Điện tích nhỏ nhất xưa và nay
Trang 1MÔN: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
Trang 2MỤC LỤC
LỜI NGỎ……… 3
ĐIỆN TÍCH NHỎ NHẤT XƯA VÀ NAY……… … 4
I Điện tích……… ….4
I.1 Khái quát về điện tích:……… 4
I.2 Thuộc tính và tính chất của điện tích:……… 4
I.3 Các loại điện tích:……… …6
II Quan niệm cổ điển: II.1 Electron:……… 6
II.1.1 Lược sử quá trình khám phá ra electron……….….6
II.1.2 Giới thiệu về electron……… …6
II.1.3 Thí nghiệm tìm ra electron……… …7
II.1.4 Thí nghiệm đo điện tích điện tử……….….8
II.1.5 Các thuộc tính và tính chất của electron……….9
II.1.6 Ứng dụng của electron……… 11
II.2 Proton: II.2.1 Khái quát về proton……… 13
II.2.2 Sự ổn định……….13
II.2.3 Trong hóa học………14
II.2.4 Lịch sử……… 14
II.2.5 Phản proton……… 14
II.3 Neutron: II.3.1 Khái quát về neutron……….15
II.3.2 Lịch sử tìm ra neutron……… 15
Trang 3II.3.3 Thuộc tính và tính chất của neutron……… 16
II.3.4 Phản neutron……… 18
III Quan niệm hiện đại: Hạt quark: III.1 Giới thiệu về hạt quark:……… 18
III.2 Tính chất của hạt quark:……… ………19
III.3 Các loại hạt quark:……… ……….20
III.4 Quá trình khám phá ra các loại hạt quark:……… ….21
III.5 Điện tích:……….………24
TÀI LIỆU THAM KHẢO………28
PHỤ LỤC……….29
Trang 4Nhằm giúp cho các bạn sinh viên có thêm tư liệu cho việc dạy và học, các
em học sinh muốn tìm hiểu thêm về vấn đề này, nhóm chúng tôi xin giới thiệuđến các bạn những kiến thức cơ bản liên quan đến vấn đề này Hy vọng vớilượng kiến thức này sẽ giúp các bạn phần nào hiểu thêm về vấn để bạn nghiêncứu
Do thời gian và kiến thức giới hạn nên khó tránh khỏi những sai sót, mongcác bạn thông cảm
Trang 5ĐIỆN TÍCH NHỎ NHẤT
XƯA VÀ NAY
I.1 Khái quát về điện tích:
Điện tích là một tính chất cơ bản và không đổi của một số hạt hạ nguyên
tử, đặc trưng cho tương tác điện từ giữa chúng Điện tích tạo ra trường điện từ vàcũng như chịu sự ảnh hưởng của trường điện từ Sự tương tác giữa một điện tíchvới trường điện từ khi nó chuyển động hoặc đứng yên so với trường điện từ này
là nguyên nhân gây ra lực điện từ, một trong những lực cơ bản của tự nhiên
Điện tích còn được hiểu là "hạt mang điện"
I.2 Thuộc tính và tính chất của điện tích:
Các hạt mang điện cùng dấu (cùng dương hoặc cùng âm) sẽ đẩy nhau.Ngược lại, các hạt mang điện khác dấu sẽ hút nhau Tương tác giữa các hạt mangđiện nằm ở khoảng cách rất lớn so với kích thước của chúng tuân theo định luậtCoulomb Định luật Coulomb đặt theo tên nhà vật lý Pháp Charles de Coulomb,phát biểu là:
“Độ lớn lực tương tác giữa hai điện tích điểm tỷ lệ thuận với tích các độ lớn điện tích và tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng các giữa chúng”
Điện tích của một vật vĩ mô là tổng đại số của tất cả các điện tích tươngứng của các hạt phần tử cấu thành nên vật đó Thông thường, các vật quanh ta
Trang 6đều trung hòa về điện, đó là do mỗi nguyên tử ở trạng thái tự nhiên đều có tổng
số proton bằng tổng số electron, nên các điện tích của chúng bù trừ lẫn nhau
Tuy nhiên, ngay cả khi điện tích tổng cộng của một vật bằng không, vật ấyvẫn có thể tham gia tương tác điện từ, đó là nhờ hiện tượng phân cực điện Cácđiện tích chịu sự ảnh hưởng của hiện tượng phân cực gọi là điện tích liên kết, cácđiện tích có thể di chuyển linh động trong vật dẫn dưới tác dụng của từ trườngngoài gọi là điện tích tự do
Chuyển động của các hạt mang điện theo một hướng xác định sẽ tạo thànhdòng điện
Đơn vị của điện tích trong hệ SI là Coulomb (viết tắt là C), 1 C xấp xỉbằng 6,24×1018e Kí hiệu Q được dùng để diễn tả độ lớn một lượng điện tíchxác định, gọi là điện lượng
Phần lớn điện lượng trong tự nhiên là bội số nguyên của điện tích nguyên
tố Các hạt quark có điện tích phân số so với e Phản hạt của một hạt cơ bản sẽ cóđiện tích bằng về độ lớn, nhưng trái dấu so với điện tích của hạt cơ bản đó
Có thể đo điện tích bằng một dụng cụ gọi là tĩnh điện kế
Điện tích là một đại lượng bất biến tương đối tính, điều đó có nghĩa là vật(hoặc hạt) mạng điện tích q khi đứng yên, thì vẫn sẽ mang điện tích q như vậykhi chuyển động Điều này đã được kiểm chứng trong một thực nghiệm, ở đóđiện tích của một hạt nhân heli (gồm 2 proton và 2 neutron, hạt nhân này dichuyển rất nhanh) được quan sát là gấp đôi điện tích của một hạt nhân deuteri(gồm 1 proton và 1 neutron, được xem là chuyển động rất chậm so với hạt nhânhelium)
Điện tích tuân theo định luật bảo toàn điện tích:
Trang 7“Tổng điện tích của một hệ kín là không thay đổi theo thời gian, không
phụ thuộc vào các biến đổi trong hệ”.
I.3 Các loại điện tích:
Theo quy ước, có hai loại điện tích: điện tích âm và điện tích dương Điệntích của electron là âm, ký hiệu là –e, còn điện tích của proton là dương, ký hiệu
là +e với e là giá trị của một điện tích nguyên tố
II QUAN NIỆM CỔ ĐIỂN
II.1 Electron:
II.1.1 Lược sử quá trình khám phá ra Electron:
Theo Aristotle thì vật chất được cấu tạo liên tục, tức là có thể chia mộtmẫu vật chất ngày càng nhỏ mà không có một giới hạn nào
Democritus lại cho rằng vật chất vốn có dạng hạt và vật chất được tạothành từ một số lớn các loại nguyên tử (atom)
Năm 1830, John Danlton chỉ ra rằng hợp chất hóa học là do các nguyên
tử co cụm lại với nhau tạo nên những đơn nguyên tử được gọi là phân tử
Năm 1897, J.J.Thomson đã chứng minh được sự tồn tại của một hạt vậtchất mà ông gọi là electron Một hạt có khối lượng nhỏ hơn khối lượng củanguyên tử nhẹ nhất khoảng một ngàn lần
II.1.2 Giới thiệu về Electron:
Điện tử (hay còn gọi là electron, được kí hiệu là e−) là một hạt hạ nguyên
tử, hay hạt sơ cấp Trong nguyên tử, electron quay xung quanh hạt nhân (hạtnhân bao gồm các proton và neutron) trên quỹ đạo electron Từ electron bắt
Trang 8nguồn từ tiếng Hy Lạp ηλεκτρον (phát âm là "electrum") có nghĩa là hợp kimcủa bạc và vàng.
Electron thuộc lớp đầu tiên của nhóm lepton trong loại hạt Fermion củahạt cơ bản, nó chịu tương tác hấp dẫn, tương tác điện từ và tương tác yếu.Electron có phản hạt là positron Electron được đề nghị bởi George JohnstoneStoney như là đơn vị điện tích trong điện hóa học, nhưng cũng nhận ra rằng nócòn là hạt hạ nguyên tử và đến năm 1897 được nhà vật lý người Anh Joseph J.Thomson1 tìm ra tại phòng thí nghiệm Cavendish của trường Đại họcCambridge, trong khi ông đang nghiên cứu về "tia âm cực"
II.1.3 Thí nghiệm:
Điện tử là hạt hạ nguyên tử đầu tiên được tìm ra dựa vào tính chất điện củavật chất Vào cuối thập kỷ đầu tiên của thế kỷ thứ 19, người ta đã nghiên cứuống chùm ca-tốt (cathode ray tube) Ống chùm ca-tốt là một ống thuỷ tinh, bêntrong có chứa khí có áp suất thấp, một đầu của ống là cực dương, và đầu kia làcực âm Hai cực đó được nối với một nguồn có điện thế khác nhau, nguồn nàytạo ra một dòng hạt có thể đi qua khí bên trong ống Người ta giả thiết rằng cómột chùm hạt phát ra từ cực dương đi về phía cực âm và làm cho ống phát sáng.Chùm đó được gọi là chùm ca-tốt Khi đặt một vật chướng ngại nhẹ trong ống thìvật đó bị di chuyển từ cực dương về cực âm, người ta kết luận hạt đó có khốilượng Khi đặt một từ trường vào thì dòng hạt bị dịch chuyển, người ta kết luậnhạt đó có điện tích
Năm 1897, nhà vật lý người Anh Joseph John Thomson (1856-1940) đãkiểm chứng hiện tượng này bằng rất nhiều thí nghiệm khác nhau, ông đã đo được
tỷ số giữa khối lượng của hạt và điện tích của nó bằng độ lệch hướng của chùm
1Phụ lục V.1, trang 28.
Trang 9tia trong các từ trường và điện trường khác nhau Thomson dùng rất nhiều cáckim loại khác nhau làm cực dương và cực âm đồng thời thay đổi nhiều loại khítrong ống Ông thấy rằng độ lệch của chùm tia có thể tiên đoán bằng công thứctoán học Thomson tìm thấy tỷ số điện tích/khối lượng là một hằng số không phụthuộc vào việc ông dùng vật liệu gì Ông kết luận rằng tất cả các chùm ca-tốt đềuđược tạo thành từ một loại hạt mà sau này nhà vật lý người Ái Nhĩ Lan GeorgeJohnstone Stoney đặt tên là "electron", vào năm 1891.
II.1.4 Thí nghiệm đo điện tích electron: (Thí nghiệm giọt
dầu Millikan)
Năm 1909, Robert Millikan2 thực
hiện thí nghiệm để đo điện tích điện tử
Sử dụng một máy phun hương thơm,
Millikan đã phun các giọt dầu vào một
hộp trong suốt Đáy và đỉnh hộp làm
bằng kim loại được nối với nguồn điện
một chiều với một đầu là âm (-) và một
đầu là dương (+)
Millikan quan sát từng giọt rơi
một và cho áp dụng hiệu điện thế lớn
giữa hai tấm kim loại rồi ghi chú lại tất cả những hiệu ứng Ban đầu, giọt dầukhông tích điện, nên nó rơi dưới tác dụng của trọng lực Tuy nhiên sau đó,Millikan đã dùng một chùm tia Röntgen để ion hóa giọt dầu này, cung cấp cho
nó một điện tích Vì thế, giọt dầu này đã rơi nhanh hơn, vì ngoài trọng lực, nócòn chịu tác dụng của điện trường Dựa vào khoảng thời gian chênh lệch khi hai
2Phụ lục V.2, trang 28.
Trang 10giọt dầu rơi hết cùng một đoạn đường, Millikan đã tính ra điện tích của các hạttích điện Xem xét kết quả đo được, ông nhận thấy điện tích của các hạt luôn là
số nguyên lần một điện tích nhỏ nhất, được cho là tương ứng với 1 electron, e =1,63 × 10-19 coulomb
Năm 1917, Millikan lặp lại thí nghiệm trên với thay đổi nhỏ trong phươngpháp, và đã tìm ra giá trị điện tích chính xác hơn là e = 1,59 × 10-19 coulomb.Những đo đạc hiện nay dựa trên nguyên lý của Millikan cho kết quả là e = 1,602
× 10-19 coulomb
II.1.5 Các thuộc tính và tính chất của electron:
Electron có điện tích âm −1.602 × 10−19 coulomb, và khối lượng khoảng9.1094 × 10−31 kg (0.51 MeV/c²), xấp xỉ 1/1836 khối lượng của proton
Chuyển động của electron xung quanh hạt nhân là một chủ đề gây tranhcãi Electron không chuyển động trên một quỹ đạo cố định mà có lẽ nó xuất hiệntại một số điểm trong khu vực xung quanh quỹ đạo hạt nhân (với xác suấtkhoảng 90% thời gian là trên quỹ đạo tính toán)
Electron có spin ½, nghĩa là nó thuộc về lớp hạt Fermion, hay tuân theothống kê Fermi-Dirac
Trong khi phần lớn các electron tìm thấy trong nguyên tử thì một số kháclại chuyển động độc lập trong vật chất hay cùng với nhau như những chùm điện
tử trong chân không Trong một số chất siêu dẫn, các electron chuyển động theotừng cặp
Khi các electron chuyển động tự do theo một hướng xác định thì tạo thànhdòng điện
Trang 11Tĩnh điện không phải là dòng chuyển động của các electron Nó chỉ tớinhững vật có nhiều hoặc ít electron hơn số lượng cần thiết để cân bằng với điệntích dương của hạt nhân Khi có nhiều electron hơn proton, vật được gọi là có
"tích điện âm", ngược lại khi có ít electron hơn proton, vật được gọi là có "tíchđiện dương" Khi số electron bằng số prôton, vật được gọi là "trung hòa" về điện
Các electron và phản hạt của nó là positron có thể tiêu hủy lẫn nhau để sảnxuất ra photon Ngược lại, một photon cao năng lượng có thể chuyển hóa thànhelectron và positron bởi một quy trình gọi là sản xuất cặp
Electron là một hạt cơ bản – có nghĩa là nó không có cấu trúc hạ tầng Vìvậy, nó được miêu tả như là một điểm, có nghĩa trong nó không có khoảngkhông Tuy nhiên, nếu chúng ta tiến đến thật gần một electron, chúng ta có thểnhận thấy các thuộc tính của nó (như điện tích và khối lượng) dường như đã biếnđổi Hiệu ứng này là chung cho tất cả các hạt cơ bản: vì các hạt này tác động tớinhững dao động trong chân không trong những vùng phụ cận chúng, vì vậy cácthuộc tính được nhận thấy từ xa là tổng của các thuộc tính thực sự và các ảnhhưởng của chân không
Vận tốc của electron trong chân không xấp xỉ nhưng không bao giờ bằng c(vận tốc ánh sáng trong chân không) Điều này là do hiệu ứng của thuyết tươngđối Hiệu ứng của thuyết tương đối dựa trên một đại lượng được biết đến như làgamma hay hệ số Lorentz Gamma là một hàm của v - vận tốc của hạt, và c.Dưới đây là công thức của gamma:
) ( 1
Trang 12khoảng 51 GeV Máy gia tốc này cung cấp gamma bằng 100.000 lần khối lượngtĩnh của electron là 0.51 MeV/c² (khối lượng tương đối của electron nhanh này là100.000 lần khối lượng tĩnh của nó) Giải phương trình trên ta có vận tốc của
electron nhanh nói trên là )c
2
1 1
= 0.99999999995 c (Công thức này chỉ ápdụng khi γ lớn)
II.1.6 Ứng dụng của Electron:
II.1.6.1 Electron trong vũ trụ:
Người ta cho rằng số lượng electron để có thể bao trùm vũ trụ là 10130.Người ta cho rằng số lượng electron hiện có trong vũ trụ là khoảng 1079
II.1.6.2 Electron trong cuộc sống:
Dòng điện cung cấp cho các thiết bị điện trong nhà và tại công nghiệp làdòng chuyển động có hướng của các electron Ống tia âm cực của ti vi sử dụngchùm điện tử trong chân không để tạo ra hình ảnh trên màn hình lân quang Tínhchất lượng tử của electron được sử dụng trong các thiết bị bán dẫn như transistor
II.1.6.3 E lectron trong công nghiệp:
Chùm electron được sử dụng trong hàn điện cũng như trong kỹ thuật in đá
II.1.6.4 Electron trong phòng thí nghiệm:
Trang 13Điện tích có thể đo trực tiếp bằng các électromètre.
Dòng điện có thể đo trực tiếp bằng các galvanomètre
Sử dụng electron trong phòng thí nghiệm:
Kính hiển vi điện tử được sử dụng để phóng to các chi tiết tới 500.000 lần.Hiệu ứng lượng tử của electron được sử dụng trong kính hiển vi quét chui hầm(Microscope à effet tunnel) để nghiên cứu các vật liệu ở thang đo kích thướcnguyên tử (2x10-10 m)
II.1.6.5 Electron trong lý thuyết:
Trong cơ học lượng tử, electron được mô tả trong phương trình Dirac.Trong mô hình chuẩn của vật lý hạt, nó tạo thành một cặp với neutrino, vì chúngtương tác với nhau bằng lực tương tác yếu Electron có hai "người bạn" to lớn,với cùng điện tích nhưng khác nhau về khối lượng là: muon và tauon
Trong thế giới phản vật chất, phản hạt của electron là positron Positron cócùng các giá trị thuộc tính (khối lượng, spin, giá trị tuyệt đối của điện tích) nhưelectron, ngoại trừ nó mang điện tích dương Khi electron gặp positron, chúng cóthể tiêu diệt lẫn nhau, tạo thành hai photon trong tia gamma, mỗi tia có nănglượng 0.511 MeV (511 keV)
Electron còn là yếu tố cơ bản trong điện từ trường, là lý thuyết gần đúngcho các hệ thống vĩ mô
II.2 Proton:
II.2.1 Khái quát về Proton:
Trang 14Proton (p hay H+, tiếng Hy Lạp πρώτον/proton = đầu tiên) là một loại hạt
tổ hợp, một thành phần cấu tạo hạt nhân nguyên tử Bản thân proton được tạothành từ 3 hạt quark (2 quark lên và 1 quark xuống), vì vậy proton mang điệntích +1e hay +1.602 ×10-19 coulomb
Có spin bán nguyên, proton là Fermion
Khối lượng 1.6726 ×10-27 kg xấp xỉ bằng khối lượng hạt neutron và gấp
1836 lần khối lượng hạt electron
Trong nguyên tử trung hòa về điện tích, số proton đúng bằng số electron
Số proton trong nguyên tử của một nguyên tố đúng bằng điện tích hạtnhân của nguyên tố đó, và được chọn làm cơ sở để xây dựng bảng tuần hoàn
Proton và neutron được gọi là nucleon Đồng vị phổ biến nhất của nguyên
tử hydrô là một proton riêng lẻ (không có neutron nào) Hạt nhân của các nguyên
tử khác nhau tạo thành từ số các proton và neutron khác nhau Số proton tronghạt nhân xác định tính chất hóa học của nguyên tử và xác định nên nguyên tố hóahọc
II.2.2 Sự ổn định:
Proton là một loại hạt ổn định Tuy nhiên chúng có thể biến đổi thànhneutron thông qua quá trình bắt giữ electron Quá trình này không xảy ra mộtcách tự nhiên mà cần có năng lượng:
Quá trình này có thể đảo ngược: các neutron có thể chuyển thành protonqua phân rã bêta
II.2.3 Trong hóa học:
Trang 15Trong hóa học và hóa sinh, proton được xem là ion hydrô, kí hiệu là H+.Một chất cho proton là axít và nhận proton là bazơ.
II.2.4 Lịch sử:
Ernest Rutherford3 được xem là người đầu tiên khám phá ra proton Năm
1918, Rutherford nhận thấy rằng khi các hạt alpha bắn vào hơi nitơ, máy đo sựnhấp nháy chỉ ra dấu hiệu của hạt nhân hydro Rutherford tin rằng hạt nhânhydro này chỉ có thể đến từ nitơ, và vì vậy nitơ phải chứa hạt nhân hydro Từ đóông cho rằng hạt nhân hydro, có số nguyên tử 1, là một hạt cơ bản
Trước Rutherford, Eugene Goldstein đã quan sát tia a nốt, tia được tạothành từ các ion mang điện dương Sau khi J.J Thomson khám phá ra electron,Goldstein cho rằng vì nguyên tử trung hòa về điện nên phải cố hạt mang điệndương trong nguyên tử và đã cố tìm ra nó Ông đã dùng canal ray để quan sátnhững dòng hạt chuyển dời ngược chiều với dòng electron trong ống tia âm cực.Sau khi electron được loại ra khỏi ống tia âm cực, những hạt này được nhận thấy
là mang điện dương và di chuyển về cực âm
II.2.5 Phản proton:
Phản hạt của proton được gọi là phản proton Những hạt này được pháthiện vào năm 1955 bởi Emilio Segrè bởi Owen Chamberlain và họ đã nhận giảiNobel vật lý năm 1959 nhờ công trình này
II.3 Neutron:
II.3.1 Khái quát về neutron:
3Phụ lục V.3, trang 29.
Trang 16Neutron là hạt hạ nguyên tử, không chứa điện tích, có khối lượng bằng1.67492729(28)×10−27 kg, xấp xỉ bằng khối lượng hạt proton.
Neutron được tìm thấy trong hạt nhân của nguyên tử Hầu hết hạt nhân củacác nguyên tử bao gồm proton và neutron, cái mà người ta gọi chung lànucleons Số hạt proton trong hạt nhân trong nguyên tử là được gọi là số nguyên
tử xác định vị trí của nguyên tố Số hạt neutron quyết định số đồng vị củanguyên tố Ví dụ như cacbon -12 đồng vị gồm 6 proton và 6 neutron, trong khi
đó cacbon -14 đồng vị thì có 6 proton và 8 neutron
Giới hạn của neutron trong hạt nhân là bền, neutron tự do là không bền, nóchịu phóng xạ beta với thời gian sống dưới 15 phút (885.7 ± 0.8 s) Neutron tự
do được sản xuất trong quá trình phân rã và tổng hợp hạt nhân
II.3.2 Lịch sử khám phá:
Năm 1930, Walther Bothe và Herbert Becker người Đức đã thấy rằng nếuhạt alpha với năng lượng lớn từ Poloni rơi vào hạt nhân nhẹ, đặc biệt là Beri, Bo,Liti thì sinh ra 1 tia phóng xạ bất thường có khả năng đâm xuyên, lần đầu tiênphóng xạ này được coi là phóng xạ gamma, mặc dù khả năng đâm xuyên của nólớn hơn bất kì tia gamma đã biết nào, và các chi tiết dựa trên kết quả thí nghiệmrất khó để giải thích trên nền tảng nguyên tắc này Bài đăng quan trọng kế tiếpđược tuyên bố chính thức 1932 bởi Irène Joliot-Curie và Frédéric Joliot tại Pháp
Họ chỉ ra rằng những bức xạ chưa biết này khi rơi vào Paraffin hoặc hợp chấtcủa Hidro thì nó sẽ bắn ra Proton với một năng lượng rất cao Điều này khôngmâu thuẫn với giả định về bản chất của tia gamma trong phóng xạ mới, nhưng sựphân tích chi tiết về số lượng thông tin trở nên khó dần để nó phù hợp với giảthuyết
Trang 17Cuối cùng, năm 1932 nhà vật lý James Chadwick4 trong tòa nhà GeorgeHolt tại University of Liverpool đã biểu diễn hàng loạt các thí nghiệm và chỉ rarằng tia gamma theo giả thuyết trên là không đứng vững Ông ta đề nghị mộtbức xạ mới của hạt không mang điện mà có khối lượng gần đúng với khối lượngcủa Proton, và ông đã thực hiện hàng loạt thí nghiệm để kiểm tra lại đề xuất củamình.
Những hạt không mang điện này được gọi là neutron, xuất phát từ gốc là
từ neutral và theo Hi lạp có –on (mô phỏng theo electron và proton)
II.3.3 Thuộc tính và tính chất
II.3.3.1 Ổn định và phân rã beta:
Vì neutron được cấu tạo từ 3 hạt quark nên nó chỉ có thể phân rã theo cáchthức thay đổi số lượng tử cần thiết để thay đổi hương vị của 1 trong những hạtquark bằng lực hạt nhân yếu Neutron gồm 2 quark down với điện tích -1/3 và 1quark up với điện tích +2/3, và sự phân rã của 1 trong các quark down có thể đạtđến được nhờ sự thoát ra của W boson (loại boson vectơ trung gian) Điều này
có nghĩa là phân rã neutron có thể tạo ra 1 proton (bao gồm 1 hạt quark down vàquark up), 1 electron, và 1 phản neutrino electron
Ngoài hạt nhân, neutron tự do không bền và có thời gian sống trung bình
là 885.7±0.8 s (khoảng 15 phút), phân rã bởi sự thoát ra của 1 electron mangđiện tích âm và 1 phản neutrino để trở thành 1 proton
n0 → p+ + e− + νe
Phân rã này được biết như phân rã beta, có thể thay đổi đặc tính củaneutron trong hạt nhân không bền
4Phụ lục V.4, trang 30.