状态出现，那也意味着电子不存在了。

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之所以无法“掉入”原子核内部！首先你得知道电子是什么！概率云到底是个什么鬼！我认为暗能量才是电子出现的成因！一个不停震动的原子核会释放能量而这个该死的能量也许就是电子的概率云！至于中子衰变说白了就是当释放的能量达到一定峰值它就会被“降级”！这就是所谓的β衰变！

这个问题很简单，无论是宏观世界还是粒子的微观世界，每一个物质，每一个粒子，都有它正常，自然的存续状态和存续空间，存续位置。除非它受到了异常性的外力作用，它是不可能改变这种状态的。这就如同人在正常状态下是不可能掉进深沟里一样。

其二，每一个物质或粒子都是有一个“自消亡，自减灭”的过程和结果的，这就是所谓的“衰”，人，从出生到死亡，其实就是一个衰的过程和轨迹，粒子也是如此，万物都是如此。

其三，看清楚宏观世界的本质，就能看清楚微观世界的本质，宏观世界与微观世界的差别不过是形态各异罢了。两者的本质和常识性原理都是一样的。

祝好。

原子内部，电子为什么不会掉入原子核？怎么解释β衰变？

中学的时候老师就告诉我们电子围绕着原子核运行，也告诉我们原子核电荷是+，电子电荷是-，也许当时有很多同学都想到了一个问题，正负电荷会在库仑力的作用下相互吸引，最后中和，可能这个念头一闪而过，但肯定有很多朋友提出问题来了，不知道各位的是老师怎么回答的，有没有给出令人信服的答案，我们今天来简短讨论一下！

一、原子>模子/span>

我们现在已经知道原子核周围环绕这一团概率云模式存在的电子，无休无止，除非温度达到绝对零度-273.15℃，但即使如此也仅仅是停止热运动，而在量子物理的视角中，电子的运动永不停息！

1803年时，道尔顿提出了原子是一颗不可分割的实心球理论，他认为这是我们世界中所有物质都是由这种不可分割的小实心球构成！尽管现在看起来似乎有些可笑，但那是现代微观粒子模型的第一步，已经难能可贵了！

而随后的汤姆逊模型-卢瑟福模型-波尔模型，越来越接近现代原子模型，一直到薛定谔的电子云模型，我们认识的电子清晰的轨道模型到模糊的电子轨道，到最后它的能量和位置不可能同时测定的量子力学模型！

二、电子的跃迁和泡利不相容原理

物质种类属性是由原子核中的质子数决定的，但它的部分化学属性却是有其核外电子所决定，不同物质的原子的核外电子分布是不一样的，它们都在不同的轨道上以概率云模式出现，请注意，电子尽管是以概率方式出现，但它只会出现在相应的能级附近！

而电子获得外界能量输入后，将会跃迁到更高的能级，但这不是它应该呆的地方，以能量最低原理，它会重新跌落到原来的轨道，在这个过程中，电子会释放出光子，这个过程就是我们这个世界中绝大部分能量来源的原理，比如大部分发光发热的行为都是电子的行为导致！

输入不同的能量，电子会释放出不同波长的光子，一直到极高能级的X射线！但在这个过程中，释放光子后的电子会跌落到原来的轨道上！那么这些跌落到一起进入原子核吗？完全不会，因为当前能级即最低能级的电子，它再也无法输出能量跌落到更低的轨道上，如果你想这么做，那么得输入能量！

而泡利不相容原理则从根本上杜绝了这个想法，两个全同的费米子（例如电子，夸克等）是不能处在相同的量子态的。也就是说电子它不可能无限接近，而成为一个位置与动量都可以测定的形态！这种由泡利不相容原理构成的斥力我们将其称为简并力，请注意它并不是我们所熟悉的四大基本力中的任何一种！

简单的说从电子轨道想原子核运动并不是跌落，而是一种需要极大能量支撑的“爬山”运动，这似乎和我们理解的宏观世界有点不一样？没错，这就是量子力学的世界。

三、原子核内的>天下/span>

1、质子+电子=中子？其实这个等式不成立哦

原子核内只有质子和中子，但这两种其实都可以通过电子和另一个途径来得到互相转换！不过这需要有个条件，比如质子获得一个电子会中和成中子，但它的总质量总是大于质子+电子的质量和！

质子的质量为1.672621637×10^-27千克,

中子的质量为1.674927211×10^-27千克

电子的质量为：9.10956×10^-31kg

1个中子的质量大约是一个质子+2.5个电子的质量，那么请问这多余的1.5个电子的质量来自哪里？幸亏爱因斯坦的质能方程解释了这个问题，否则事情就严重了，因为凭空产生了质量，但事实上并不是！

爱因斯坦的质能方程阐述的核心思想其实并不是质能转换，而是质量只是能量的另一种变现方式，当然能量也是质量的另一种表现方式！在这个中子质量增加这个案例中，是中子内部的束缚夸克的胶子能量增加，最终表现出来的中子整体质量！

上图为标准粒子模型，通过左上角的质量表达式可以计算出夸克的质量为多少，如果您注意这个值那么就会发现组成质子和中子的轻夸克质量很小，但质子和中子的质量却很大，质量来自哪里？就是夸克和夸克之间的结合能！

因此从这个意义上来理解，质子和电子结合是需要大量的能量的，这个能量最终让中子的质量增加，所以，这个角度上也不能理解电子是坠入质子的，而是需要大量的能量才能让电子爬上质子！

2、中子的衰变

脱离了原子和的自由中子是不稳定的，而质子是稳定的粒子，它会跃迁到后者，并释放出能量，这个过程会在15分钟内发生，最终衰变成一个质子、一个电子和一个反中微子，事实上这个过程也会在原子核内不的中子中发生，但时间上会更慢，而且这是一个随机性行为！

三、中子星

中子星是恒星的其中一个归宿，它的中子成因就是超过钱德拉塞卡极限的内核，引力坍缩时突破了电子简并压将电子压入了质子，与质子中和成了中子！而白矮星则是尚未超过钱德拉塞卡极限的恒星内核引力坍缩和电子简并压处在了某种平衡状态的天体！两者的差异就是外界输入的能量是否足够，在恒星坍缩时这个能量有内核质量的引力坍缩能提供！

中子星和传说中的夸克星，理论上夸克星是存在的，但从未被观测到过！

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