Question

质子数相同的粒子一定是同种元素吗

Answer 1

不一定是同种元素。

首先，粒子不限于原子，还有分子、质子、电子、中子。

根据这个定义，我们可以举出以下反例：

氖原子和水分子。氖是第10号元素，由于原子序数等于核电荷数等于质子数等于核外电子数，所以氖原子的质子数是10。

水的化学式是H₂O，这表明1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。氢是第1号元素，则氢的质子数是1。氧是第8号元素，则氧的质子数是8。因此，水分子的质子数是10。

由此我们可以看出，氖原子和水分子的质子数相同，但显然它们不属于同种元素，因为它们不是由同种原子构成的。

所以质子数相同的粒子不属于相同元素，必须是质子数相同的原子才属于相同元素。

各种粒子分别有各自的内禀性质 ，有粒子的质量m（静质量，以能量表示）、寿命τ（平均寿命，指静止系的平均寿命）、电荷Q（以质子的电荷为单位）、自旋J（以为单位）、宇称P、同位旋I、同位旋第3分量I3、重子数B、轻子数Le、、Lr、奇异数S、粲数C 、底数d等等。

在现有实验的精度下，轻子的行为类似点粒子，没有显示出具有内部结构，而强子显示是复合粒子，具有一定的结构。按照现代粒子物理的观点，介子由一对正反夸克构成，重子由3个夸克构成，轻子和夸克属于同一层次。