为什么电子和原子核不简单地碰撞并形成中子？

它们可以，但是原子结构使得电子在原子核内部被发现的可能性小于在远离原子核的地方被发现的可能性。所以典型的电子捕获，当它被允许时，将正比于原点的电子波函数的平方，或它的导数。电子和质子之间的库仑力远远弱于质子和中子之间剩余的强力。在几个飞米的空间内没有足够的结合能来容纳电子。记住，动能为1/2m，对于一个给定的动量，量子力学给出了一个下限，有效地，限制在一个给定体积内的电子的允许动量。

记住，质子也不是点状的，而是有限大小的。库仑力实际上是对作用于核子之间的剩余强力的一个小修正，它是一个非常好的第一近似，电荷无关和同位旋不变。科伦坡力在反应理论和核合成中是非常关键的，在驱动弱衰变和裂变中，因为同位旋对称的小违反当然在某种程度上是重要的。a，剩余的强作用力是饱和的，并且具有整体吸引力，这是在有限的原子核中发现的密度，这意味着这些力随着原子核的体积增长，这大致与核子的数量成比例，a，另一方面，库仑相互作用随着Z的平方增加，原子核的电荷，所以它们最终战胜了强相互作用，在大的原子核中。

不是所有的等压类似状态都是简并的。其中包含了非平凡的库仑能量。但是没有足够的结合能将非常轻的电子包含在原子核内。仅仅根据这样一个原子核电子的位置-动量不确定性关系作一个粗略的估计，就意味着动能太高了。

然而，这是欧内斯特·卢瑟福在20世纪20年代一直支持的模式。他相信原子核电子的存在。中子被发现后，他是怎么说原子核电子的，我不太确定！但他从未接受过量子力学。形成一个由电子俘获中子与质子通过弱相互作用可能当质子和中子绑定在一个核（在自由空间最小能量电子很需要精力充沛），它通常发生在一个电子从一个原子的内在s轨道，所谓的k俘获，虽然外层电子也可以被捕获-原则上这也可以发生在连续电子中，但通常不像从束缚态捕获那样常见。并不是所有的原子核都有这样的不稳定性。钾40是一个著名的例子。

所以电子被原子核中的质子捕获是可能发生的，但这需要适当的环境。一个例外是，在密度接近白矮星的质量足够大的恒星的“铁”（实际上是镍）内核中存在的条件。在这种情况下，在硅燃烧的最后，电子密度足够高，以至于中子上的电子捕获剥夺了内核对抗自身重力的压力。