原子核直觀結(jié)構(gòu)研究論文_第1頁
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文檔簡介

1、原子核直觀結(jié)構(gòu)研究論文原子核的直觀結(jié)構(gòu)(I) 論文摘要 從根本上解決核力問題,進而得到一個自然界的普遍規(guī)律,即原子核是由質(zhì)子與中子較均勻地相間排列,然后首尾相連而構(gòu)成的核子環(huán),圍繞其自身的軸線高速轉(zhuǎn)動而形成的殼層結(jié)構(gòu)的帶電液滴球核。核子環(huán)的成環(huán)張力是由核環(huán)上所有質(zhì)子相互推斥提供的,這樣就得到了原子核這個微觀量子多體系的直觀結(jié)構(gòu)圖象-核子環(huán)。 關(guān)鍵詞:核鍵核子環(huán)次中子 AtomicNucleusLookingDirectlyStructure ABSTRACT Toattacktheproblemsofnuclearforceattheroot,thusobtainauniversallawof

2、nature.Thatis,atomicnucleusisanuclearringformedbyprotonsandneutronsalternatelyarrangeaskeysinamoreevenorder,thentheheadandthetailconnect,andtheformingnuclearringcanself-rotateatahigh-speedaboutself-axis,sothatformingashellstructurechargedliquidsphericalnucleus.Theformingringtensionofnuclearringispro

3、videdbyprotonsrepeloneanother.SoWehave obtainedatomicnucleus,thearchitectureofmicroscopicquantummany-body,Lookingdirectlystructureimage-nuclearring. 原子核的直觀結(jié)構(gòu)(I) 原子核是物質(zhì)結(jié)構(gòu)的一個層次,它介于原子與粒子之間,是由質(zhì)子與中子(統(tǒng)稱核子)組成的非相對論量子多體體系。此量子多體體系的結(jié)構(gòu)圖象是由核內(nèi)的質(zhì)子與中子依靠一種短程的強相互作用力來維系的。這種核子間的強相互作用,稱為核力或者強力。 目前,對原子核的結(jié)構(gòu)及其運動規(guī)律的了解是“多側(cè)面”

4、的:它既具有“獨立”核子在由其它核子構(gòu)成的平均場中運動的性質(zhì),而又突出地具有核子間有強耦合的集體運動性質(zhì);它既是一個由核子構(gòu)成的非相對論量子多體體系,而又反映介子、重子乃至夸克自由度的復(fù)雜介質(zhì);它既是一個有一定量子數(shù)的有序物質(zhì)狀態(tài),而又表現(xiàn)出明顯的統(tǒng)計性及在一定條件下具有量子混沌的行為,由于核力問題并沒有根本解決,各式各樣的核結(jié)構(gòu)型雖在一定程度上從某些側(cè)面成功描寫了原子核結(jié)構(gòu)所表現(xiàn)出的豐富多彩的多樣性,但也都有各自的問題、困難和局限性。1 因此,我們?nèi)绾尾拍苡煤唵巍我坏拿枋鰜碚f明原子核這個體系的性質(zhì)及其運動規(guī)律呢?如何使各種核模型統(tǒng)一起來呢?也就是說,各種核子究竟是按一種什么樣的規(guī)律組合在一

5、起的,原子核的真實直觀結(jié)構(gòu)是怎樣的,這是從根本上解決核力問題的關(guān)鍵。以下論述是本文作者的一種大膽嘗試! 一、核子間核力作用的飽和性 由于核子是有內(nèi)部結(jié)構(gòu)的粒子,我們把它們想象成象原子或離子那樣,能夠相互成鍵。我們把各種核子間形成的核力(近似地說是靜態(tài)的,與核子速度無關(guān),但存在與速度相關(guān)的力),統(tǒng)稱為核鍵,即核子間通過傳遞、交換兀介子而相互成鍵(兀介子的靜止能量比核內(nèi)核子的動能大得多),從而出現(xiàn)了兀介子云的疊,就像電子云的重疊那樣。這是一種短程吸引力,作用范圍小于是10-15米,既使在這么小的范圍內(nèi),鍵長也是變化的,一般中子與質(zhì)子之間形成的核鍵的鍵長較短,中子與中子、質(zhì)子與質(zhì)子之間形成的鍵長較長

6、。在原子核內(nèi),具有最短鍵長的核鍵的單個鍵能即為核子平均結(jié)合能。(8-8.5M)。一般成鍵后的不同核子不能互相轉(zhuǎn)化。 核子間的成鍵與原子成鍵相似,很具有飽和性。就是說,一個核子同直接與之接觸的不同類核子有核力作用后,同其它核子無核力作用。一個質(zhì)子最多只能同兩個直接與之接觸的中子成鍵,而質(zhì)子成鍵達完全飽和鍵態(tài),即 H,空間平面直觀結(jié)構(gòu)可能為“”(-中子,-質(zhì)子)。而一個中子最多也只能同兩個直接與之接觸的質(zhì)子成鍵達完全飽和鍵態(tài),即He,空間平面直觀結(jié)構(gòu)為“”。中子(質(zhì)子)之間成鍵不具飽和性,一個中子同直接與之接觸的中子都能成鍵,但結(jié)合得不緊密,是一種弱的束縛,易因中子的激發(fā)而被自動破壞。 二、原子核

7、的直觀結(jié)構(gòu) 既然核子成鍵具有飽和性,那么它們是怎樣組成穩(wěn)定的原子核的呢?原來,原子核并不是那種單純的“核”,而是由質(zhì)子和中子較均勻地相間排列成鍵,然后首尾相連而構(gòu)成的核子環(huán),圍繞其自身的軸線高速轉(zhuǎn)動而形成的殼層結(jié)構(gòu)的帶電液滴球核。由于核子都集中在核子環(huán)上,因此核內(nèi)是空心的,即原子核具有空虛的質(zhì)心。核環(huán)轉(zhuǎn)動形成的球形核就象乒乓球一樣,形成的橢圓形核就象蛋殼一樣。核環(huán)的成環(huán)張力是由核子環(huán)上所有質(zhì)子相互推斥提供的。這樣,原子核外觀表現(xiàn)為質(zhì)子間的較大庫侖斥力,使核環(huán)伸張,內(nèi)觀則表現(xiàn)為核子間的核力,這種強力使核子一個拉著一個,使核收縮,從而產(chǎn)生核的表面張力,但核的表面張力遠大于質(zhì)子間的斥力,之所以能維持

8、平衡,是因為核力具有飽和性的緣故。另外,因核的轉(zhuǎn)動使核子產(chǎn)生離心力。原子核內(nèi)的斥張力及離心力同核的表面張力的相互抗衡,維持著原子核空間結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定存在。 在核子環(huán)上,每個核子只與它兩側(cè)的核子有核力作用,形成兩個核鍵達飽和,而與其它的核子一般不再有核力作用。這就是核力在原子核內(nèi)的飽和性,正由于這種飽和性,使原子核這個多體體系的性質(zhì)從復(fù)雜歸于簡單、單一,核子環(huán)成為環(huán)上任一核子運動的平均場。 三、原子核的運動形式 原子核的核環(huán)上質(zhì)子均勻排列的空間有序性,與核外電子的規(guī)則排布相聯(lián)系。核子環(huán)的自轉(zhuǎn)是環(huán)上所有核子獨立運動有矢量和,即單粒子運動必須服從或服務(wù)于統(tǒng)一的整體轉(zhuǎn)動,這是綜合模所描述的核子在核內(nèi)單

9、粒子運動與集體運動相耦合。原子核作為一個微觀量子體系,核子環(huán)的集體轉(zhuǎn)動并非像流體那樣作非旋轉(zhuǎn)動,它的集體轉(zhuǎn)動是指原子核勢場空間取向的變化。2 由于核子環(huán)整體向一定方向自轉(zhuǎn)(順時針或逆時針),質(zhì)子也都相應(yīng)做環(huán)系運動,從而產(chǎn)生環(huán)系電流,這樣就使原子核中顯示出質(zhì)子的正電移動性質(zhì)子流。因此,它們的統(tǒng)一運動產(chǎn)生了相同的磁場,這樣核環(huán)就有了較固定的旋軸線核軸線(沿磁極方向,就象地磁線一樣)。中子也同樣產(chǎn)生中子流,中子流與質(zhì)子流,它們占據(jù)著各自的量子軌道(能級),雖然通過核子核子相互作用,不斷地交換著能量、動量和角動量,但它們大體上保持著相對的獨立性,即從總體上看,它們近似地保持著原來的運動狀態(tài),這正是獨立

10、粒子模型,即殼模型所描述的。核子的高能級軌道是與軸線垂直的核的腰部,核子的低能級軌道是軸線附近的核的端部。這樣,核內(nèi)核子表現(xiàn)出兩重性粒子空穴性,核內(nèi)核子的填充狀態(tài)是一種軌道運動的幾率分布,不再以費米面作為占據(jù)或空缺的自然分界線,這是引入準(zhǔn)粒子時所描述的。而核子環(huán)轉(zhuǎn)動所形成的相對薄的表面及核子環(huán)的變形使核物質(zhì)有低的可壓縮性,正是液滴模型的兩個基本假設(shè)。3 核子環(huán)上的核子大體上可看成是在同一個平面上,圓面的轉(zhuǎn)動形成了旋轉(zhuǎn)球體的原子核。核環(huán)上的核子時時刻刻都在平衡形狀附近做或強或弱的形狀振動,這種振動從外觀上看是原子核體積不怎么變化的表面振動。如果因個別核子的動能(破壞核環(huán)形狀的)太大,迫使核環(huán)發(fā)生

11、形變,離開原來的平衡形狀,成為橢圓環(huán),它們在轉(zhuǎn)動時就成為橢球體,這樣就形成了某些原子核電荷分布的非球?qū)ΨQ,而是具有旋轉(zhuǎn)橢圓球的對稱性。正是由于核子繞軸線轉(zhuǎn)動形成的對稱性,使核子在軌道上運動具有如下特點:在同一能級的軌道上,可能運動著核子環(huán)上對應(yīng)著的一對質(zhì)子或一對中子。也就是說,在同一量子軌道上運動著一對核子。 四、原子核的穩(wěn)定性 在原子核中,質(zhì)子與中子的有機組合構(gòu)成了原子核真實的直觀結(jié)構(gòu)。在核環(huán)上有多少個核子,就應(yīng)有多少個核鍵,如12C核環(huán)上有12個核鍵,13C則有13個核鍵。這些核鍵是一個統(tǒng)一的整體,破壞一個原子核,必須給予其核子環(huán)上應(yīng)有的若干個核鍵的總能量總結(jié)合能E總。 一些穩(wěn)定的原子核(

12、包括基態(tài)核)的平面直觀結(jié)構(gòu)(可能的軸線)如下圖所示: HeLiLiBe 同它們結(jié)構(gòu)相似的又如12C、13C、14N、15N、16O、17O、20Ne、23Na、32S、40Ca等等。 一般情況下,原子核最穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)是中子與質(zhì)子均勻相間排列的核子環(huán),且N=Z。它們是“具有高度的中子-質(zhì)子對稱性的球形自軛核”,它們的核環(huán)上任一核子都達到了完全飽和鍵態(tài),中子與質(zhì)子結(jié)合得很緊密,電荷分布為球?qū)ΨQ,如奇奇核14N和偶偶核16O等。在這樣的核環(huán)上加入(或去掉)一個或幾個中子成鍵,在核環(huán)一處或幾處出現(xiàn)了剩余相互作用,即相同核子間出現(xiàn)了不飽和核力,核圓環(huán)可能因此變形為橢圓環(huán),從而形成了近球形核。以上正是平均場

13、理論所描述的。4 對于中子數(shù)多于質(zhì)子數(shù)較多的中等核及重核,它們的核環(huán)上可每相隔兩個中子再排列一個質(zhì)子,形成的核也是穩(wěn)定的,即ZN2Z。但核環(huán)上最多一處可排列三個相連的中子,如果中間的那個中子不穩(wěn)定,具有很大的動能(使核環(huán)發(fā)生形變的,而非轉(zhuǎn)動的動能)。核環(huán)為阻止自身的形變,在核的表面張力作用下,會迫使其發(fā)生-衰變,使其衰變成質(zhì)子,然后與兩側(cè)的中子恰形成飽和核鍵而達到穩(wěn)定?;蛘?,此中子雖無大的形變動能,但受到核環(huán)上強大的表面張力的壓迫、沖擊,達到弱作用范圍,也會發(fā)生-衰變,這就是重核的-衰變。 在飽和的核環(huán)一處去掉一個中子(可加入一個質(zhì)子),會使兩個質(zhì)子直接作用,達到了弱作用范圍,其中的一個質(zhì)子會

14、發(fā)生+衰變,衰變成一個質(zhì)量僅次于質(zhì)子的中性新粒子次中子,然后重新形成核鍵。但次中子是不穩(wěn)定的,它能吸收光子(e+e),而轉(zhuǎn)變成中子,如發(fā)生+衰變后的重核伴隨著正負電子對的吸收現(xiàn)象,就反映了次中子的這一特性。如果質(zhì)子不發(fā)生+衰變,也可通過俘獲K電子使其中的一個質(zhì)子轉(zhuǎn)變成中子而重新形成穩(wěn)定的核鍵??梢姡凶优c質(zhì)了在原子核內(nèi)互相限制、彼此制約,并且中子在原子核內(nèi)的作用就是起到連接質(zhì)子的作用。當(dāng)中子數(shù)少于質(zhì)子數(shù)時,原子核就會不穩(wěn)定,會發(fā)生+衰變或K俘獲。雖然核自由中子會發(fā)生-衰變,但在原子核內(nèi)與質(zhì)子成鍵后的束縛中子不會發(fā)生-衰變,這是飽和核力作用的結(jié)果。 當(dāng)核環(huán)上的中子與中子直接相連時,兩個中子成鍵均

15、未飽和,出現(xiàn)剩余相互作用,可仍與外來的低能量的中子形成弱的核力,但不在弱作用范圍內(nèi),不會發(fā)生-衰變。這個中子沒有能力加到核子環(huán)上去,而是在核環(huán)外圍形成很長的核鍵,因量子運動而形成核的中子暈或核的中子皮,如11Li、11Be、14Be的中子暈及6He、8He的中子皮,這些具有中子暈的或中子皮的原子核是一種弱束縛態(tài)的密度不均勻的體系。5 對于重核,中子與中子直接連接處較多,剩余相互作用較大,在核內(nèi)起主導(dǎo)作用,當(dāng)核環(huán)變形為梭形時,在核的兩端尖部會引起衰變,使核環(huán)向圓環(huán)狀恢復(fù),這樣就會發(fā)射粒子。核子環(huán)能夠變形,與轉(zhuǎn)動頻率有關(guān)。在較低角動量時,原子核形成一個中等形變的扁橢圓形狀,隨著角動量的增加,原子核

16、具有長橢球形變或三軸形變。當(dāng)角動量繼續(xù)增加時,核環(huán)將在剩余相互作用下發(fā)生裂變,此時剩余相互作用能克服質(zhì)子間的斥力及轉(zhuǎn)動引起的離心力,使核子重新組合成兩個或多個子核環(huán)。以上是由原子核的轉(zhuǎn)動液滴模型所描述的。6 千變?nèi)f化的核反應(yīng),就是使核環(huán)上局部的核子間原來的核鍵被破壞,并重新形成更強的新核鍵的過程,同時通過發(fā)射粒子(或射線)進行退激發(fā),使新結(jié)合的核環(huán)向圓環(huán)狀恢復(fù)(斥力作用),這樣就產(chǎn)生了新的穩(wěn)定的核。在低能時,核反應(yīng)為熔合蒸發(fā)、轉(zhuǎn)移和電荷交換反應(yīng);高能時,核反應(yīng)為散裂、多重碎裂和裂變反應(yīng)。 五、結(jié)束語 真理往往就是那樣樸素,重要的是人們要善于發(fā)現(xiàn)它。我希望能有更多的人接受本文思想精華,再付諸于實

17、踐,我相信對核物理的發(fā)展將帶為質(zhì)的飛躍! 附參考文獻 16丁大釗、陳永壽、張煥喬原子核物理進展 上海:科學(xué)技術(shù)出版社1997,559 原子核的直觀結(jié)構(gòu)(續(xù)篇) 五、核反應(yīng)過程圖示淺析 我們知道核反應(yīng)是遵守質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒的,而且核反應(yīng)不能憑空任意發(fā)生,這是由轟擊粒子的能量及結(jié)構(gòu)和靶核的結(jié)構(gòu)性質(zhì)所決定的。由于核子環(huán)上的核子都在一個平面上(核子間的表面張力與質(zhì)子間斥力相抗衡的結(jié)果),并且保持圓環(huán)狀,這樣靶核成為一個理想的核子環(huán)。由于它的軸線處的核子(端部)在旋轉(zhuǎn)動能最小的低能級軌道上,易與外來粒子結(jié)合,成為發(fā)生核反應(yīng)的主要反應(yīng)道;而與軸線垂直的核環(huán)的腰部核子轉(zhuǎn)動動能很大,不易同外來粒子結(jié)合成鍵,

18、如果能夠結(jié)合,轟擊粒子需要更高的能量。由此可以看出,核反應(yīng)的隨機性很大,從而使核反應(yīng)復(fù)雜多變。轟擊粒子與靶核的碰撞形式有非彈性的正碰和切碰兩種,并且碰撞是隨機的。對于能量很高的粒子(速度遠大于核環(huán)自旋速度),原子核往往表現(xiàn)出通透性,即粒子當(dāng)時并未碰到核子環(huán)面上的核子,只是快速地通過了核子環(huán)空虛的中心。 原子核的結(jié)構(gòu)無法從實驗中直接看到,但可以從實驗結(jié)果中反饋出來。以下核反應(yīng)均為實驗所得的結(jié)果(大多數(shù)反應(yīng)為熔合蒸發(fā)反應(yīng),打出準(zhǔn)粒子)。由于核反應(yīng)在瞬間即能完成,可視為核子環(huán)的自旋暫時停止(定像),轟擊粒子與核子環(huán)共面,這樣就可以把核反應(yīng)過程顯示在平面上了。一些低能核反應(yīng)的類型如下: (一)粒子所引

19、起的核反應(yīng) N+HeO+H,產(chǎn)生的新核是穩(wěn)定的。正碰過程如下圖(注意核子間的相對位置關(guān)系,核子間應(yīng)以飽和成鍵為原則,使其行為遵守能量最低原理): 圖114N(,P)17O 在氮-14核軸線上有兩種核子一個質(zhì)子和一個中子。在此反應(yīng)道上,粒了是與其中的質(zhì)子發(fā)生了正碰。氦核的中子首先與軸線處的質(zhì)子成鍵,氦核的兩個質(zhì)子也立即與軸線處質(zhì)子兩側(cè)的中子分別同時成鍵,而原氦核的另一個中子與它本身的兩個質(zhì)子并未解脫核鍵。這樣使新核環(huán)16O的核子達到全飽和鍵態(tài)。迅速解脫核鍵的氘核(接受到粒子傳給的較大動能)與核子環(huán)對面軸線處的核子發(fā)生第二次碰撞,氘核的質(zhì)子把軸線處的中子旁邊的一個質(zhì)子撞出核外,而取代了它的位置,并

20、首先與軸線附近的那個中子(非軸線上的中子,高能級優(yōu)先成鍵)成鍵而使質(zhì)子達飽和(H型),這樣就完成了核子環(huán)上相同核子的替換過程,我們把這一過程稱為核子替換。原氘核的中子隨后擠入核子斷環(huán),在核表面張力作用下,接合成新的核子環(huán)。從而形成了穩(wěn)定的氧-17核。飛出核外的質(zhì)子與轟擊粒相比,已損失了絕大部分的動能。這個核反應(yīng)現(xiàn)象可以從布拉凱特的充氮云室照片中看到,分析徑跡情況可知,分叉的徑跡即為質(zhì)子的徑跡。這已由上圖中顯示出來。類似此反應(yīng)的又如B+HeC+H,若這類反應(yīng)發(fā)生的是切碰,則會直接釋放氘粒子,無二次碰撞反應(yīng),如He+CN+H,產(chǎn)生的14N核是穩(wěn)定的。 B+HeN+n,在此反應(yīng)道上,粒子進攻的是10

21、B核軸線上的中子(正碰),第二次碰撞發(fā)生核子替換打出一個中子。但新核13N不穩(wěn)定,因為有兩個質(zhì)子直接相連成鍵,原氘核的質(zhì)子有較大的遠離核心的動能,在核的表面張力和斥力的直接作用下,易達到弱作用范圍,會發(fā)生+衰變或K俘獲。新核衰變方程為NC+e+e或N+eC+e。產(chǎn)生的碳-13核是穩(wěn)定的。整個過程如下圖: 圖210B(,n)13N及13N的+衰變或K俘獲 Be+HeC+n,在此反應(yīng)道上,粒子必須正碰鈹-9核軸線上的中子,產(chǎn)生穩(wěn)定的碳-12核,如圖: 圖39Be(,n)12C Al+HeP+n,PSi+e+e或P+eSi+e。在此反應(yīng)道上,粒子必須正碰鋁-27核軸線附近兩個相連的中子之一。如圖4

22、圖427Al(,n)30P及30P的+衰變或K俘獲 Na+HeMg+H,此反應(yīng)與并不矛盾,在此反應(yīng)道上,粒子正碰的是鈉-23核環(huán)上的質(zhì)子,產(chǎn)生的鎂-26核(核環(huán)上三個中子不一定直接相連)是穩(wěn)定的。如圖5 圖523Na(,P)26Mg Li+HeB+,這是個粒子的全融合反應(yīng)。在此反應(yīng)道上,第二次碰撞時,氘核的質(zhì)子有能力把對面核子環(huán)上中子與中子形成的較弱核鍵擊破并與其中的一個中子成鍵,而沒有發(fā)生核子替換打出質(zhì)子。斷環(huán)接合成新的穩(wěn)定的硼核,同時釋放成鍵鍵能光子。如圖6 圖67Li(,)11B (二)中子所引起的核反應(yīng) N+nB+He,在此反應(yīng)道上,入射中子把氮核環(huán)上的中子擊入核內(nèi),同時與兩個質(zhì)子成鍵

23、達飽和。進入核內(nèi)的自由中子動能減小,已沒有能力發(fā)生核子替換,而是擠壓對面的核子環(huán),使其變形,從而被兩個質(zhì)子(仍與另一個中子成鍵)捕獲重新成鍵達飽和,這樣就產(chǎn)生了一個系統(tǒng)能量很低的全飽和鍵態(tài)的輕粒子飛出核外,余下的核子恰能接合成穩(wěn)定的硼-11核。如圖7 圖714N(n,)11B N+nC+H,CN+e+e。正碰過程如下圖 圖814N(n,P)14C及14C的-的衰變 從上圖可以看出,在此反應(yīng)道上,入射中子碰撞的是氮核環(huán)上的質(zhì)子,它代替了擊入質(zhì)子的位置,而自由質(zhì)子與對面核環(huán)上的質(zhì)子有較大斥力作用,使其有能力發(fā)生核子替換(也可能切碰發(fā)生反應(yīng),直接撞出質(zhì)子,無二次碰撞),而決不能產(chǎn)生粒子。這樣,一個質(zhì)

24、子從新核中被蒸發(fā)出來。但是,由于轟擊中子破壞了原來較強的飽和核鍵,而形成的是三個中子直接相連的較弱不飽和核鍵,并仍具有入射方向上的較大動能而不穩(wěn)定,受到核表面張力的壓迫而達到弱作用范圍,易發(fā)生-衰變,轉(zhuǎn)變成的質(zhì)子恰能與其兩側(cè)的中子重新形成穩(wěn)固的飽和核鍵(符合能量最低原理,是原子核要求體系穩(wěn)定的具體體現(xiàn)),從而產(chǎn)生了新的穩(wěn)定的氮-14核。 Al+nNa+He,NaMg+e+e。正碰如下圖 圖927Al(n,)24Na及24Na的-衰變 這樣,此過程中就有三種射線釋放(、射線)。若此反應(yīng)是切碰發(fā)生的,則直接蒸發(fā)出兩個中子,即Al+nAl+2n。又如Be+nBe+2n,BeHe+He,雖然8Be為全

25、飽和鍵態(tài)的核環(huán),但由于它的核環(huán)太小,核子在振動時就有可能碰到一起重新組合成鍵,恰能形成兩個飽和的輕粒子,這種裂變?yōu)?Be核所特有。 (三)質(zhì)子所引起的核反應(yīng) F+HO+He,產(chǎn)生的新核是穩(wěn)定的,正碰過程如下圖: 圖1019F(P,)16O Ni+HCo+He,產(chǎn)生的新核是穩(wěn)定的,正碰過程如下圖: 圖1158Ni(P,a)55Co Si+HP+n,在此反應(yīng)道上,是切碰發(fā)生的(若正碰則打出粒子),蒸發(fā)出的中子是硅-30核環(huán)上三個直接相連的中子中間的那個。產(chǎn)生的磷-30核環(huán)為全飽和鍵態(tài),是穩(wěn)定的。這種切碰也可能發(fā)生掇拾反應(yīng),如Li+HLi+H等反應(yīng)。 (四)氘核所引起的核反應(yīng) Al+HMg+He,產(chǎn)

26、生的新核是穩(wěn)定的,正碰如下圖: 圖1227Al(d,)25Mg C+HB+He,產(chǎn)生的新核是穩(wěn)定的,正碰如下圖: 圖1312C(d,)10B 與也可能是切碰打出粒子,可根據(jù)蒸發(fā)出的粒子方向來判斷它們是如何碰撞反應(yīng)的。 Cl+HAr+2n,此反應(yīng)是切碰的削裂反應(yīng),氘核的質(zhì)子打出37Cl核環(huán)上三個直接相連的中子中間的那個,并與兩側(cè)的中子成鍵達飽和。氘核的中子解脫核鍵后沿原方向繼續(xù)前進。產(chǎn)生的新核是穩(wěn)定的。這樣就有兩個中子被蒸發(fā)出來。 Mg+HAl+n,此反應(yīng)是切碰的削裂反應(yīng),氘核的質(zhì)子被核環(huán)上直接相連的兩個中子捕獲成鍵達飽和,它的中子解脫核鍵后繼續(xù)沿入射方向飛出。與此類的反應(yīng)又如Be+HBe+n,

27、C+HC+H。但有的削裂反應(yīng)后的新核會發(fā)生衰變,如C+HN+n,NC+e+e;P+HP+H,PS+e+e。 (五)光致反應(yīng) 高能光子也能破壞核鍵而擊出各種粒子,如切碰擊出中子的反應(yīng): O+O+n;Mg+Mg+n產(chǎn)生的新核都是不穩(wěn)定的,會發(fā)生+衰變。如果蒸發(fā)出粒子,則是光子正碰核環(huán)上的中子,此中子與對面核子不發(fā)生二次碰撞反應(yīng)而產(chǎn)生的。光致反應(yīng)還能切碰擊出P、d、t等輕粒子,實質(zhì)就是光子切割下核子環(huán)的一小片斷產(chǎn)生的。 (六)中等離子間的高能反應(yīng) 中等離子可被加速器加速而轟擊核靶,會產(chǎn)生用輕粒子無法獲得的不穩(wěn)定同位素,如Ca+SKr+3n,在此反應(yīng)道上,由于正碰截面小,轟擊離子動能太大,核環(huán)上的一個

28、中子把動能直接給同一直線上的靶核的兩個對稱中子,從而打出三個中子。正碰如下圖: 圖1440Ca(32S,3n)69Kr 由于新核環(huán)上有三處為質(zhì)子與質(zhì)子直接相連,會發(fā)生三次+衰變,由于有兩處在核的腰部,因轉(zhuǎn)動動能較大,高能量的質(zhì)子與質(zhì)子在核表面張力作用下,不會立即達到弱作用范圍內(nèi),會延緩衰變的現(xiàn)象。又如Si+NiY+3H,正碰如下圖,產(chǎn)生的新核是穩(wěn)定的。 圖1528Si(58Ni,3P)83Y 如果反應(yīng)碰撞截面增大,并且為切撞則會打出兩個質(zhì)子與兩個中子,如Ca+GeSn+2H+2n,在此反應(yīng)道上,因能量太高,碰撞后中子與質(zhì)子之間的核鍵被破壞,蒸發(fā)出來的核子全部為激發(fā)態(tài)(不易成鍵),即單個的質(zhì)子與

29、單個的中子,而不是d、粒子。產(chǎn)生的新核環(huán)為全飽和鍵態(tài),是穩(wěn)定的。切碰過程如下圖: 圖1640Ca(64Ge,2P2n)100Sn (七)重核的衰變 如UTh+He,由于鈾-238的核子環(huán)不穩(wěn)定,因高速轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生較大的形變,在核環(huán)一處變形為扁橢狀,使不飽和核子間有機會重新組合成一個粒子釋放(在剩余核力的作用下),從而使核環(huán)向圓環(huán)狀恢復(fù),但新核環(huán)在接合時,恰有三個中子直接相連碰撞,在強大的核表面張力壓迫下迅速達到弱作用范圍內(nèi),使中間的那個中子發(fā)生-衰變轉(zhuǎn)變成質(zhì)子,重新與兩側(cè)的中子成鍵達飽和。這也有利于新核環(huán)向圓環(huán)狀恢復(fù),新產(chǎn)生的鏷-234核是較穩(wěn)定的,衰變方程為ThPa+e+e,與此過程相似的又如

30、重核釷-232發(fā)生的復(fù)雜衰變:ThPb+6He+4e+4e,不同的是其中有兩次衰變后,在接合時只有兩個中子直接相連,不具備產(chǎn)生-衰變的條件。 (八)結(jié)束語 以上論述是我對核反應(yīng)過程的直覺認(rèn)識,當(dāng)這種認(rèn)識為大家所驗證,并得到認(rèn)同時,它將成為一種新的理論留予后來者參研。12 1、最靈夢想是一個天真的詞,實現(xiàn)夢想是個殘酷的詞。21.2.122.12.202105:3605:36:332月-2105:362、只有收獲,才能檢驗耕耘的好處;只有貢獻,方可衡量人生的價值。二二一二二一年二月十二日2021年2月12日星期五3、不要放棄,你要配的上自己的野心,也不要辜負了所受的苦難。05:362.12.202105:362.12.202105:3605:36:332.12.202105:362.12.20214、找一個理由,否認(rèn)憂傷,笑容就會燦爛到無所不在。2.12.20212.12.202105:3605:3605:36:3305:36:335、成功與不成功之間有時距離很短只要后者再向前幾步。二月 21星期五, 二月 12, 20212/12/20216、只要努力抬起你的雙腳,勝利將屬于你。5時36分5時36分12-2月-212.12.20217、青春如此華美,卻在煙火在散場。21.2.1221.2.1221.2.12。2021年2月12日星期五二

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