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1. 质子都带有正电荷，同性的正电荷之间相互排斥，为什么它们可以聚集在一起形成稳定的原子核呢？

说质子之间会相互排斥，那是因为它们之间存在电磁作用力。

可是，自然界不只存在电磁作用这一类作用力。除电磁作用外，还有强相互作用、弱相互作用、以及万有引力。

原子核那么狭小的空间内，正是由于质子与中子之间存在的强相互作用力，克服了质子之间的电磁排斥作用，才使带有同性电荷的质子紧密“团结”在一起，形成稳定原子核。

按照现代物理学的说法，强相互作用力是存在于核子（指质子和中子）间的一种力，强度极高、作用距离极短，只能在原子核内部表现出来，是自然界四种基本作用力中强度最大、作用距离最短的一种力。

至于这种强相互作用力的本质，目前还不能够完全说清楚。

事实上、其他三类作用力的本质，也很难说清楚，比如为什么电磁作用力中有“同性电荷相斥、异性电荷相吸”的规律？为什么任何物质之间都存在万有引力？

我们应该注意到，凡是含有2个或2个以上质子的核内，都一定含有中子，而且多数情况下中子数目不少于质子的数目。

科学家猜想，中子在核内强相互作用形成中起到了关键作用。有人猜想，中子不断产生出的中微子，起到传递强相互作用力的作用。

由于强相互作用力是短程力，质子、中子间的距离大于2×10^-15m时，强相互作用很快下降、消失；间距在 1×10^-15 m - 2×10^-15 m之间时，强相互作用表现为吸引为主；间距小于1×10^-15m时则表现为斥力为主，且随距离的减小斥力迅速增大，所以核内的质子、中子既不会四散分裂，也不会融合为一体。

2. 一个质子的相对质量是1.007，一个中子的相对质量是1.008，³⁵Cl原子中有17个质子和18个中子，其相对质量按说应该大于35，而³⁵Cl的相对原子质量只有34.969，小于35，这如何理解？

1.007、1.008分别是指独立存在的质子、中子的质量，而处于结合态的质子、中子跟它们处于孤立状态时有所不同。

我们都知道，核聚变过程中会释放出大量的能量，这是氢弹工作的原理，也是人类多年来一直努力追求的可控核聚变发电所依据的基本原理。

氢弹爆炸与可控核聚变所释放的巨大能量来源便是质量亏损，质子、中子结合成原子核过程中损失的质量m，按爱恩斯坦质能方程E = mc² 转化成能量释放出来。

这就是为什么多数原子的相对质量小于组成核的独立质子、中子质量之和的主要原因。

3.质子、中子都是由三个夸克构成的，为什么其电性和质量却不同？

目前的研究认为，质子、中子都不是基本粒子（基本粒子是指用当前科学手段不可再分的粒子），它们都是由夸克构成的。

夸克有多种，可以粗略认为，构成质子和中子的夸克有所不同，导致了其电性和质量的差异。

研究表明，质子和中子分别由3个夸克构成，构成质子的是2个上夸克（代号u）、1个下夸克（代号d），每个上夸克带有2/3个正电荷，每个下夸克带有1/3个负电荷，所以质子带有的电荷数为+1；而构成中子的是1个上夸克、2个下夸克，所以中子所带的净电荷为0。

从质子、中子的质量差看，可以粗略的认为下夸克的质量略大于上夸克，所以整个中子的质量比质子略大一点。

在某些原子核的衰变过程中，会从核内释放出负电子（β粒子，记为e^-），可以认为就是中子内的一个下夸克分裂出一个负电子e^- 变为上夸克，其电性和电量由-变为负电子的-1和上夸克的+ [- = -1 + (+)]。

借用宏观世界的质量守恒、电量守恒的思维方式，这是可以理解的。

中子内夸克的变化，导致了该粒子性质的变化，它由电中性粒子释放出负电子变为带+1单位电荷的质子，含有该粒子的元素随之发生了变化。如碳-14的衰变：¹⁴C → ¹⁴N + e^-。