中子（n）和质子（p）同为原子核的两个组成粒子（统称为核子），分别由不同的三个夸克构成。其区别是，质子带一个单位的正电荷，而中子不带电。在原子核内，通过β衰变（包括β-衰变、β+衰变和轨道电子俘获），质子和中子可互相转换：p→n+β++ν(中微子)；n→p+β-+ν¯（反中微子）。中子由一个带2/3e正电荷的上夸克和两个带1/3e负电荷的下夸克组成，两种夸克的电荷相互抵消，所以中子不显电性。自由中子的质量为1.6749×10-24g，是电子质量的1838.68倍。中子和质子的尺寸相仿，均在2.5×10-15米数量级。自由中子是不稳定的，可通过弱相互作用衰变为质子，放出一个电子和一个反中微子，半衰期为（10.61±0.16）分。中子自旋为1/2，中子的磁矩为-1.91304275 单位核磁子。标准模型预言中子具有微小、非零的电偶极矩。质子由两个带2/3e正电荷的上夸克和一个带1/3e负电荷的下夸克组成，带一个单位正电荷，质量约1.6726×10–24g，约为电子质量的1836.15倍。质子自旋为1/2，磁矩为2.7928 单位核磁子。质子半衰期最短为1035年。迄今为止，质子被认为是一种稳定的、不衰变的粒子。但也有理论认为质子可能衰变，只不过其寿命非常长。

中文名：中子和质子

外文名：neutron and proton

一级学科：物理学

二级学科：粒子物理与原子核物理

应用领域：国防、核能、生物医学

中子以聚集态存在于中子星中。太阳系里的中子主要存在于各种原子核中。自由中子有着广泛的应用。由于它不带电，中子是研究核反应很好的轰击粒子，即使能量很低，也能引起核反应。中子核反应主要有：

①、中子诱发核裂变。某些重核如U俘获中子发生裂变，同时还放出2～3个瞬发中子，并释放很大的裂变能，这种中子的增殖可使裂变反应持续不断进行，形成链式裂变反应，这是获取核能的重要途径。

②、中子辐射俘获。中子被核俘获后形成复合核，然后通过放出一个或多个γ光子退激 ，研究γ射线的能谱可以得到复合核能级结构、辐射过程性质的信息，（ n，γ ）反应对一切稳定核都是重要的，甚至中子能量很低时也能发生，（n，γ） 反应还是生产核燃料 、超铀元素等的重要反应。

此外 ，还有中子的弹性散射和非弹性散射；中子被核吸收可放出 2个、3 个或多个中子的（ n，2n ）、（ n ，3n）、（ n ，xn）反应；发射带电粒子的（n，X）反应等。中子核反应在研究核结构和核反应机制及核能利用中占有重要地位。

中子具有波动性，慢中子的波长约0.1nm， 与晶体内原子间距相当。因此，中子可用来研究物质的微观结构，中子衍射是研究晶体结构的重要技术。中子在工业、技术、医学、生物、材料等诸方面有着广泛的、并在不断发展与开拓的应用，如中子活化分析、中子嬗变掺杂、中子测水、中子测井、中子照相、中子治癌、中子育种、利用中子反应生成放射性同位素等等。