氢原子失去电子后,直径会不会发生变化?

2025-12-25 08:13:19
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氢原子失去电子后,直径会发生变化。氢原子是化学元素氢的原子。电中性原子包含一个带正电的质子和一个通过库仑力与原子核结合的带负电的电子。原子氢约占宇宙重子质量的 75%。

在地球的日常生活中,孤立的氢原子(称为“原子氢”)极为罕见。相反,氢原子倾向于与化合物中的其他原子结合,或与另一个氢原子结合形成普通(双原子)氢气,H2。 “原子氢”和“氢原子”在普通英语中具有重叠但又截然不同的含义。例如,一个水分子包含两个氢原子,但不包含原子氢(指孤立的氢原子)。

原子光谱显示存在一个离散的无限状态集,其中一个氢(或任何)原子可以存在,这与经典物理学的预测相反。试图对氢原子的状态进行理论理解对量子力学的历史很重要,因为通过详细了解这个最简单的原子结构,可以粗略地理解所有其他原子。

最丰富的同位素氢,质子或轻氢不包含中子,只是一个质子和一个电子。 Protium 是稳定的,占天然氢原子的 99.985%。

氘在其原子核中包含一个中子和一个质子。氘是稳定的,占天然氢的 0.0156%,用于核反应堆和核磁共振等工业过程。氚的原子核中含有两个中子和一个质子,不稳定,半衰期为 12.32 年。由于其半衰期短,氚在自然界中不存在,只有微量存在。

更重的氢同位素只能在粒子加速器中人工产生,其半衰期约为 10 秒。它们是位于中子滴落线之外的未束缚共振;这导致中子的迅速发射。

在正常条件下,孤立的中性氢原子很少见。 然而,当它与另一个原子共价键合时,中性氢是常见的,氢原子也可以以阳离子和阴离子形式存在。