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《奧源書(shū)》第三部原子核具體結(jié)構(gòu)、核力性質(zhì)、聚變、裂變等物理知識(shí)

2023-03-24 20:32 作者:奧源書(shū)  | 我要投稿

《奧源書(shū)》第三部原子核具體結(jié)構(gòu)、核力性質(zhì)、聚變、裂變等物理知識(shí)

《Secret? Source? Book》Second part Nuclear structure, nuclear specific properties, fusion, fission

目錄:(由于圖片文章太多,要看全部圖文完整文章的請(qǐng)點(diǎn)相關(guān)超連接)

01核力性質(zhì)和核力大小的計(jì)算

02原子核大樹(shù)形接觸型結(jié)構(gòu)探索

03核的裂變及裂變位置

04核聚變的具體過(guò)程及原理

05?氘與氘聚變生成氦3(3He)是完全可控的

06核內(nèi)質(zhì)子排列規(guī)律決定核外電子排列規(guī)律

07由保里不相容原理推得原子核的具體結(jié)構(gòu)

08地球任何先進(jìn)的飛船無(wú)法飛離太陽(yáng)系---談?wù)動(dòng)钪嬷械泥澄镔|(zhì)

?

01核力性質(zhì)和核力大小的計(jì)算

The nature of the nuclear force and the size of the nuclear force calculation

611934 四川省彭州市竹瓦中學(xué)? 李守安

QQ342922500? 13693445626? lian0011@qq.com

關(guān)鍵詞:安培力 雙中子結(jié)構(gòu) 單中子結(jié)構(gòu) 大樹(shù)形 接觸式結(jié)構(gòu)

摘要:核科學(xué)的發(fā)展已經(jīng)達(dá)到了夸克層次,但核力、核的具體結(jié)構(gòu)還是一個(gè)物理學(xué)中的理論斷層,還沒(méi)有人士能清楚破解。核外電子都具有特別強(qiáng)的規(guī)律可尋,為什么核內(nèi)質(zhì)子沒(méi)有呢?現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)質(zhì)子上正電荷是集中在一點(diǎn)上,核內(nèi)質(zhì)子處于高速自旋。假設(shè)自旋線(xiàn)速度處于一個(gè)極限速度,很容易算出安培力的大小,再與庫(kù)侖力相互作用,得到一個(gè)在1-3個(gè)質(zhì)子直徑范圍內(nèi)表現(xiàn)出吸引,在此范圍之外表現(xiàn)出斥力;從而得到核力的大小和性質(zhì)。由此推導(dǎo)出核內(nèi)質(zhì)子的排列是間隔1-2個(gè)中子組成,稱(chēng)雙中子結(jié)構(gòu)和單中子結(jié)構(gòu);在第二層外分別分支節(jié)分叉后成為3、5、7支分支,上下合在一起共分出不同層次,每個(gè)層次正好存在6、10、14個(gè)質(zhì)子,這與核外電子排列規(guī)律完全吻合。也說(shuō)明核外電子排列完全由核內(nèi)質(zhì)子排列規(guī)律決定。從核的大樹(shù)形接觸式結(jié)構(gòu)看出:裂變正好發(fā)生在最弱的雙中子結(jié)構(gòu)處,使裂變產(chǎn)物主要分成大小不同的兩個(gè)核;而鈷60的β衰變變成了Ni核正是核變?yōu)榉€(wěn)定結(jié)構(gòu)的過(guò)程,且正好在核磁南極;212Po的a衰變證明樹(shù)形核結(jié)構(gòu)的特殊性;核的大小的測(cè)定與此結(jié)構(gòu)的主軸長(zhǎng)度靜態(tài)相等。文章分為第一部分 核力性質(zhì)和大小的計(jì)算、第二部分 原子核具體組成結(jié)構(gòu)、第三部分 核裂變具體位置 第四部分 核聚變的具體過(guò)程和原因 ??茖W(xué)向前發(fā)展實(shí)驗(yàn)論證越來(lái)越少,能根據(jù)現(xiàn)有理論推導(dǎo)新的理論,新理論能解釋所有現(xiàn)象,它就是真理。(我愿意用我的理論與所有人士當(dāng)面解釋所有現(xiàn)象)

正文:

通過(guò)假設(shè)質(zhì)子高速自旋、中子質(zhì)子為強(qiáng)磁化物,推導(dǎo)出短程強(qiáng)大的有心力-安培力,和非有心力庫(kù)侖力組成核力。并估算出兩種力的大小組合,得出核力在R-5R范圍內(nèi)表現(xiàn)為吸引力,在小于R和大于5R之外表現(xiàn)為斥力。小于R時(shí)斥力特別大,估算得出的核力圖與物理界得出的“兩體核勢(shì)壘示意圖”完全吻合。說(shuō)明質(zhì)子之間間隔一個(gè)中子或兩個(gè)中子還能表現(xiàn)為引力,即“單中子”和“雙中子結(jié)構(gòu)”就是大核的組成結(jié)構(gòu)。物理上多年的斷層理論在此看來(lái)是最簡(jiǎn)單的一些推導(dǎo),實(shí)在是讓大教授們大吃一驚。

一、???????????? 質(zhì)子中子的運(yùn)動(dòng)及性質(zhì)的超常假設(shè)

原子核內(nèi)質(zhì)子高速自旋早就被物理界證實(shí),自旋圓周線(xiàn)速度是多少呢?這里的第一個(gè)超常假設(shè):設(shè)質(zhì)子中子為球形,設(shè)原子核內(nèi)質(zhì)子最外一點(diǎn)自旋圓周線(xiàn)速度為光速約3×108m/s。質(zhì)子以光速自旋是不可能有實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明的,而由此可知靠近轉(zhuǎn)軸的質(zhì)子表面圓周旋轉(zhuǎn)速度一定大于光速,愛(ài)因斯坦的超光速質(zhì)量變大理論是否能解釋?zhuān)啃⌒〉脑雍藚s占有99%以上的質(zhì)量。若假說(shuō)宇宙由一奇點(diǎn)爆炸而來(lái),那么現(xiàn)今的宏觀宇宙來(lái)源可能原因就是質(zhì)子的光速自旋。

質(zhì)子中子電荷分布在一個(gè)小區(qū)域內(nèi),可以認(rèn)為是在一個(gè)小小的點(diǎn)上分布著一份電荷。霍夫施塔特早年用快電子打擊質(zhì)子中子實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn):質(zhì)子的電荷分布在一個(gè)小范圍內(nèi),而中子在這小范圍的正電荷外圍分布著小圈負(fù)電荷。這些“小范圍”與整個(gè)質(zhì)子中子體積比較相當(dāng)于一個(gè)小小的點(diǎn)。組成質(zhì)子中子的物質(zhì)并沒(méi)有平分電荷,而電荷就是在一點(diǎn)上。于是,第二個(gè)超常假設(shè):設(shè)質(zhì)子電荷集中在一點(diǎn)上,這一點(diǎn)正好在質(zhì)子光速自旋的外圍圓周上。換句話(huà)說(shuō):質(zhì)子電荷點(diǎn)隨質(zhì)子自旋以光速作圓周運(yùn)動(dòng)。如圖1-1:

以上的兩個(gè)超常假設(shè)完全可以用電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)反推出來(lái)。電子與質(zhì)子相比:電荷量一樣但質(zhì)量小得多,因此,電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定是受質(zhì)子控制和影響,質(zhì)子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)決定了電子的一切。在沒(méi)有任何外界因數(shù)影響時(shí),電子的自旋狀態(tài)與質(zhì)子上電荷點(diǎn)的自旋狀態(tài)應(yīng)完全一至。也就是說(shuō)電子與質(zhì)子自旋半徑都是質(zhì)子的半徑,自旋線(xiàn)速度都是光速。物理研究中發(fā)現(xiàn)的所有電子運(yùn)動(dòng)性質(zhì)完全可反推出質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)性質(zhì),電子云圖也正好是原子核結(jié)構(gòu)的鏡像圖,適用于電子排列的所有規(guī)律也一定適用于核內(nèi)質(zhì)子的排列規(guī)律。

有了以上兩個(gè)假設(shè),物理斷層理論:核力與核結(jié)構(gòu)似乎有了一些眉目,但若沒(méi)有下面第三個(gè)假設(shè)還是不能順利解決。

第三個(gè)超常假設(shè)就是:組成質(zhì)子和中子的內(nèi)部物質(zhì)是微觀易磁化物質(zhì),具有超導(dǎo)磁性,在無(wú)電場(chǎng)時(shí)又能很快退磁。一種元素有時(shí)有許多同位素,也就是說(shuō)同樣多的質(zhì)子數(shù)的原子核具有不同的中子數(shù),其中子數(shù)目并不是無(wú)限制的多,而中子被核力吸引靠的是什么力呢?那主要就是靠中子在接觸質(zhì)子時(shí)被磁化而吸引;中子磁化后對(duì)它接觸的另外第二個(gè)中子再磁化,但再磁化的吸引力要變小些,大多數(shù)出現(xiàn)在大核的主軸上;第二個(gè)中子還可以對(duì)在外第三個(gè)中子再磁化,且吸引力量更小,在旋轉(zhuǎn)較慢的大核主軸上才能出現(xiàn)。原子核內(nèi)質(zhì)子中子就是靠磁化有限制的吸引在一起的。

以上三條假設(shè),與其說(shuō)是“假設(shè)”,不如說(shuō)它們?cè)揪痛嬖?,只是被本文說(shuō)得更清楚一些更準(zhǔn)確一些了。質(zhì)子除自旋外,還有兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài):質(zhì)子隨原子核繞主軸作支節(jié)圓周旋轉(zhuǎn);質(zhì)子隨原子核作整體圓周旋轉(zhuǎn)。前一種支節(jié)圓周旋轉(zhuǎn)時(shí)能加強(qiáng)外層質(zhì)子中子的核力大小;后一種整體圓周旋轉(zhuǎn)時(shí),使每個(gè)質(zhì)子中子都要具有一定的向心力,從而能減緩強(qiáng)大核力對(duì)每個(gè)質(zhì)子中子強(qiáng)大吸引力的沖擊,確保整個(gè)核的平衡和穩(wěn)定。

二、???????????? 核力的組合和性質(zhì)

萬(wàn)有引力在原子核內(nèi)存在但很弱小,可不計(jì)算它。核力主要由兩種性質(zhì)的力組成:一種是有心短程強(qiáng)吸引力;一種是只與距離有關(guān)的非有心力,并表現(xiàn)為斥力。它們分別是電流環(huán)產(chǎn)生的安培力和正電荷相互排斥產(chǎn)生的庫(kù)侖力。

安培引力是怎樣產(chǎn)生的呢?原來(lái)質(zhì)子光速自旋,質(zhì)子上分布的一點(diǎn)正電荷也光速自旋,且自旋半徑就是質(zhì)子半徑,正電荷自旋時(shí)產(chǎn)生一個(gè)環(huán)形電流強(qiáng)度,根據(jù)電磁感應(yīng)環(huán)形的電流感生出一個(gè)感應(yīng)磁場(chǎng),這個(gè)磁場(chǎng)再將組成質(zhì)子中子的物質(zhì)磁化,磁化后使產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)加強(qiáng)了4-5倍,存在磁性最強(qiáng)的兩極N、S極,中子就被吸引在這兩極上,在兩極吸引的中子之外再吸引其它中子或質(zhì)子,使這種力成為有心力。除這兩極外其它地方不具有吸引中子質(zhì)子的力量。例如:氫核可吸引1-2個(gè)中子組成氕氘核。

相鄰兩質(zhì)子間隔1-2個(gè)中子同方向光速自旋,產(chǎn)生一個(gè)同方向的電流環(huán),由安培定律可知道:同向電流環(huán)相互吸引,電流環(huán)磁化后的質(zhì)子中子也是順磁吸引,這個(gè)力通過(guò)安培定律可以計(jì)算出來(lái) ,稱(chēng)這個(gè)力叫核內(nèi)有心安培吸引力,簡(jiǎn)稱(chēng)安培力。安培力的性質(zhì)主要是:安培力是短程強(qiáng)吸引力;安培力主要作用在每個(gè)質(zhì)子的兩極上,也就是主旋轉(zhuǎn)軸上最強(qiáng),偏離主軸將會(huì)減弱的有心力;磁化后的質(zhì)子吸引中子表現(xiàn)出與電荷無(wú)關(guān)性的核力性質(zhì)。偏離軸心核力減弱后,但還可在第二層外一定偏離角度內(nèi)吸引不少的支節(jié),從而組成強(qiáng)大的核結(jié)構(gòu)。復(fù)雜的結(jié)構(gòu)與高速的自旋使“核結(jié)構(gòu)和核力”成為多年物理斷層。

如圖1-2氦核質(zhì)子中子電子圖。核內(nèi)有兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子,兩個(gè)質(zhì)子以相同方向同軸旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生一個(gè)安培吸引力,兩個(gè)質(zhì)子帶相同的一份正電荷而相互排斥,正好一個(gè)中子間隔在中子間起調(diào)節(jié)緩沖作用減弱質(zhì)子相互的斥力;這樣核內(nèi)的兩種力量表現(xiàn)為相互吸引,使核能穩(wěn)定并組成宏觀物質(zhì)。

再看核外兩個(gè)電子,它們質(zhì)量太小自然受質(zhì)子上正電荷作用控制,隨質(zhì)子同向自旋。電子與質(zhì)子帶電荷性質(zhì)不同,應(yīng)該因此而相互吸引產(chǎn)生電中和現(xiàn)象,但是在電子質(zhì)子自旋中產(chǎn)生的安培力是相互排斥的,所以自旋的電子質(zhì)子很不容易產(chǎn)生正負(fù)電中和現(xiàn)象,從而形成了大的原子。從圖中觀察發(fā)現(xiàn):兩個(gè)電子是同向自旋的,但從外圍向中心觀察,圖左邊電子是逆時(shí)針?lè)较蜃孕?,右邊電子是順時(shí)針自旋。原子本身是高速圓周旋轉(zhuǎn)的,而在實(shí)際中科學(xué)家們通過(guò)儀器的觀察都是一個(gè)位置向內(nèi)觀察的:當(dāng)看到一個(gè)電子逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)另一個(gè)電子已經(jīng)隨原子圓周旋轉(zhuǎn)到了同一位置且正好是順時(shí)針?lè)较?。因此得到:在同一軌道上的兩個(gè)電子自旋方向是相反的。也就是包利不相容原理——相同能級(jí)軌道上不可能存在兩個(gè)自旋方向完全相同的電子。如圖原子結(jié)構(gòu)不可能是靜止不動(dòng)的,原子高速旋轉(zhuǎn)給觀察者的視覺(jué)只能是逆順兩種電子態(tài)。

包利不相容原理證明電子存在逆順兩種自旋電子,從而證明了兩個(gè)同一能級(jí)的質(zhì)子在同一軸上自旋相同。那么電子能級(jí)原理洪特規(guī)則、電子殼層排列原理等都實(shí)用于質(zhì)子能級(jí)和質(zhì)子殼層排列;只是核內(nèi)太小的地方進(jìn)行的強(qiáng)力作用不可能使質(zhì)子處于懸空狀態(tài),只能以間隔中子的形式相互接觸的形式存在,并以不同速的核圓周旋轉(zhuǎn)達(dá)到減緩作用。(從而也帶動(dòng)了核外電子的高速圓周旋轉(zhuǎn)

核內(nèi)除了質(zhì)子之間的安培吸引力外,另一種就是庫(kù)侖斥力。它是由質(zhì)子之間正電荷相互排斥產(chǎn)生的,它只與距離有關(guān)、與軸無(wú)關(guān)的無(wú)方向性的力;當(dāng)距離減小時(shí)它迅速變大,使相鄰兩質(zhì)子不能太靠近。中子與庫(kù)侖力無(wú)關(guān),中子只被磁化而被質(zhì)子吸引,它只是核內(nèi)強(qiáng)力作用下質(zhì)子之間的保護(hù)神。

原子核內(nèi)當(dāng)相鄰兩質(zhì)子距離太近時(shí),庫(kù)侖力大于安培力表現(xiàn)出排斥,從而不能組成核;原子核內(nèi)當(dāng)相鄰兩質(zhì)子距離大于一個(gè)距離R且小于一定距離nR時(shí),安培力大于庫(kù)侖力表現(xiàn)出吸引力,這就是組成原子核的原因;原子核內(nèi)當(dāng)相鄰兩質(zhì)子距離大于距離nR時(shí),庫(kù)侖力再次大于安培力,這出不能組成核結(jié)構(gòu)。而在R——nR之間只能由中子間隔。與電子層結(jié)構(gòu)一樣,質(zhì)子也分層,核內(nèi)質(zhì)子除S層質(zhì)子在主軸上外,其它的P、D、F等質(zhì)子應(yīng)在不同層次的支節(jié)上,支節(jié)隨主軸旋轉(zhuǎn)也要產(chǎn)生校小的安培力,這個(gè)力的計(jì)算已經(jīng)沒(méi)多大必要了。整個(gè)原子核的圓周旋轉(zhuǎn)時(shí)需要一定的向心力,這個(gè)力減緩了多余的安培吸引力,從而使核結(jié)構(gòu)能穩(wěn)定存在并組成物質(zhì)。(電子層用小字母spdf表示,質(zhì)子層用大字母SPDF表示)

以上兩種力都可以通過(guò)一些常用公式加以計(jì)算,計(jì)算出的力的大小與距離的關(guān)系圖會(huì)讓全世界的物理學(xué)家吃驚,這個(gè)圖與已經(jīng)存在的核力勢(shì)壘圖幾乎完全一至。讓我們不得不認(rèn)可核力的奧秘和調(diào)皮。

三、???????????? 核力的具體計(jì)算及大小

通過(guò)以上的假設(shè),首先計(jì)算出環(huán)形電流強(qiáng)度的大小,再計(jì)算環(huán)形電子流產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)強(qiáng)度大小及有質(zhì)子中子參與磁化后磁場(chǎng)強(qiáng)度的增加倍數(shù),從而計(jì)算出在一定距離處安培力的估計(jì)大小。通過(guò)同一距離處與庫(kù)侖力大小的比較得出核力的區(qū)域。

1、? 質(zhì)子環(huán)形電流的大小I

質(zhì)子中子的半徑為R=0.8×10-15米。(這個(gè)數(shù)是許多科學(xué)家通過(guò)測(cè)量和計(jì)算得到的。)

質(zhì)子電子電荷量都是q= e = 1.6×10-19庫(kù)侖

質(zhì)子上正電荷自旋線(xiàn)速度C=3×108米/秒

所以:? 質(zhì)子上正電荷自旋圓周長(zhǎng)度L=2πR

∴? 正電荷自旋一周的時(shí)間T=2πR/C

∴? 質(zhì)子上環(huán)形電流強(qiáng)度I=q/T=eC/(2πR)????? …………(1)

這個(gè)電流計(jì)算出來(lái)是是非常強(qiáng)大的,且每個(gè)質(zhì)子的環(huán)形電流一樣,電子自旋電流也一樣。

2、質(zhì)子主軸上磁感應(yīng)強(qiáng)度B

只有正電荷電流環(huán)時(shí)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度較小,有質(zhì)子參與磁化后這個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度會(huì)加強(qiáng)3倍多,再有中子參與磁化時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度會(huì)在同一點(diǎn)加強(qiáng)4-5倍。

設(shè)環(huán)形電流在主軸距離質(zhì)子中心r處磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0?? ((令r=nR)

由“畢奧——薩伐爾定律”,得到磁感應(yīng)強(qiáng)度B0

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?

?

其中u=4π×10-7牛頓/安培2 ?(常數(shù))

R為環(huán)形電流半徑(即質(zhì)子半徑),r是主軸上距離環(huán)形電流中心的一點(diǎn)r=nR,I就是(1)式中的環(huán)形電流強(qiáng)度。主軸上距離不同對(duì)應(yīng)的只有n不同。

在質(zhì)子主軸表面(r=R,n=1)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是

?

質(zhì)子被電流環(huán)磁化使質(zhì)子表面的磁感應(yīng)強(qiáng)度加強(qiáng)了3倍多,由下面公式可計(jì)算出磁化后增強(qiáng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B’。(設(shè)質(zhì)子中子是最易磁化的物體)

B’=u M (L/D)[1+(L/D)2 ]-(1/2)

其中u=4π×10-7牛頓/安培2 ?(常數(shù));

L和D是磁化物體的長(zhǎng)和直徑,對(duì)球形體質(zhì)子來(lái)說(shuō)L/D=1;

M是物體磁化強(qiáng)度,質(zhì)子的磁化強(qiáng)度M=△m/(△V)=I△S/(△V)≈I/(1.5R)

其中△S為磁化物面積,△V為磁化物體積,對(duì)球形質(zhì)子約為1:1.5R

代入B’得:B’=u *[I/(1.5R)]*1*[1+(1) 2 ]-(1/2)=0.943 uI/(2R)

所以:質(zhì)子主軸上表面一點(diǎn)的總磁感應(yīng)強(qiáng)度B為

?

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?

如圖可看出,質(zhì)子參與磁化使電流環(huán)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度加強(qiáng)了許多倍,從而使核子間的吸引力大大加強(qiáng)。

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?

再有中子參與磁化時(shí),以上產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定還會(huì)加強(qiáng)一些。中子質(zhì)子物質(zhì)相同,磁化強(qiáng)度M應(yīng)該一樣,有中子時(shí)只是L/D的比值加培了,因此B’有所加大。通過(guò)估算得出:

有一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子時(shí)B=4.373 B0

有一個(gè)質(zhì)子和二個(gè)中子時(shí)B=4.577 B0

有一個(gè)質(zhì)子和三個(gè)中子時(shí)B=4.658 B0

通過(guò)質(zhì)子主軸表面的磁感應(yīng)強(qiáng)度的不同估算,同樣可以得出主軸上其它任意處的磁感應(yīng)強(qiáng)度,其倍數(shù)關(guān)系也同上面計(jì)算一至。

因此:質(zhì)子被磁化后,質(zhì)子和電流環(huán)就是一個(gè)整體,質(zhì)子內(nèi)磁磁應(yīng)強(qiáng)度也該一樣。就象一個(gè)磁體一樣,磁體內(nèi)磁場(chǎng)一樣強(qiáng),磁體外隨距離不斷減小。因此:主軸上距離具有電流環(huán)的質(zhì)子主軸表面任意處(r=nR)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B

B=X*B0??????????????????? ……………(2)

其中X是有質(zhì)子和不同數(shù)目的中子參與磁化時(shí)的不同倍數(shù),

X=3.667,4.373,4.577,4.658

注意:計(jì)算核力時(shí),距離r 從質(zhì)子表面取值。

2、? 核力大小的計(jì)算:

甲質(zhì)子磁感應(yīng)場(chǎng)對(duì)在距離自旋質(zhì)子表面主軸r=nR處的乙質(zhì)子自旋環(huán)形電流產(chǎn)生的力是安培力,由安培定律得:

F安=∫d(L B I)=2πR B I

L是乙質(zhì)子的電流環(huán)圓周長(zhǎng),I是乙質(zhì)子的電流,B是甲質(zhì)子的磁感應(yīng)強(qiáng)度。將I、B代入,并將e、C、R、u已知量代入得到:

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其中:n=r/R計(jì)算出n,而X=3.667,4.373,4.577,4.658取不同的值。

兩個(gè)質(zhì)子相似于兩個(gè)磁體的作用,因此r都從磁體的表面取值,磁體磁場(chǎng)大小一樣。

兩個(gè)相距r距離的質(zhì)子的正電荷相互排斥產(chǎn)生的靜電力為庫(kù)侖力大小計(jì)算為:

F庫(kù)=Ke2/r2=Ke2/(nR)2=9.0×109×(1.6×10-19)2/(n×0.8×10-15)2

即F庫(kù)=360/n2 牛頓

其中K=9.0×109(牛頓米2/庫(kù)侖2)

兩個(gè)質(zhì)子接觸時(shí),庫(kù)侖力就是最大值了,因此r的取值只能是從質(zhì)子表面取值。即兩質(zhì)子表面相距r=R時(shí),n=1,兩個(gè)質(zhì)子表面相距為R遠(yuǎn),且在主軸上。

F安是吸引性質(zhì)的有心力,F(xiàn)庫(kù)是排斥性質(zhì)的力,如果核不作圓周旋轉(zhuǎn)(質(zhì)子一樣要自旋),則F安=F庫(kù)從而得出n的大小,求出質(zhì)子外r的距離。

由:

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X取3.667(一個(gè)質(zhì)子磁化)

得:n≈0.72和 n≈3.2

也就是說(shuō):r<0.72R和r>3.2R時(shí),庫(kù)侖力大于安培力,表現(xiàn)出斥力。

0.72R<r<3.2R時(shí),安培力大于庫(kù)侖力,核內(nèi)表現(xiàn)出引力;這就是組成核的一個(gè)很小的區(qū)域,物理上叫它為核力區(qū)。

當(dāng)有中子參與磁化,X取4.577時(shí),這個(gè)核力區(qū)域?yàn)椋?.62R < r < 4.2R

由于在原子核內(nèi),質(zhì)子P、D、F等支節(jié)要繞軸旋轉(zhuǎn),整個(gè)旋轉(zhuǎn)也將產(chǎn)生一個(gè)半徑更大的電流環(huán),只是速度要小得多,也要產(chǎn)生一定量的安培力,使核內(nèi)吸引力加強(qiáng);又由于支節(jié)質(zhì)子增多同時(shí)庫(kù)侖力也有所增大。所以核力區(qū)域只能估計(jì)約在:R < r < 6R之內(nèi)。核力區(qū)域大小分布圖可以由以下實(shí)際計(jì)算并畫(huà)出。

當(dāng)n=0(兩質(zhì)子接觸)F安? =+1320牛頓?? ?F庫(kù)=-為無(wú)窮大數(shù)??? 排斥

當(dāng)n=1(兩質(zhì)子懸空)F安? =+466.8牛頓?? ?F庫(kù)=-360牛頓????? 吸引

當(dāng)n=2(兩質(zhì)子間隔1個(gè)中子)F安? =+140.8牛頓?? ?F庫(kù)=-90牛頓? 吸引

當(dāng)n=3(中子不能為1.5個(gè)) F安? =+49.8牛頓?? ?F庫(kù)=-40牛頓? 吸引

當(dāng)n=4(兩質(zhì)子間隔2個(gè)中子) F安? =+23.6牛頓?? ?F庫(kù)=-22.5牛頓? 吸引

當(dāng)n=5(中子不能為2.5個(gè)) F安? =+12.5牛頓?? ?F庫(kù)=-14.5牛頓? 排斥

當(dāng)n=6(兩質(zhì)子間隔3個(gè)中子) F安? =+7.5牛頓?? ?F庫(kù)=-10牛頓? 排斥

支節(jié)參與的實(shí)際核內(nèi)核力要大些分布如圖1-4:

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上圖與物理中的兩體核子勢(shì)壘圖1-5完全吻合。原因如在?核力真的是安培力和庫(kù)侖力的合力么?如果不是那么這兩個(gè)圖為什么相同?

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原子核的結(jié)構(gòu)形式是什么形式?從以上計(jì)算可以得出來(lái)。高速旋轉(zhuǎn)的質(zhì)子懸空達(dá)到平衡的結(jié)構(gòu)形式是不可能存在的。兩個(gè)質(zhì)子之間間隔一個(gè)中子時(shí)核力大小表現(xiàn)為吸引力約50.8牛頓,這種結(jié)構(gòu)形式是核結(jié)構(gòu)的的主要組成形式,叫單中子結(jié)構(gòu)。兩個(gè)質(zhì)子之間間隔兩個(gè)中子時(shí)核力大小為1.1牛頓(有支節(jié)時(shí)這個(gè)力應(yīng)該達(dá)到20多牛頓),這是核結(jié)構(gòu)的次要組成形式;次要結(jié)構(gòu)形式主要在三個(gè)P支節(jié)組成的三角結(jié)構(gòu)之內(nèi)的主軸上,叫雙中子結(jié)構(gòu)。兩個(gè)質(zhì)子之間間隔三個(gè)中子的時(shí)候,在大核支節(jié)作用下其核力約為0牛頓,剛想處于平衡態(tài),但核的圓周運(yùn)動(dòng)離心力的原因,會(huì)在三中子結(jié)構(gòu)處分裂開(kāi);它不是核的結(jié)構(gòu)形式,在原子核裂變反應(yīng)時(shí),中子打擊大核首先組成三中子結(jié)構(gòu),短時(shí)間平衡后,迅速分裂成兩個(gè)其它核;這就是裂變的機(jī)制。如下圖1-6

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在原子核結(jié)構(gòu)中,各支節(jié)和1S層質(zhì)子是由單中子結(jié)構(gòu)形式組成的,各支節(jié)要偏離主軸一點(diǎn),其P質(zhì)子與S質(zhì)子的吸引力并沒(méi)有計(jì)算的核力大,偏離軸心磁感強(qiáng)度要迅速減弱。2S層以下的3S、4S、5S、6S等之間都是雙中子結(jié)構(gòu)。高速旋轉(zhuǎn)時(shí)也可看到核結(jié)構(gòu)的分層,組成的殼層有1S、2S 2P、3S 3P 3D、4S 4P 4D 4F、5S 5P 5D、6S 6P等,與電子排列規(guī)律完全一至??聪乱徽略敿?xì)分析原子核結(jié)構(gòu)組成。

質(zhì)子中子都是被磁化后產(chǎn)生的相互吸引,使核力表現(xiàn)出與“電荷無(wú)關(guān)性質(zhì)”。相鄰兩個(gè)質(zhì)子才有強(qiáng)力的吸引作用,使核力表現(xiàn)出“飽和性”的特點(diǎn)。每個(gè)質(zhì)子都是通過(guò)中子與其它質(zhì)子產(chǎn)生吸引的,使核力表現(xiàn)出“交換性”的特點(diǎn)。安培力與主軸有關(guān),偏離軸心太大安培力迅速減弱,而庫(kù)侖力只與距離有關(guān)的無(wú)心力,使核力表現(xiàn)出“有心力和無(wú)心力的綜合性”的特點(diǎn)。

兩個(gè)原子核要想聚合在一起必須滿(mǎn)足兩個(gè)條件:第一,兩個(gè)原子核必須同向自旋,取順磁方向;第二,兩個(gè)原子核必須具有一定能量達(dá)到核力區(qū)域,不能超過(guò),剛剛達(dá)到核力區(qū)。這就是聚變的機(jī)制,詳細(xì)看下章核的聚變。

總之,核力就是由安培力和庫(kù)侖力組成。核力的計(jì)算并不重要,高速的原子核本身使計(jì)算不可能精確。重要的是由計(jì)算得到的兩種核結(jié)構(gòu)形式,單中子和雙中子結(jié)構(gòu)就是核的組成結(jié)構(gòu)形式,并由此可以畫(huà)出現(xiàn)今世界上已知道的所有原子核結(jié)構(gòu)和同位素核結(jié)構(gòu)。其中聚變、裂變、α衰變等變化機(jī)制和位置讓人們一目了然。這些才是研究核力計(jì)算得到的的重要成果。

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參考文獻(xiàn):

1、趙國(guó)求《現(xiàn)代物理知識(shí)》1993年2期,P32

2、胡鏡寰、王忠烈、劉玉華《原子物理》1989年2月北京師范大學(xué),P266

3、趙凱華、陳熙謹(jǐn)《電磁學(xué)》1985年6月高等教育,P347、P356、P387、P552、P555、P556

4、徐游《電磁學(xué)》1987年7月江蘇科學(xué),P215、P218、P282

5、殷傳宗《原子物理學(xué)》1987年7月廣西師范,P25

6、(蘇)亞沃爾基《現(xiàn)代物理手冊(cè)》1992年科學(xué)出版,P578

7、褚圣麟《原子物理》,陳鵬萬(wàn)《電磁學(xué)》等

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完成研究于1994年,打字于2006年8月

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02原子核大樹(shù)形接觸型結(jié)構(gòu)探索

Nuclear big tree contact-type structure to explore)

地址: 四川彭州市竹瓦中學(xué)校 郵編:611934

作者: 李守安 (Li Shou An)? E-mail:lian0011@126.com

關(guān)鍵詞:安培力 雙中子結(jié)構(gòu) 單中子結(jié)構(gòu) 大樹(shù)形 接觸式結(jié)構(gòu)

摘要:核科學(xué)的發(fā)展已經(jīng)達(dá)到了夸克層次,但核力、核的具體結(jié)構(gòu)還是一個(gè)物理學(xué)中的理論斷層,還沒(méi)有人士能清楚破解。核外電子都具有特別強(qiáng)的規(guī)律可尋,為什么核內(nèi)質(zhì)子沒(méi)有呢?現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)質(zhì)子上正電荷是集中在一點(diǎn)上,核內(nèi)質(zhì)子處于高速自旋。假設(shè)自旋線(xiàn)速度處于一個(gè)極限速度,很容易算出安培力的大小,再與庫(kù)侖力相互作用,得到一個(gè)在1-3個(gè)質(zhì)子直徑范圍內(nèi)表現(xiàn)出吸引,在此范圍之外表現(xiàn)出斥力;從而得到核力的大小和性質(zhì)。由此推導(dǎo)出核內(nèi)質(zhì)子的排列是間隔1-2個(gè)中子組成,稱(chēng)雙中子結(jié)構(gòu)和單中子結(jié)構(gòu);在第二層外分別分支節(jié)分叉后成為3、5、7支分支,上下合在一起共分出不同層次,每個(gè)層次正好存在6、10、14個(gè)質(zhì)子,這與核外電子排列規(guī)律完全吻合。也說(shuō)明核外電子排列完全由核內(nèi)質(zhì)子排列規(guī)律決定。從核的大樹(shù)形接觸式結(jié)構(gòu)看出:裂變正好發(fā)生在最弱的雙中子結(jié)構(gòu)處,使裂變產(chǎn)物主要分成大小不同的兩個(gè)核;而鈷60的β衰變變成了Ni核正是核變?yōu)榉€(wěn)定結(jié)構(gòu)的過(guò)程,且正好在核磁南極;212Po的a衰變證明樹(shù)形核結(jié)構(gòu)的特殊性;核的大小的測(cè)定與此結(jié)構(gòu)的主軸長(zhǎng)度靜態(tài)相等。文章分為第一部分 核力性質(zhì)和大小的計(jì)算、第二部分 原子核具體組成結(jié)構(gòu)、第三部分 核裂變具體位置 第四部分 核聚變的具體過(guò)程和原因 ??茖W(xué)向前發(fā)展實(shí)驗(yàn)論證越來(lái)越少,能根據(jù)現(xiàn)有理論推導(dǎo)新的理論,新理論能解釋所有現(xiàn)象,它就是真理。(我愿意用我的理論與所有人士當(dāng)面解釋所有現(xiàn)象)

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正文:

對(duì)舊的知識(shí)的深入理解和推導(dǎo),從而得到新的知識(shí)理論,科學(xué)的發(fā)展總是躍越性的,沒(méi)有大膽的假設(shè)就沒(méi)有科學(xué)的發(fā)展。對(duì)原子核結(jié)構(gòu)的探索將使現(xiàn)在科學(xué)理論躍升到一個(gè)新的臺(tái)階,這個(gè)結(jié)論若能得到進(jìn)一步驗(yàn)證,將會(huì)重新改寫(xiě)物理教科書(shū)。

核外電子具有強(qiáng)力的排列規(guī)律(元素周期表等),核外電子具有清楚的殼層結(jié)構(gòu)和能級(jí)排列,碳族元素外層電子具有s1p2雜化.所有這些核外電子的性質(zhì)由電子本身決定還是由原子核結(jié)構(gòu)決定呢?

對(duì)原子核裂變產(chǎn)物分析發(fā)現(xiàn):為什么裂變成質(zhì)量均勻的兩半幾率很小,裂變成不均勻的兩半幾率很大? 鈷60核(60 C O )的β衰變后變成了Ni核,從而核變?yōu)榉€(wěn)定結(jié)構(gòu).。 212Po 核經(jīng)α衰變后成為了碳族中穩(wěn)定的 208Pb 核 。穩(wěn)定的核結(jié)構(gòu)是什么形狀的呢?

核力是兩種不同性質(zhì)的力的組合,在相鄰兩質(zhì)子之間表現(xiàn)出的核力勢(shì)壘圖如圖2-1.

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從圖中可看出質(zhì)子之間間距在約R--6R之間表現(xiàn)出引力(R為質(zhì)子半徑),在這區(qū)間之外表現(xiàn)出斥力。原子核的高速旋轉(zhuǎn)中每個(gè)核子必須具有向心力,所以核子間只能表現(xiàn)出引力才能組成原子核。從圖中還可發(fā)現(xiàn)在1.7R--4R之間引力最強(qiáng),從這點(diǎn)可推斷:質(zhì)子之間是以間隔1個(gè)中子或2個(gè)中子組成原子核的;中子于核內(nèi)只表現(xiàn)出引力;間隔1個(gè)中子或2個(gè)中了后每個(gè)核子還具有多余的引力 ,這個(gè)多余的引力正好作為核子園周旋轉(zhuǎn)的向心力。難道單中子結(jié)構(gòu)雙中子結(jié)構(gòu)就是原子核的基本結(jié)構(gòu)形式?

以上所提的許多科學(xué)凝問(wèn)都是由原子核的未知結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的,核的結(jié)構(gòu)應(yīng)該是怎樣的呢?本文推導(dǎo)出一種多支節(jié)、相鄰質(zhì)子間隔1個(gè)中子或2個(gè)中子的樹(shù)形結(jié)構(gòu),并為它命名為“核的樹(shù)形結(jié)構(gòu)模型”,多質(zhì)子大核結(jié)構(gòu)象一顆大樹(shù),有樹(shù)根、樹(shù)干、樹(shù)支、根支等;少質(zhì)子核象個(gè)小樹(shù)苗。這樣的結(jié)構(gòu)它的主軸長(zhǎng)是它作園周旋轉(zhuǎn)時(shí)的直徑,這個(gè)直徑正是盧瑟福實(shí)驗(yàn)測(cè)得的原子核直徑。這種結(jié)構(gòu)正好使任意相鄰質(zhì)子表現(xiàn)出引力,相鄰?fù)獾乃匈|(zhì)子表現(xiàn)出較小的斥力,從而核內(nèi)總的核子間作用力表現(xiàn)出引力。

下面分兩章說(shuō)明:一章、樹(shù)形核結(jié)構(gòu)排列規(guī)律。包括形狀、形式、次序、多中子排列問(wèn)題等。二章、樹(shù)形核結(jié)構(gòu)例舉證明。包括外圍電子運(yùn)動(dòng)規(guī)律映證樹(shù)形核的結(jié)構(gòu);著名弱相互作用宇稱(chēng)不守恒映證樹(shù)形核結(jié)構(gòu)的非對(duì)稱(chēng)性;212Po的a衰變映證樹(shù)形核結(jié)構(gòu)的特殊性;盧瑟福的核直徑測(cè)定實(shí)驗(yàn)映證樹(shù)形核結(jié)構(gòu)的主軸長(zhǎng)。原子核結(jié)構(gòu)是怎樣排列的呢?下面分章說(shuō)明。

一章、樹(shù)形核結(jié)構(gòu)模型排列規(guī)律

1、原子核的基本結(jié)構(gòu)形式

任意相鄰兩個(gè)質(zhì)子之間以什么形式組成核的?

研究原子時(shí)是以原子為鋼性球體來(lái)研究的。 研究核結(jié)構(gòu)首先假定質(zhì)子中子是鋼性球體。主要結(jié)構(gòu)形式 是相鄰兩質(zhì)子之間有1個(gè)中子直接相靠,以球形接觸方式接觸;次要結(jié)構(gòu)形式 是主軸上相鄰兩質(zhì)子之間有2個(gè)中子成直線(xiàn)接觸。圖2-2碳核是以主要形式結(jié)合的。多質(zhì)子大核以?xún)煞N方式根據(jù)核力的大小排列的。次要形式中質(zhì)子間的引力太小,必須有分支旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生組合引力作用下才能存在,所以主要在第2層以外的特定三角區(qū)內(nèi)出現(xiàn)。這兩種形式是由核力的基本特性決定的,強(qiáng)大核力作用下,高速的核子不可能象氣模、液模、殼層結(jié)構(gòu)所述“懸空達(dá)到平衡穩(wěn)定”;只能以上述兩種結(jié)構(gòu)形式中子質(zhì)子相間隔接觸存在。因?yàn)楹肆κ莾煞N不同性質(zhì)的力的組合,在相鄰2個(gè)質(zhì)子之間表現(xiàn)出的核力勢(shì)壘圖如圖1,從圖中可看出質(zhì)子之間間距在約R--6R之間表現(xiàn)出引力(R為質(zhì)子半徑),在這區(qū)間之外表現(xiàn)出斥力。原子核的高速旋轉(zhuǎn)中每個(gè)核子必須具有向心力,所以核子間只能表現(xiàn)出引力才能組成原子核。從圖中還可發(fā)現(xiàn)在1.7R--4R之間引力最強(qiáng),從這點(diǎn)可發(fā)現(xiàn):質(zhì)子之間是以間隔1個(gè)中子或2個(gè)中子的基本形式組成原子核的;中子在核內(nèi)只表現(xiàn)出引力;間隔1個(gè)中子或2個(gè)中子后每個(gè)質(zhì)子還具有多余的吸引力 ,它正好作為核子園周旋轉(zhuǎn)的向心力。所以,單中子結(jié)構(gòu)、雙中子結(jié)構(gòu)就是組成原子核結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)形式。

2、原子核的樹(shù)形核結(jié)構(gòu)模型形狀

單中子結(jié)構(gòu)、雙中子結(jié)構(gòu)形式又是怎樣組成一個(gè)大核的?

原子核結(jié)構(gòu)形狀形如一棵理想的大樹(shù),叫“樹(shù)形核結(jié)構(gòu)模型”。多質(zhì)子大核以主要形式排列到第2層后,首尾質(zhì)子因核力作用而明顯偏離軸心,為了加強(qiáng)核力和整體的穩(wěn)定,就由同等地位的3支P質(zhì)子組成三角分支結(jié)構(gòu),這3個(gè)P支節(jié)在主軸S層質(zhì)子上取名為3支P亞層。穩(wěn)定態(tài)時(shí),這3支P亞層分支與主軸正好形成四面體,稱(chēng)之為:三角四面體結(jié)構(gòu),如圖2-2碳核下部的結(jié)構(gòu)分支。在三角分區(qū)之后的結(jié)構(gòu)是以雙中子次要形式組成。第3層以后的分支又可在3支P亞層分支上生長(zhǎng)出5支D亞層分支,第4層以后的5支D亞層分支上又可分生出7支F亞層分支,各亞層分支由能極高低和軌道數(shù)決定。所有亞層分支結(jié)構(gòu)形式都是單中子形主要結(jié)構(gòu)形式。多支節(jié)大核的分支以2支或3支組成體系,由各體系組成趨三角四面體形,總體核的形狀仍以主軸為中心組成趨三角四面體形結(jié)構(gòu)的亞穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。整個(gè)多質(zhì)子大核結(jié)構(gòu)形如一棵理想大樹(shù):有主干、有分支、有次分支,有主根、有分根、有次分根……它以主軸為主體、以三角四面體為根本,首尾以圖2-2碳下部三角四面體形結(jié)構(gòu)組成為最穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。這就是核的形狀。當(dāng)核高速園周旋轉(zhuǎn)時(shí),從外界觀察可以發(fā)現(xiàn)它形如“球形”,當(dāng)核主要以主軸方式旋轉(zhuǎn)時(shí),從外界觀察可以發(fā)現(xiàn)它形如“仿垂形”。不旋轉(zhuǎn)(現(xiàn)實(shí)中是不可能的)觀察就象一棵理想的大樹(shù)。所以,把本文推導(dǎo)得出的核結(jié)構(gòu)叫做樹(shù)形核結(jié)構(gòu)模型。

3、核內(nèi)質(zhì)子分層及按能極高低的排理順序

樹(shù)形核結(jié)構(gòu)模型是分層多支節(jié)的,它分層排列規(guī)律是怎樣的呢?

質(zhì)子分層可分為1、2、3、4、5、6、7層次,每層能排列的質(zhì)子數(shù)分別為:2、8、18、32、18、8、2、(到今為止的最多質(zhì)子數(shù))。其中第2層分為S、P亞層,第3層又分為S、P、D亞層,第4層又分為S、P、D、F亞層,第5層分為S、P、D、F亞層,第6層只有S、P兩個(gè)亞層,第7層只有S亞層(到目前為止的的核層次)。各亞層質(zhì)子支數(shù)為S為2支,P為6支,D為10支,F(xiàn)為14支。(其中核結(jié)構(gòu)上部樹(shù)支節(jié)有約一半數(shù)亞層支節(jié),下部根支節(jié)有約一半數(shù)亞層支節(jié))。

質(zhì)子分層后,能極大小從低到高的順序是:1S(1層S亞層)、2S、2P、3S、3P、4S、3D、4P、5S、4D、5P、6S、4F、5D、6P、7S、5F、6D...... 質(zhì)子數(shù)從小到大不同的核依次排列。

從少質(zhì)子數(shù)到多質(zhì)子數(shù)的核排列正是從能極低到能極高來(lái)排列的,由電子排列規(guī)律可得到質(zhì)子排列規(guī)律。 對(duì)于同一層而言:例如主軸的上部第4S層上將排列3支4P,4P上將排列5支4D,4D上將排列7支4F(下部第4S層上也同樣排列)。也就是說(shuō)S上可排3支P,其余各亞層只能排1-2個(gè)支節(jié)(其中主軸偏向的亞層支節(jié)只排1支)。所有質(zhì)子、中子的增多,總是先從能級(jí)最低層次排起,并且總是從核磁場(chǎng)的北極增加(圖中核下部),達(dá)到三角四體穩(wěn)定結(jié)構(gòu)后,才在核磁場(chǎng)的南極增加(圖中核上部)

以上質(zhì)子排列由核外電子排列規(guī)律推導(dǎo)得到。是電子排列規(guī)律決定核內(nèi)質(zhì)子排列規(guī)律?還是核內(nèi)質(zhì)子排列規(guī)律決定電子排列規(guī)律呢?當(dāng)然是內(nèi)因質(zhì)子決定外因電子,質(zhì)子排列規(guī)律決定電子排列規(guī)律;所以,完全可以由電子排列規(guī)律映象反推出質(zhì)子排列規(guī)律。以上排列規(guī)律類(lèi)同電子排列規(guī)律就是這個(gè)道理。

4、中子數(shù)太多的大核結(jié)構(gòu)規(guī)律

在原子核內(nèi),中子的主要作用有點(diǎn)是保護(hù)性質(zhì)的作用,中子的多少與核的自旋和穩(wěn)定有關(guān),轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的核相應(yīng)中子數(shù)就多些。

對(duì)同一種元素,當(dāng)原子的中子數(shù)特別多時(shí),中子加排在什么地點(diǎn)?多中子大核結(jié)構(gòu)(或指同位素核的結(jié)構(gòu)),按核的主要結(jié)構(gòu)形式和次要結(jié)構(gòu)形式組合后余下的中子怎樣排列?余下的中子將占據(jù)質(zhì)子下一個(gè)能極的位置。對(duì)于大核余下的中子太多,它不僅占據(jù)下一位質(zhì)子能級(jí)位置,還將占據(jù)更下級(jí)的第二、三能極的位置。在大核分支處核力加強(qiáng),園周旋轉(zhuǎn)慢,外圍需要的向心力小,在亞層分支之間處也可吸引一些中子(排列規(guī)律之外,亞層分支之間處);因?yàn)橘|(zhì)子與質(zhì)子的庫(kù)侖斥力,使這些地方不能排上1個(gè)質(zhì)子,只能吸引排列一些中子。所以, 越大的、轉(zhuǎn)動(dòng)越慢的核吸引的中子數(shù)越多。

總之, 每個(gè)質(zhì)子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)決定1個(gè)相對(duì)應(yīng)的電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。電子排理的規(guī)律:能量最低原理、洪特規(guī)則、保里不相容原理的正確性,正好間接映象出質(zhì)子排列的正確規(guī)律。所以質(zhì)子分層用大寫(xiě)字母:S、P、D、F表示。(電子排列用小寫(xiě)字母:s、p、d、f)

下面例舉一些典型的核的排列事例,對(duì)核的結(jié)構(gòu)規(guī)律加以祥細(xì)說(shuō)明。

二章、原子核樹(shù)形結(jié)構(gòu)模型排列例證

1、核外電子云圖映證碳原子核的三角四面體穩(wěn)定結(jié)構(gòu)形狀

一般碳核有6個(gè)質(zhì)子和6個(gè)中子,絕對(duì)按能極高低排列出的核結(jié)構(gòu)是:1S2 、2S2 、2P2(2P2 表示:第2層的P亞層有2個(gè)質(zhì)子)。如圖2-3圖(1),這是一個(gè)不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),因?yàn)閳D中2S上的1個(gè)質(zhì)子因核力要偏離軸心轉(zhuǎn)動(dòng),很不穩(wěn)定,一支2P質(zhì)子和另一支2P質(zhì)子兩支質(zhì)子也不能組成三角四面體穩(wěn)定結(jié)構(gòu),整個(gè)核表現(xiàn)了極不穩(wěn)定;因此,整個(gè)核將重新組合:1 支2S質(zhì)子與2支2P質(zhì)子雜合成3支同等的分支,組成三角四面體結(jié)構(gòu) ,從而使核首尾縮短而成為三角四面體穩(wěn)定結(jié)構(gòu);稱(chēng)這種雜合叫碳核的S 1P 2 雜化結(jié)構(gòu)。所有的碳族原子核都有這種雜化結(jié)構(gòu)。如圖2-3中間圖(2),2S12P2 雜化組成三角形,與主軸正好組成三角四面體結(jié)構(gòu)。2S雜化為一支節(jié)后,一個(gè)1S作為變化后的2S,最上面的2S成了1S,整個(gè)結(jié)構(gòu)好象減少了一個(gè)2S。這就是核的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)形狀:三角四面體形 。

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碳核外電子云層圖如圖2-3中圖(3)正好是四面體形結(jié)構(gòu),每個(gè)外層電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都由核內(nèi)相對(duì)位置質(zhì)子的狀態(tài)決定,碳核外電子云圖正是碳核質(zhì)子雜化后組成三角四面體的間接映象。核的結(jié)構(gòu)不可能用實(shí)驗(yàn)儀器直接驗(yàn)證,那么,從核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)我們能感悟出什么呢?那就是核內(nèi)的形狀與核外電子的云的形狀一定有關(guān)聯(lián)。而對(duì)應(yīng)的核外電子中,所有的碳族電子也有同樣的雜化結(jié)構(gòu),從而映象出碳核的SP雜化結(jié)構(gòu)。(所有圖中黑色為質(zhì)子,白色為中子)

2、鈷60核(60 C O )的β衰變機(jī)理及宇稱(chēng)不守恒的原理映證核的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)形狀

鈷60核(60 C O )的β衰變后變成了Ni核,使外層非三角體形結(jié)構(gòu)衰變后成為三角體形結(jié)構(gòu),從而核變?yōu)榉€(wěn)定結(jié)構(gòu)。

鈷60核(60 C O )有27個(gè)質(zhì)子和33個(gè)中子,其中最外層1個(gè)中子 0 n 衰變成 1 P質(zhì)子,并放出1個(gè)負(fù)電子-1 e 。鈷60核(60 C O )結(jié)構(gòu)如圖2-4中圖(1),按能極排列為:1S2 、2S 2 、2P 6 、3S 2 、3P 6 、4S 2 、3D 7 。最后排列的3D7 中7個(gè)質(zhì)子首先在圖下部核磁北極排完5個(gè)后,余下的在上部核磁南極上排上2個(gè)質(zhì)子。圖2-4中圖(1)下部北極,平面圖如圖2-4中圖(2):5個(gè)3D質(zhì)子分三組組成三角形,與1個(gè)4S質(zhì)子組成以主軸為中心的趨三角四面體形結(jié)構(gòu);這樣鈷60核(60 C O )結(jié)構(gòu)下部變?yōu)榉€(wěn)定結(jié)構(gòu)。為什么下部D亞層只能排列5個(gè)質(zhì)子呢?這是由于質(zhì)子排列規(guī)律決定的:D亞層最多能排10個(gè)質(zhì)子(F亞層最多能排14個(gè)質(zhì)子); 下面排列5個(gè)D亞層質(zhì)子,上面排列5個(gè)D亞層質(zhì)子,并且總是從核磁場(chǎng)北極首先排列,達(dá)到半滿(mǎn)后,才到上部排列余下的。(從這里也看出質(zhì)子排列規(guī)律與核外電子半滿(mǎn)排列規(guī)律相同 ,從而映證質(zhì)子排列的可行性)。

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鈷60核(60 C O )的上部結(jié)構(gòu)如圖2-4圖(3),2個(gè)3D質(zhì)子與1個(gè)4S質(zhì)子加1個(gè)中子不能組成三角四面體結(jié)構(gòu),不穩(wěn)定;只有在X中子處由中子衰變產(chǎn)生1個(gè)質(zhì)子才能組成三角四面體結(jié)構(gòu),從而使整個(gè)核變穩(wěn)定。衰變后沒(méi)有變成5個(gè)質(zhì)子的保滿(mǎn)狀態(tài),但三角形結(jié)構(gòu)比衰變前穩(wěn)定得多了。所以鈷60(60 C O )核在X處發(fā)生β衰變,并從此處放出1個(gè)負(fù)電子 ; 鈷60核(60 C O )的衰變發(fā)生在特定位置,這個(gè)位置正好是核磁場(chǎng)的南極。鈷60核(60 C O )的衰變發(fā)生在特定位置,正好可由科學(xué)家吳建雄驗(yàn)證弱作用下宇稱(chēng)不守恒實(shí)驗(yàn)得到映證:

1956年李政道、楊振宇推斷弱相互作用中“宇稱(chēng)不守恒”,建議用β衰變電子的角分布來(lái)推斷。1957年吳建雄等完成了此項(xiàng)實(shí)驗(yàn):(文獻(xiàn)1)

“把β衰變的鈷60核(60 C O )放在強(qiáng)磁場(chǎng)中,溫度降到1K以下,最后達(dá)到0.004K,這樣有60%的鈷60核(60 C O )磁矩取順磁場(chǎng)方向。低溫下原子核熱運(yùn)動(dòng)減低,以免擾亂原子核的有序化。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),60%的β射線(xiàn)從反磁場(chǎng)方向發(fā)射出來(lái),40%的β射線(xiàn)從順磁場(chǎng)方向發(fā)射出來(lái)?!?實(shí)驗(yàn)證明:鈷60核(60 C O )β衰變發(fā)生在核磁的南極,或說(shuō)是逆磁方向,也就是圖2-4的X處。實(shí)驗(yàn)映證:核結(jié)構(gòu)排列總是在核磁北極排滿(mǎn)后才在核磁南極排列。實(shí)驗(yàn)映證:衰變后的三角形比衰變前穩(wěn)定得多。從整個(gè)核結(jié)構(gòu)可以直觀看出核結(jié)構(gòu)是非對(duì)稱(chēng)的,反過(guò)來(lái)說(shuō)明弱相互作用時(shí)宇稱(chēng)不守恒的原因。從結(jié)構(gòu)上說(shuō)“宇稱(chēng)不守恒”其實(shí)是核的結(jié)構(gòu)并不是對(duì)稱(chēng)性質(zhì)的,總是N極大,S極小。

( 我做了一個(gè)鈷60核(60 C O ) 結(jié)構(gòu)的土制模形,有機(jī)會(huì)定會(huì)展示給大家。)

下面再用其他方法去映證核的大樹(shù)形結(jié)構(gòu) 。

3、212Po 核 的α衰變?cè)俅斡匙C核的三角四面體穩(wěn)定結(jié)構(gòu)和核的排列方法

212Po 核的α衰變 成208 Pb 核后,其208 Pb 核結(jié)構(gòu)上下為正三角四面體形和趨三角四面體形,比衰變前要穩(wěn)定得多,再次映證核的三角四面體結(jié)構(gòu)是核的基本結(jié)構(gòu)形狀。

衰變方程:212Po -->208Pb + 4He (α粒子)

212 Po 核是氧族的釙,按核排列規(guī)律排列到最后的是1支6P亞層質(zhì)子,由于只1支亞層質(zhì)子已經(jīng)是不穩(wěn)定結(jié)構(gòu),再加上周?chē)蠛嗽S多質(zhì)子強(qiáng)大庫(kù)侖力的斥力作用下,使這支6P質(zhì)子偏移軸心更不穩(wěn)定,并帶動(dòng)相連的6S也不穩(wěn)定,如圖2-5。經(jīng)α衰變后成為碳族的208Pb 的鉛核,此核沒(méi)有6P6S組成的獨(dú)立支節(jié),并且下部又是S 1P 2 雜化后的三角結(jié)構(gòu)(碳族都有此結(jié)構(gòu)),雜化后的Pb核好象缺一個(gè)6S,就象碳少一個(gè)2S一樣。因此,此Pb核比 212Po 核穩(wěn)定性強(qiáng),所以 212Po 核經(jīng)α衰變后成為了穩(wěn)定的208 Pb。

212 Po 核的質(zhì)子排列順序?yàn)椋?S 2 、2S 2 、2P 6 、3S 2 、3P 6 、3D 10 、4S 2 、4P 6 、4D 10 、4F 14 、5S 2 、5P 6 、5D 10 、6S 2 、6P 4 。最后4個(gè)6P質(zhì)子在北極排三個(gè)后,余1個(gè)排在南極的6S上,成為1支不穩(wěn)定支節(jié)。比6P能極大的為7S、5F、6D,因此,排中子時(shí),按常規(guī)將中子排列后余下的中子,其余的就排在下一能極的質(zhì)子位置上,如7S、5F、6D上。一直到128個(gè)中子排完為此。如圖2-5(祥圖與作者聯(lián)系)。整個(gè)核形如一顆多支節(jié)有規(guī)律支節(jié)的大樹(shù):上部為支干部分,下部為樹(shù)根部分; α衰變處正好是樹(shù)頂上1支幼枝,象被大風(fēng)吹斷一樣自然和諧。 經(jīng) α衰變后正好成為穩(wěn)定的S1P2雜化三角結(jié)構(gòu)。

4、盧瑟福測(cè)定核半徑實(shí)驗(yàn)有力地映證了大樹(shù)形核的主軸長(zhǎng)

盧瑟福用α 粒子打擊原子核發(fā)生散射的方法,求得核的大小,即所認(rèn)為的核半徑大?。河?jì)算方法是:由能量守恒定律與角動(dòng)量守恒定律得到核半徑公式,算出核的半徑。(文獻(xiàn)2)由以上實(shí)驗(yàn)測(cè)得下例一些原子核的半徑:

鈷60核(60 C O ) 半徑大小為:1.58×10-14 米。

銀核 半徑為:2×10-14 米。

212Po 核 半徑為:2.9×10-14 米

通過(guò)對(duì)樹(shù)形核結(jié)構(gòu)模型的主軸直接測(cè)量,可以得到核的主軸長(zhǎng)。這個(gè)長(zhǎng)度正好與盧瑟福實(shí)驗(yàn)的核半徑大小相吻合(在實(shí)驗(yàn)誤差內(nèi))。

物理上測(cè)得1個(gè)質(zhì)子半徑(也是1個(gè)中子半徑)約為0.8×10-15 米。樹(shù)形核結(jié)構(gòu)主軸長(zhǎng)正好是主軸上所有質(zhì)子和中子半徑的總和(不計(jì)支節(jié))。對(duì)于鈷60核(60 C O ) 主軸上有8個(gè)S層質(zhì)子和12個(gè)中子,所以,計(jì)算出半徑總和為:

R=(8+12)×0.8×10-15 米=1.6×10-14 米。(與測(cè)量值相差0.02×10-14 米)

對(duì)于銀108 Ag 核 主軸上有10個(gè)S層質(zhì)子和16個(gè)中子,所以主軸半徑總和 為:

R=(10+16)×0.8×10-15 米=2.08×10-14 米。(與測(cè)量值相差0.08×10-14 米)

對(duì)于 212 Po 核 主軸上有12個(gè)S層質(zhì)子和24中子,另有1個(gè)6P支節(jié)對(duì)主軸長(zhǎng)有一點(diǎn)增加,約加 0.5個(gè)中子的半徑計(jì)算。所以計(jì)算出主軸半徑總和為:

R=(12+24+0.5)×0.8×10-15 米=2.92×10-14 米 。 (與測(cè)量值相差0.02×10-14 米)

從以上實(shí)驗(yàn)和測(cè)量可看出,在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi),盧瑟福實(shí)驗(yàn)測(cè)出的核半徑正好等于大樹(shù)形核結(jié)構(gòu)的主軸長(zhǎng)。 至于為什么有一點(diǎn)誤差?那主要是對(duì)高速旋轉(zhuǎn)的核進(jìn)行實(shí)驗(yàn)有測(cè)不準(zhǔn)的原因,核本身高速自旋、實(shí)驗(yàn)碰撞時(shí)大核也可能要發(fā)生偏移;還可能是受支節(jié)核力的影響,因而產(chǎn)生誤差。仔細(xì)看看可以發(fā)現(xiàn):是盧瑟福實(shí)驗(yàn)的測(cè)不準(zhǔn)還是大樹(shù)形核結(jié)構(gòu)不對(duì)呢!

5.核力性質(zhì)決定了大樹(shù)形核結(jié)構(gòu)模型的基本組成:

所有理論物理和高能實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):核力是短程強(qiáng)相互作用力,從核力勢(shì)壘圖中發(fā)現(xiàn)兩個(gè)質(zhì)子約在1.2---3.3×10-15 米的距離內(nèi)表現(xiàn)為強(qiáng)引力作用,在這個(gè)距離之外表現(xiàn)為強(qiáng)斥力作用,且這核力與中子無(wú)關(guān)性,使中子在核力中只表現(xiàn)為引力;核力相鄰飽和性,使相鄰質(zhì)子為引力,以外的質(zhì)子表現(xiàn)出斥力。由此說(shuō)明:在強(qiáng)相互作用中,質(zhì)子與質(zhì)子之間不可能以其他模型懸空達(dá)到平衡,只能大樹(shù)形結(jié)構(gòu)成立,以上說(shuō)的每2個(gè)質(zhì)子間以單中子結(jié)構(gòu)和雙中子結(jié)構(gòu)形式是完全滿(mǎn)足核力勢(shì)壘圖中的引力強(qiáng)相互作用和相鄰飽和性的;中子在質(zhì)子之間起調(diào)和保護(hù)作用,表現(xiàn)為中子質(zhì)子相互吸引說(shuō)明核力的與電荷無(wú)關(guān)性;相鄰質(zhì)子與質(zhì)子之間因強(qiáng)大引力作用以間隔1個(gè)中子或1個(gè)中子而成立,并以整個(gè)大核作高速自旋所需強(qiáng)大的向心力來(lái)減弱質(zhì)子與質(zhì)子間的強(qiáng)力作用。特別是外圍質(zhì)子,因沒(méi)有引力向外吸引它,而只有向內(nèi)強(qiáng)引力作用,它需將向內(nèi)的引力作為自旋的向心力,從而達(dá)到平衡;沒(méi)有這個(gè)強(qiáng)力的作用,質(zhì)子將離心而去;這也是原子核高速自旋的原因。不要誤認(rèn)為質(zhì)子中子接觸就有摩擦,摩擦是宏觀現(xiàn)象,微觀無(wú)摩擦現(xiàn)象。由核力勢(shì)壘圖可發(fā)現(xiàn):當(dāng)間隔2個(gè)中子距離時(shí)質(zhì)子與質(zhì)子的引力減小很多,雖然有各支節(jié)使此點(diǎn)的核力加強(qiáng),但此點(diǎn)還是原子核中最弱的點(diǎn);大核裂變產(chǎn)物不是均勻分布的,原因就是裂變發(fā)生在樹(shù)形核結(jié)構(gòu)上部第2層與第2層間的雙中子組成的結(jié)構(gòu)這個(gè)薄弱點(diǎn),由于這點(diǎn)周?chē)|(zhì)子間庫(kù)侖力作用,使這里成為大核不太牢固的點(diǎn) ;而第3層與第4層以下的雙中子結(jié)構(gòu)有其他支節(jié)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生輔助核力的作用,比第2層雙中子結(jié)構(gòu)要穩(wěn)定一些。裂變時(shí)在外來(lái)特定能級(jí)中子打擊下,首先在此點(diǎn)打入組成三中子結(jié)構(gòu),并立即分離成不等的2個(gè)大核(有機(jī)會(huì)與你再詳談《核的裂變》)。所以裂變產(chǎn)物不是從中均勻分開(kāi)的。

總之,許多現(xiàn)象都在無(wú)形中映證大樹(shù)形核結(jié)構(gòu)的正確性,它滿(mǎn)足核力的性質(zhì):短程強(qiáng)作用、電荷無(wú)關(guān)性、相鄰飽和性.,它能解釋費(fèi)米氣體模型、核的殼層模型、集體模型等所解釋的所有性質(zhì),并能解釋它們不能解釋的現(xiàn)象;如:有哪種模型能解釋為什么鈾核裂變會(huì)主要發(fā)生在某個(gè)特別的位置?也就是說(shuō)為什么裂變產(chǎn)物不是均勻分布的。核外電子云具有什么樣形狀,核內(nèi)結(jié)構(gòu)就具有相同的形狀,內(nèi)因決定外因,有哪種核結(jié)構(gòu)模型能合理解釋外圍電子殼層排列規(guī)律?鈷60核(60 C O )的β衰變機(jī)理,212Po 核 的α衰變?cè)俅斡匙C核的三角四面體結(jié)構(gòu)。盧瑟福實(shí)驗(yàn)測(cè)定核直徑的大小與大樹(shù)形核的主軸長(zhǎng)相等;所有這些還不能說(shuō)明大樹(shù)形核結(jié)構(gòu)模型的可行性嗎?難道要真實(shí)看到高速微小的核才能認(rèn)可嗎(現(xiàn)實(shí)中是無(wú)法直接觀察的)?

一定還有許多證據(jù),希望有識(shí)之士于此共同研究驗(yàn)證,使物理理論在地球的東方更上一層。

附文獻(xiàn):

文獻(xiàn)1:楊福家著《原子物理》19858月第一版,上海科學(xué)技術(shù)出版社;第20頁(yè)、342頁(yè)、347頁(yè)、352頁(yè)、332頁(yè)等。

文獻(xiàn)2:褚圣麟《原子物理》第17頁(yè)、331頁(yè)、407頁(yè)。

文獻(xiàn)3:胡鏡寰、王忠烈、劉玉華編《原子物理學(xué)》19893月北京師范大學(xué)出版,第2文獻(xiàn)166頁(yè)、253頁(yè)、270頁(yè)、275頁(yè)。

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03核的裂變及裂變位置

Nuclear fission and fission sites

四川彭州市竹瓦中學(xué)? 郵編611934

作者:李守安?? lian0011@126.com

關(guān)鍵詞:安培力 雙中子結(jié)構(gòu) 單中子結(jié)構(gòu) 大樹(shù)形 接觸式結(jié)構(gòu)

摘要:核科學(xué)的發(fā)展已經(jīng)達(dá)到了夸克層次,但核力、核的具體結(jié)構(gòu)還是一個(gè)物理學(xué)中的理論斷層,還沒(méi)有人士能清楚破解。核外電子都具有特別強(qiáng)的規(guī)律可尋,為什么核內(nèi)質(zhì)子沒(méi)有呢?現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)質(zhì)子上正電荷是集中在一點(diǎn)上,核內(nèi)質(zhì)子處于高速自旋。假設(shè)自旋線(xiàn)速度處于一個(gè)極限速度,很容易算出安培力的大小,再與庫(kù)侖力相互作用,得到一個(gè)在1-3個(gè)質(zhì)子直徑范圍內(nèi)表現(xiàn)出吸引,在此范圍之外表現(xiàn)出斥力;從而得到核力的大小和性質(zhì)。由此推導(dǎo)出核內(nèi)質(zhì)子的排列是間隔1-2個(gè)中子組成,稱(chēng)雙中子結(jié)構(gòu)和單中子結(jié)構(gòu);在第二層外分別分支節(jié)分叉后成為3、5、7支分支,上下合在一起共分出不同層次,每個(gè)層次正好存在6、10、14個(gè)質(zhì)子,這與核外電子排列規(guī)律完全吻合。也說(shuō)明核外電子排列完全由核內(nèi)質(zhì)子排列規(guī)律決定。從核的大樹(shù)形接觸式結(jié)構(gòu)看出:裂變正好發(fā)生在最弱的雙中子結(jié)構(gòu)處,使裂變產(chǎn)物主要分成大小不同的兩個(gè)核;而鈷60的β衰變變成了Ni核正是核變?yōu)榉€(wěn)定結(jié)構(gòu)的過(guò)程,且正好在核磁南極;212Po的a衰變證明樹(shù)形核結(jié)構(gòu)的特殊性;核的大小的測(cè)定與此結(jié)構(gòu)的主軸長(zhǎng)度靜態(tài)相等。文章分為第一部分 核力性質(zhì)和大小的計(jì)算、第二部分 原子核具體組成結(jié)構(gòu)、第三部分 核裂變具體位置 第四部分 核聚變的具體過(guò)程和原因 ??茖W(xué)向前發(fā)展實(shí)驗(yàn)論證越來(lái)越少,能根據(jù)現(xiàn)有理論推導(dǎo)新的理論,新理論能解釋所有現(xiàn)象,它就是真理。(我愿意用我的理論與所有人士當(dāng)面解釋所有現(xiàn)象)

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正文:

重核裂變的機(jī)制:中子打進(jìn)鈾235后,形成一個(gè)新的處于激發(fā)態(tài)的核,由于其中核子的劇烈運(yùn)動(dòng),核子間的距離增大,核力迅速減少,不足以克服質(zhì)子間的庫(kù)侖力,核就分裂成兩部分或三、四部分。裂成三、四部分的機(jī)率很小,只有裂成兩部分機(jī)率的千分之三和萬(wàn)分之三。

..原子核裂變產(chǎn)生巨大的能量,裂變過(guò)程是首先以不太快的中子打擊U235鈾核,短時(shí)的形成U236鈾核,U236鈾核存在短時(shí)間后,馬上分裂出兩個(gè)或更多的核,裂變產(chǎn)物分布不是大小一樣的平均分配(也就是說(shuō):不是從U236鈾核中心斷裂),而是在核子數(shù)為96和139左右兩個(gè)地方占主要部份,也就是核結(jié)構(gòu)的雙中子結(jié)構(gòu)部位。為什么呢?

..對(duì)核的裂變位置和原因沒(méi)有任何科學(xué)家給與準(zhǔn)確的定性理論。本文以圖解的方式分步說(shuō)明:以U235鈾核被中子打擊發(fā)生分裂為例,可分為四個(gè)步驟,中子打擊階段,三中子不穩(wěn)定而調(diào)整階段,分裂重組成新核階段,部份新核再衰變階段。這四個(gè)裂變是連續(xù)的過(guò)程。本文證據(jù)以實(shí)際裂變產(chǎn)物幾率分布圖為依據(jù),強(qiáng)有力的證明核裂變的位置和核的大樹(shù)結(jié)構(gòu)模型。

..外來(lái)中子主要打擊在什么地方呢?這必須先正確認(rèn)識(shí)原子核的結(jié)構(gòu)。根據(jù)第二部分《原子核大樹(shù)形接觸型結(jié)構(gòu)探索》理論,可以知道U235鈾核中質(zhì)子排列按能極順序是:1S2、2S2、2P6、3S2、3P6、4S2、3D10、4P6、5S2、4D10、5P6、6S2、4F14、5D10、6P6、 7S2、5F4, 共七層,最后質(zhì)子排列在5F層上共4個(gè)質(zhì)子,其形狀如圖(與作者聯(lián)系)。圖中最薄弱的環(huán)節(jié)在上部核磁北極第二層與第三層之間的雙中子結(jié)構(gòu),根據(jù)第一部分《核力性質(zhì)和大小的計(jì)算》中核力性質(zhì)和核力大小估算知道:中子參與核力計(jì)算,但是不會(huì)產(chǎn)生核力,兩個(gè)質(zhì)子間有一個(gè)中子間隔時(shí),核力最強(qiáng);兩質(zhì)子間有兩個(gè)中子參與間隔時(shí),質(zhì)子間核引力較大;當(dāng)兩質(zhì)子間有三個(gè)中子參與間隔時(shí)核引力趨于零,開(kāi)始表現(xiàn)出斥力。U235鈾核中有許多雙中子結(jié)構(gòu),但在第二層與第三層間核力最弱,因?yàn)樵诘诙由现挥腥齻€(gè)質(zhì)子支節(jié)產(chǎn)生加強(qiáng)性核力,而第三、四、五層外有8支或15支質(zhì)子支節(jié)產(chǎn)生加強(qiáng)性核力,因此在第三層外的支節(jié)間因核力強(qiáng)而吸引著許多中子(這也是多中子排列規(guī)律)。核總是先從核磁南極排列的,南極達(dá)到穩(wěn)定后才從北極排列,因而南極比北極穩(wěn)定。因此,最最薄弱的地方是在北極第二層與第三層的雙中子結(jié)構(gòu)。核高速旋轉(zhuǎn),重心在偏向南極,因此,容易被中子擊中的地方也在北極。

..對(duì)于U235鈾核在不同速度的中子打擊下會(huì)出現(xiàn)不同的幾種情況:1、對(duì)于能量太高的快中子打擊時(shí),因?yàn)樵雍碎g的空間很大、U235鈾核中支節(jié)間的空是也很大,因此多數(shù)快中子將穿過(guò)U235鈾核不發(fā)生碰撞作用;少數(shù)快中子擊中最薄弱的雙中子結(jié)構(gòu),但是,因?yàn)橥鈦?lái)中子能量太大太快,很容易與雙中子結(jié)構(gòu)的中子發(fā)生能量交換,象完全彈性碰撞一樣,擊出(交換出)一個(gè)中子,從而不能組成U236鈾核,所以,快中子能量太大不易組成U236鈾核發(fā)生裂變。2、而中子太慢也不容易發(fā)生裂變,能量太小的慢中子容易被高速旋轉(zhuǎn)的核小支節(jié)吸收,是在小支節(jié)上而不是主軸是組成三中子結(jié)構(gòu)形式;還有一個(gè)原因是大核都有許多中子,而過(guò)余的中子多數(shù)排在核支節(jié)最外層上,高速旋轉(zhuǎn)成的核球形表面好似一層中子層,外來(lái)太慢中子能量小,一接近有可能被吸收,也有可能彈離。3、能量適當(dāng)?shù)闹兴僦凶樱ū热?35U只有俘獲一個(gè)能量不小于 1兆電子伏特中子時(shí)才能發(fā)生裂變),容易擊中 U235鈾核的薄弱環(huán)節(jié),并形成復(fù)核U236鈾核而發(fā)生裂變,中速中子的能量使它能通過(guò)外層中子層,進(jìn)入核內(nèi)并能因核與中子的引力而夾擊入最薄弱的雙中子間,形成短暫的三中子結(jié)構(gòu),隨即馬上分裂成兩個(gè)大核。只有第三種情況“三中子結(jié)構(gòu)”是使核裂變的主要原因。

..中子打入北磁極第二層與第三層間的雙中子又分為三種情況:1、是打入雙中子結(jié)構(gòu)的底部;2、是打入雙中子結(jié)構(gòu)的頂部;3、是打入雙中子的中部。三種情況將產(chǎn)生6種以上不同類(lèi)型的大核產(chǎn)物,各種不同的產(chǎn)物在裂變物質(zhì)分布圖上都是幾率最大的。

....本文以打入雙中子底部為例,根據(jù)估計(jì)推斷,用圖示的辦法說(shuō)明分裂過(guò)程。這個(gè)過(guò)程科學(xué)不科學(xué),不會(huì)有實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的,只能從裂變產(chǎn)物幾率分布圖上找到確切的驗(yàn)證。

.中速中子打入后形成非穩(wěn)定的三中子結(jié)構(gòu)的U236鈾核,三中子結(jié)構(gòu)核力約為零并呈現(xiàn)出斥力,核高速旋轉(zhuǎn)使之出現(xiàn)分裂態(tài)勢(shì),內(nèi)部所有的質(zhì)子開(kāi)始調(diào)節(jié),以便消除產(chǎn)生的斥力:首先靠三中子最近的三支2P質(zhì)子脫離2S的接觸位置向上飄移,繞三中子懸空旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生加強(qiáng)性核引力用以消除出現(xiàn)的斥力,(但是,懸空的質(zhì)子支節(jié)本身就失去了穩(wěn)定的結(jié)構(gòu))。其次,主軸上質(zhì)子與中子相互衰變,以求達(dá)到消除三中子結(jié)構(gòu)變?yōu)殡p中子的結(jié)構(gòu)為目的。再次,各層支節(jié)也隨主軸質(zhì)子滑移,就好象所有質(zhì)子都處于激發(fā)態(tài)正向基態(tài)回歸一樣。但是這三種調(diào)節(jié)速度太慢,所用時(shí)間太長(zhǎng);當(dāng)三支2P質(zhì)子脫離2S的接觸位置向上飄移時(shí),三中子結(jié)構(gòu)已經(jīng)斷裂開(kāi),并在此位置放出1-2個(gè)中子,所用時(shí)間約為10-12秒 ,此時(shí),三支2P質(zhì)子將繼續(xù)向上飄移并與上部核組成新的大核,下部核也調(diào)整組成新的大核。U236鈾核由此斷裂成兩個(gè)大核。

..釋放出的1-2個(gè)中子具有相同的能量,并快速打擊另一核,由此產(chǎn)生了連式反應(yīng)。

..分裂后的上,下兩部分各自繼續(xù)調(diào)整,在各自核力區(qū)重新組成較穩(wěn)定的新核,這個(gè)過(guò)程就是新核重組。重組過(guò)程是復(fù)雜的,有中子、質(zhì)子互相衰變,有支節(jié)變主軸質(zhì)子加強(qiáng)核的穩(wěn)定??傊?。所有質(zhì)子都是從高能激發(fā)態(tài)向基態(tài)回歸轉(zhuǎn)變。這個(gè)過(guò)程釋放出大量的能量,最后至少組成兩個(gè)大新核;如圖示分裂產(chǎn)物:鈮Nb96和銻Sb139并放出一個(gè)中子。新核含大量中子,不太穩(wěn)定,它將繼續(xù)衰變或放出多余的中子。如圖示產(chǎn)生鈮Nb96和銻Sb139,其中銻Sb139可逐次放出三個(gè)中子變成銻Sb136而成為穩(wěn)定,也可以連續(xù)進(jìn)行β-衰變放出三個(gè)負(fù)電子變成氙Xe139而成為穩(wěn)定,也可兩者同時(shí)進(jìn)行,此時(shí),釋放出的中子為延緩中子半衰期為秒的數(shù)量級(jí)。

235U俘獲一個(gè)中子發(fā)生裂變后的產(chǎn)物很多,有時(shí)是氙和鍶,有時(shí)是鋇和氪或銻和鈮,我國(guó)物理學(xué)家何澤慧、錢(qián)三強(qiáng)還發(fā)現(xiàn)鈾核有時(shí)裂變?yōu)槿糠只蛩牟糠帧?/p>

其它兩個(gè)位位置的鈾核裂變方程應(yīng)該是:

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..鈾U235核裂變幾率分布圖可以驗(yàn)證以上分析的正確性。

裂變發(fā)生在上部第二層與第三層最薄弱環(huán)節(jié)上,其產(chǎn)物分布最大。從第一層下部平均裂變成兩個(gè)相等的大核幾率很小。從頭尾分裂成小核幾率更小幾乎為零。所以,裂變大多發(fā)生在最薄弱的第二層與第三層雙中子間。

?? 中子打進(jìn)鈾235后,形成一個(gè)新的處于激發(fā)態(tài)的核,由于其中核子的劇烈運(yùn)動(dòng),核子間的距離增大,核力迅速減少,不足以克服質(zhì)子間的庫(kù)侖力,核就分裂成兩部分或三、四部分。裂成三、四部分的機(jī)率很小,只有裂成兩部分機(jī)率的千分之三和萬(wàn)分之三。分成兩部份的機(jī)率大也說(shuō)明:核結(jié)構(gòu)象一顆大樹(shù)被拆成了兩節(jié)。

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參考文獻(xiàn):

文摘:http://www.zb.edu.sh.cn/wuli-kg/g2/g2-16d/16d-z/8.htm裂變和聚變·知識(shí)點(diǎn)精解

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褚圣麟《原子物理》,陳鵬萬(wàn)《電磁學(xué)》等

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04核聚變的具體過(guò)程及原理

The specific process and principle of nuclear fusion

四川彭州市竹瓦中學(xué)?? 李守安

郵編611934 Email lian0011@126.com

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關(guān)鍵詞:核力區(qū)? 順磁對(duì)碰 單中子結(jié)構(gòu) 冷核聚變

摘要:核聚變的具體過(guò)程及原理是:只有當(dāng)具有足夠能量的氘核的S極與氚核的N極在順磁通道中相碰撞時(shí)才是產(chǎn)生氦核的唯一機(jī)會(huì)。帶著強(qiáng)大能量的氘核碰撞到氚核后,部份能量像鋼體性彈性碰撞一樣順次傳遞給氚核S極最末的一個(gè)中子,這個(gè)中子得到能量并克服質(zhì)子的吸引飛出核外。如圖4-3所示。這也是為什么不用兩個(gè)氘核碰撞聚變成氦核的原因,氘核碰撞到氘核后,部份能量像鋼體性彈性碰撞一樣順次傳遞給第二個(gè)氘核S極最末的一個(gè)質(zhì)子,這個(gè)質(zhì)子得到能量克服其它質(zhì)子的吸引飛出核外,最終只能形成氚核;這個(gè)氚核再被氘核打擊才能行成氦核,所以許多科學(xué)人士做這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)能得到:中子、氚和伽馬射線(xiàn)。

?正文

????? 本文分三個(gè)方面具體說(shuō)明,第一個(gè)方面要說(shuō)明為什么碰撞要具有強(qiáng)大的能量,那是因?yàn)楹肆哂刑厥鈪^(qū)域的引力區(qū)。第二方面說(shuō)明具體兩個(gè)核是怎樣完成聚變的。第三方面說(shuō)說(shuō)冷核聚變和可控聚變的可行性。

一、???????????? 變的兩個(gè)核距離必須達(dá)到核力區(qū)

????? 這個(gè)條件是由原子核核力特殊的性質(zhì)決定的。(要具體了解核力性質(zhì)可以看看《核力性質(zhì)和大小的計(jì)算》)

受控聚變的研究之所以如此艱難,一個(gè)根本的原因,是由于所有原子核都帶正電。核力是一種短程力。2個(gè)帶正電的原子核互相接近時(shí),它們之間的靜電斥力也越來(lái)越大。只有當(dāng)它們之間互相接近的距離達(dá)到大約萬(wàn)億分之三毫米時(shí),核力才能起作用。這時(shí)由于核力大于靜電斥力,2個(gè)原子核才能聚合到一起,放出巨大的能量。由于2個(gè)原子核聚合前首先要克服強(qiáng)大的靜電斥力,所以在地球上現(xiàn)有的條件下,很難發(fā)生聚變。為了實(shí)現(xiàn)鈾-235、钚-239等的裂變,不需要入射中子及靶原子核具有任何動(dòng)能;而為了使2個(gè)原子核聚變,首先必須使兩個(gè)原子核的一方或雙方有足夠的能量,去克服彼此之間的靜電斥力。這就是全部癥結(jié)之所在

質(zhì)子中子都是被磁化后產(chǎn)生的相互吸引,使核力表現(xiàn)出與“電荷無(wú)關(guān)性質(zhì)”。相鄰兩個(gè)質(zhì)子間隔1-2個(gè)中子同軸同旋轉(zhuǎn)才有強(qiáng)力的吸引作用,使核力表現(xiàn)出“飽和性”和方向性的特點(diǎn)。每個(gè)質(zhì)子都是通過(guò)中子與其它質(zhì)子產(chǎn)生吸引的,使核力表現(xiàn)出“交換性”的特點(diǎn)。安培力與主軸有關(guān),偏離軸心太大安培力迅速減弱,而庫(kù)侖力只與距離有關(guān)的無(wú)心力,使核力表現(xiàn)出“有心力和無(wú)心力的綜合性”的特點(diǎn)。質(zhì)子上正電荷的分布只在一個(gè)小點(diǎn)上,這個(gè)點(diǎn)在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生一個(gè)安培力。這就是核力的根本所在,核力就是由安培力吸引和庫(kù)侖斥力組成。這兩個(gè)力作用下,在1-3個(gè)直徑之內(nèi)表現(xiàn)出引力,在這個(gè)之外表現(xiàn)出斥力,并表現(xiàn)核力的各種特性。如圖4-1

所以,兩個(gè)原子核要想聚合在一起必須滿(mǎn)足兩個(gè)條件:第一,兩個(gè)原子核必須具有一定能量達(dá)到核力區(qū)域,這個(gè)區(qū)域在質(zhì)子相距1-3個(gè)直徑之內(nèi),不能超過(guò),剛剛達(dá)到核力區(qū)就能相互吸引。第二,兩個(gè)原子核必須同軸同方向自旋,取順磁方向;這就是聚變的機(jī)制.

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?? 要具有的一定能量可以通過(guò)裂變產(chǎn)生高溫獲得,也可以從低溫加速順磁對(duì)碰強(qiáng)行達(dá)到核力區(qū)域。

二、???????????? 變的兩個(gè)核必須同方向碰撞

這個(gè)條件是由原子核特殊結(jié)構(gòu)決定的。(要具體了解核的結(jié)構(gòu)必須看看《原子核的大樹(shù)形接觸式結(jié)構(gòu)模型》)

氘、氚、氦三個(gè)核結(jié)構(gòu)如下圖4-2。根據(jù)“所有質(zhì)子、中子的增多,總是先從能級(jí)最低層次排起,并且總是從核內(nèi)磁場(chǎng)的北極增加”。所以氘核的一個(gè)中子排在北極如圖下部;氚核結(jié)構(gòu)在主軸上北極南極各排一個(gè)中子;氦核結(jié)構(gòu)兩質(zhì)子間間隔一個(gè)中子組成核,另一個(gè)中子排在北極上如圖。

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從圖清楚可見(jiàn):氘、氚兩個(gè)S極相碰撞或兩個(gè)N極相碰撞都不能聚合在一起。只有當(dāng)氘核的S極與氚核的N極相碰撞時(shí)才是唯一產(chǎn)生氦核的機(jī)會(huì)。帶著強(qiáng)大能量的氘核碰撞到氚核后,部份能量像鋼體性彈性碰撞一樣順次傳遞給氚核S極最末的一個(gè)中子,這個(gè)中子得到能量并克服質(zhì)子的吸引飛出核外。如圖4-3所示。這也是為什么不用兩個(gè)氘核碰撞聚變成氦核的原因,氘核碰撞到氘核后,部份能量像鋼體性彈性碰撞一樣順次傳遞給第二個(gè)氘核S極最末的一個(gè)質(zhì)子,這個(gè)質(zhì)子得到能量克服其它質(zhì)子的吸引飛出核外,最終只能形成氚核,這個(gè)氚核再被氘核打擊才能行成氦核,所以許多科學(xué)人士做這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)能得到:中子、氚和伽馬射線(xiàn)。還有一種情況:當(dāng)氘核的N極與氚核的S極相碰撞時(shí)也能產(chǎn)生氦核,但這個(gè)氦核不穩(wěn)定要變化成單中子結(jié)構(gòu)才穩(wěn)定,因?yàn)閱沃凶颖入p中子結(jié)構(gòu)結(jié)合力大得多。所以,只有當(dāng)氘核的S極與氚核的N極相碰撞時(shí)才是產(chǎn)生氦核的唯一機(jī)會(huì)。完全可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:實(shí)驗(yàn)一定能夠發(fā)現(xiàn)碰撞后核內(nèi)中子主要從南極S極彈射出來(lái),就說(shuō)明這個(gè)結(jié)論是完全正確的。

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實(shí)驗(yàn)時(shí)可以將氘核作子彈、氚核作靶子,子彈和靶子都必須在順磁通道內(nèi)。也可以將氘核作子彈、氚核也作子彈在順磁通道內(nèi)相對(duì)碰撞。在低溫下要做到這些確實(shí)不容易。所以有更多的人采用高溫做實(shí)驗(yàn):高溫時(shí),總有部份氘核、氚核相遇相碰撞,產(chǎn)生的能量又使更多的氘核、氚核相遇相碰撞,要控制這種聚變完全不可能吧。注意:氘核、氚核都是小核結(jié)構(gòu),圓周旋轉(zhuǎn)速度快,要想使兩者順磁高速度運(yùn)動(dòng)確實(shí)讓所有科學(xué)人士用用腦。

三、???????????? 控聚變和冷核聚變完全可能

只要清楚了聚變的以上兩個(gè)條件,可控聚變和冷核聚變完全可能實(shí)現(xiàn)。

“冷核聚變”又稱(chēng)“低能核反應(yīng)”,或“化學(xué)輔助核反應(yīng)”。1989年3月23日,美國(guó)猶他大學(xué)在鹽湖城召開(kāi)了一次不同尋常的新聞發(fā)布會(huì),在會(huì)上宣稱(chēng),兩位化學(xué)家 ?——猶他大學(xué)的斯坦利·龐斯博士和英國(guó)南安普頓大學(xué)的馬丁·弗萊希曼博士實(shí)現(xiàn)了常溫核聚變:他們?cè)陔娀瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)中觀察到室溫條件下兩次氘原子的核聚變。按照核聚變?cè)?,核聚變將?huì)釋放出中子、氚和伽馬射線(xiàn),同時(shí)釋放出巨大的能量。后因擔(dān)心發(fā)生爆炸,他們及時(shí)終止了實(shí)驗(yàn)。

 消息傳出,在學(xué)術(shù)界引起的震動(dòng)不亞于一次真正的核爆炸,因?yàn)樵S多科學(xué)家都在夢(mèng)寐以求地尋找新的核聚變途徑。?

按照目前的核聚變條件,核聚變只能在極端的高壓和高溫條件下才能產(chǎn)生,這對(duì)反應(yīng)堆的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)材料的選擇都是巨大的挑戰(zhàn)。如果能實(shí)現(xiàn)室溫條件下的核聚變,便意味著將來(lái)在實(shí)驗(yàn)室里就能提供取之不盡、用之不竭的清潔能源,這無(wú)疑將是人類(lèi)科學(xué)史上的重大突破。

這兩位化學(xué)家的發(fā)現(xiàn)激起了全世界無(wú)數(shù)科學(xué)家的興趣,紛紛開(kāi)始在實(shí)驗(yàn)室里重復(fù)這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。然而,實(shí)驗(yàn)的結(jié)果非常令人沮喪,沒(méi)有一個(gè)科學(xué)家能夠再次觀察到室溫條件下核聚變的發(fā)生。人們開(kāi)始失望,并逐漸轉(zhuǎn)化為對(duì)這兩位化學(xué)家誠(chéng)信的懷疑。在弗萊希曼博士和龐斯博士的實(shí)驗(yàn)完成半年之后,美國(guó)能源部根據(jù)許多失敗的實(shí)驗(yàn)寫(xiě)了一份報(bào)告,正式否定了這項(xiàng)轟動(dòng)一時(shí)的科學(xué)發(fā)現(xiàn),結(jié)論為兩位科學(xué)家測(cè)量錯(cuò)誤和為獲取研究資金的不恰當(dāng)動(dòng)機(jī)。

一項(xiàng)似乎能獲得諾貝爾獎(jiǎng),并有可能改變?nèi)祟?lèi)命運(yùn)的科學(xué)發(fā)現(xiàn)就這樣被打入冷宮。但是也有許多科學(xué)家并未就此罷休。15年來(lái),不斷有人繼續(xù)探索“冷核聚變”的可能性。美國(guó)麻省理工學(xué)院的彼得·哈格斯坦教授一直在進(jìn)行“冷核聚變”研究;波特蘭州立大學(xué)的約翰·達(dá)西教授不僅自己相信“冷核聚變”存在,還培養(yǎng)了一群弟子,繼續(xù)這項(xiàng)研究;意大利的奧古斯都-蒙梯大學(xué)在重復(fù)“冷核聚變”實(shí)驗(yàn)中還取得了不小進(jìn)展;德國(guó)、日本、以色列等國(guó)的科學(xué)家也在繼續(xù)這項(xiàng)實(shí)驗(yàn),他們甚至聯(lián)合起來(lái),成立了一個(gè)“國(guó)際冷聚變科學(xué)協(xié)會(huì)(ICCF)”,每隔一年半組織一次學(xué)術(shù)研討會(huì)。

中國(guó)與多國(guó)科學(xué)家組成的聚變實(shí)驗(yàn)正在法國(guó)內(nèi)進(jìn)行中,其中順磁控制等許多理論正在使用的過(guò)程中。希望這個(gè)理論能對(duì)正在進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)起到推動(dòng)作用,使可控制聚變成為現(xiàn)實(shí)。也使進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)不是盲目的進(jìn)行。

要是以上科學(xué)人士知道核聚變的具體過(guò)程及原理,他們就會(huì)少走彎路,直接進(jìn)入實(shí)驗(yàn)技術(shù)階段準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)。在這里一系列理論:核力、核結(jié)構(gòu)、裂變、聚變等理論無(wú)人問(wèn)津也許是科學(xué)發(fā)展的一個(gè)時(shí)間損失。

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參考文獻(xiàn):

1、趙國(guó)求《現(xiàn)代物理知識(shí)》1993年2期,P32

2、胡鏡寰、王忠烈、劉玉華《原子物理》1989年2月北京師范大學(xué),P266

3、趙凱華、陳熙謹(jǐn)《電磁學(xué)》1985年6月高等教育,P347、P356、P387、P552、P555、P556

4、徐游《電磁學(xué)》1987年7月江蘇科學(xué),P215、P218、P282

5、殷傳宗《原子物理學(xué)》1987年7月廣西師范,P25

6、(蘇)亞沃爾基《現(xiàn)代物理手冊(cè)》1992年科學(xué)出版,P578

7、褚圣麟《原子物理》,陳鵬萬(wàn)《電磁學(xué)》等

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05?氘與氘聚變生成氦3(3He)是完全可控的

Deuterium?with?deuterium fusion?to?generate?helium?3 (3He)?is completely?controllable

地址:?四川彭州市竹瓦九年制學(xué)校?郵編:611934

作者: 李守安? E-mail:lian0011@126.com

QQ342922500

Pengzhou City of Sichuan Meng Yang Town zhu wa School

?Postal Code?611934

Author: Li Shou-an?? E-mail:?lian0011@126.com

關(guān)鍵詞:

氘聚變 產(chǎn)物氦3??可控聚變 核力性質(zhì) 核接觸結(jié)構(gòu)

Keyword?deuterium fusion???Product of?helium-3??Controlled?fusion??Nuclear force?nature??Nuclearcontact structure

摘要:

高純度的氘與氘核在強(qiáng)力磁場(chǎng)中,沿順磁場(chǎng)方向高速對(duì)碰,生成產(chǎn)物氦3(3He),是完全可以控制的。月球上大量的氦3來(lái)源有可能就是氘核聚變的產(chǎn)物。從文中也可粗略看到兩個(gè)物理斷層理論:核力的性質(zhì)和核具體結(jié)構(gòu)形式,核的接觸結(jié)構(gòu)才是一種穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。必須知道核力性質(zhì)和核的具體結(jié)構(gòu)才能實(shí)現(xiàn)核聚變的可控制性。

High purity deuterium and deuteron in a strong magnetic field at high speed along the direction of the magnetic field of the cis-touch, generate product helium 3 (3He), can completely control. The the moon large number of helium 3 sources is the deuteron fusion product. From the text can roughly see two physical fault theory: the nature of the nuclear forces and nuclear specific structure, nuclear contact structure is a kind of stable structure. Must know the specific nuclear properties and nuclear structure in order to realize the controllability of the fusion.

老師,你可以阻止我發(fā)表文章,但不要阻止科學(xué)的發(fā)展。

正文:

一、氘核和氦3核的物理性質(zhì)

首先我們對(duì)氘核的物理性質(zhì)是必須要知道的。氘核由一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子組成,這個(gè)質(zhì)子與中子靠什么性質(zhì)的力量結(jié)合在一起,這就是多種核力中的一種性質(zhì)的力,它是氘核中兩核子結(jié)合力。先看看單個(gè)質(zhì)子氫核的物理性質(zhì):氫核中質(zhì)子高速自旋,這是人人知道的,質(zhì)子上正電荷分布在一個(gè)很小的范圍內(nèi)(可看為一個(gè)點(diǎn)上,就像足球有一點(diǎn)是氣門(mén)心一樣),霍夫施塔特早年用快電子打擊質(zhì)子中子實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn):質(zhì)子的電荷分布在一個(gè)小范圍內(nèi),而中子在這小范圍的正電荷外圍分布著小圈負(fù)電荷。這些“小范圍”與整個(gè)質(zhì)子中子體積比較相當(dāng)于一個(gè)小小的點(diǎn)。組成質(zhì)子中子的物質(zhì)并沒(méi)有平分電荷,而電荷就是在一點(diǎn)上。結(jié)論是:質(zhì)子帶著處在一小點(diǎn)的一份正電荷高速自旋。那么氘核中質(zhì)子中子靠什么力量結(jié)合?我研究發(fā)現(xiàn):那要看質(zhì)子怎么自旋?

質(zhì)子與中子、質(zhì)子與質(zhì)子、質(zhì)子與電子這三種結(jié)合主要是以質(zhì)子怎么自旋為關(guān)鍵的。質(zhì)子怎么自旋呢?帶著處于一點(diǎn)有一份正電荷的質(zhì)子有三種情況的自旋:一是以此點(diǎn)為軸心自旋,二是以此點(diǎn)作一個(gè)圓周線(xiàn)速度、以質(zhì)子半徑為半徑高速自旋,如圖1-1圖+所示,三是以任意小于質(zhì)子半徑為半徑雜亂自旋。你認(rèn)為有第四種可能么?沒(méi)有了,只有這三種情況。

那種自旋能產(chǎn)生質(zhì)子之間、質(zhì)子與中子間的結(jié)合力呢?我們各個(gè)分析就可以發(fā)現(xiàn):第一種情況從所有現(xiàn)有物理理論都無(wú)法找到質(zhì)子間有什么引力存在;第三種情況情況中,發(fā)現(xiàn)正電荷點(diǎn)在作一個(gè)小圓周旋轉(zhuǎn),高速旋轉(zhuǎn)時(shí)就會(huì)形成一個(gè)電流環(huán),物理理論告訴我們:電流環(huán)能產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)(高中物理中的安培定則吧),這個(gè)磁場(chǎng)對(duì)相同方向電流環(huán)產(chǎn)生引力作用,對(duì)異向電流環(huán)產(chǎn)生斥力作用;假如核內(nèi)兩相鄰質(zhì)子正好相同方向自旋,相鄰質(zhì)子間的引力作用就產(chǎn)生了;假如質(zhì)子與其電子也相同方向自旋,因各自帶電荷不同而電流方向相異,質(zhì)子與電子的斥力作用也有了解釋?zhuān)坏谌N情況正電荷點(diǎn)旋轉(zhuǎn)半徑時(shí)大時(shí)小,產(chǎn)生的結(jié)合力時(shí)有時(shí)無(wú),是不會(huì)穩(wěn)定存在的。我們主要看看第二種情況:正電荷點(diǎn)以質(zhì)子半徑為半徑高速自旋,同時(shí)這點(diǎn)以一個(gè)穩(wěn)定的線(xiàn)速度自旋,質(zhì)子高速自旋是已知的,這點(diǎn)的線(xiàn)速度是多少是未知的,但物理中有個(gè)是恒定的速度就是光速,只有光速運(yùn)動(dòng)才是一個(gè)穩(wěn)定的速度,假設(shè):把這點(diǎn)正電荷旋轉(zhuǎn)線(xiàn)速度定為光速,這個(gè)結(jié)論是無(wú)法證明,也沒(méi)有證明的必要。所以圖+中,正電荷點(diǎn)以質(zhì)子半徑為半徑、以光速為圓周線(xiàn)速度高速自旋,產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的環(huán)形電流,出現(xiàn)一個(gè)穩(wěn)定的磁場(chǎng),將質(zhì)子本身和相鄰中子磁化,使質(zhì)子中子相互吸引,使質(zhì)子與相鄰?fù)蜃孕|(zhì)子相互吸引(小距離范圍內(nèi)的兩質(zhì)子),使質(zhì)子與其同向自旋電子相互排斥,這個(gè)力就是多種核力中最關(guān)鍵的一種性質(zhì)的力---就叫安培力。任何學(xué)者只要用以上結(jié)論推導(dǎo),所有原子核結(jié)構(gòu)、原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)及物質(zhì)世界都能推理出來(lái)。安培力有多大,理工科學(xué)者都能計(jì)算出來(lái)。

其中:質(zhì)子中子的半徑為R=0.8×10-15米。(由許多科學(xué)家通過(guò)測(cè)量和計(jì)算得到的。)

質(zhì)子電子電荷量都是q= e = 1.6×10-19庫(kù)侖

質(zhì)子上正電荷自旋線(xiàn)速度C=3×108米/秒

只有正電荷電流環(huán)時(shí)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度較小,有質(zhì)子中子參與磁化后會(huì)加強(qiáng)4-5倍。

(質(zhì)子中子能磁化,假設(shè)質(zhì)子中子是強(qiáng)磁化物質(zhì),這個(gè)結(jié)論也無(wú)法證明,也沒(méi)必要證明)

再由“畢奧——薩伐爾定律”,得到磁感應(yīng)強(qiáng)度B0

再由安培定律得:F安=∫d(L B I)=2πR B I

由此計(jì)算出安培力大小在一定范圍內(nèi)比質(zhì)子正電荷間的庫(kù)侖斥力大,如圖1-2

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圖中看出:在大于R與6R的范圍內(nèi)安培力大于庫(kù)侖力,核力表現(xiàn)了對(duì)相鄰R至6R范圍內(nèi)的另一質(zhì)子為引力,相鄰質(zhì)子懸空達(dá)到平衡是不太可能的(宏觀世界必定是穩(wěn)定的),而當(dāng)其間有一個(gè)中子或二個(gè)中子起保護(hù)作用時(shí),而達(dá)到平衡這種情況才存在可能,圖中虛線(xiàn)可看到在2R或在4R處核力都是強(qiáng)大的引力,2R半徑正好是一個(gè)中子,4R半徑正好是2個(gè)中子,所以,原子核基本結(jié)成結(jié)構(gòu)就是以:相鄰質(zhì)子之間間隔一個(gè)中子和間隔二個(gè)中子的結(jié)構(gòu)形式結(jié)成。(最終排列還要分層次分支節(jié),按磁場(chǎng)順序,按磁場(chǎng)強(qiáng)度大小,磁場(chǎng)大的地方吸引更多中子,排列出所有原子核及多中子同位素)。

至此,我們得到了氘核的物理性質(zhì):氫核的質(zhì)子正荷點(diǎn)以質(zhì)子半徑為半徑以光速為線(xiàn)速度高速自旋,產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)磁場(chǎng),將質(zhì)子本身和相鄰中子磁化,一個(gè)質(zhì)子和一人中子因磁性結(jié)合在一起組成了氘核,這就是氘核的物理性質(zhì)。氘核磁場(chǎng)的另一個(gè)方向還可吸引一個(gè)中子,其結(jié)構(gòu)就是氚核(3H),而氘核內(nèi)中子的另一端能吸引一個(gè)同旋質(zhì)子組成氦3核,如圖1-3所示。知道了氘核和氦3核的物理結(jié)構(gòu)性質(zhì),而氘核怎樣聚變?yōu)楹?核?

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二、氘核聚變?yōu)楹?核的過(guò)程

由上還可看到:兩質(zhì)子之間間隔一個(gè)中子時(shí),核內(nèi)引力非常強(qiáng)大,怎么平衡多出的引力?容易得到兩種情況:一是兩質(zhì)子上下擺動(dòng),二是繞中心高速旋轉(zhuǎn)。這兩情況不用證明,我們宏觀觀察發(fā)現(xiàn):所有原子核總是高速旋轉(zhuǎn)的,外觀形狀多呈球形,作球形旋轉(zhuǎn)只能說(shuō)明核內(nèi)質(zhì)子是擺動(dòng)與旋轉(zhuǎn)兩種情況同時(shí)存在。還有外觀是啞玲形,除了有以上兩種運(yùn)動(dòng)外,還有以核磁主軸占主的繞軸旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)結(jié)果外觀就是啞玲形。兩個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的氘核要聚變?cè)谝黄鸪蔀楹ず苏娴暮茈y控制。

由上還可看到:氦3核中兩質(zhì)子結(jié)合在一起,是因?yàn)橥蜃孕?,順磁結(jié)合。所以,可控制聚變第一個(gè)條件就是:必須將高速旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)氘核強(qiáng)迫變?yōu)轫槾拧4偶s束核聚變實(shí)驗(yàn)各個(gè)國(guó)家都在做,打擊用的高速氘核彈和被打擊用的固定氘核靶都要在強(qiáng)力順磁中。低溫可以將核旋轉(zhuǎn)變慢,這個(gè)條件也可利用,使核更能變?yōu)轫槾?。各?guó)的聚變實(shí)驗(yàn)總是沒(méi)有多大成功,可能是對(duì)核結(jié)構(gòu)不知道吧。人工制造強(qiáng)磁有點(diǎn)難吧。

由上還可看到:兩個(gè)氘核相距6R之外時(shí),庫(kù)侖力大于安培力表現(xiàn)為斥力,另外氘原子的電子也相互排斥。一個(gè)氘核要達(dá)到另一個(gè)氘核的6R之內(nèi),必須具有強(qiáng)大的能量(速度),速度太小時(shí)氘核到不了另一個(gè)氘核的核力區(qū),速度太大時(shí)氘核彈可能將氘核靶整個(gè)打出。所以,可控制聚變的第二個(gè)條件就是:氘核必須具有一個(gè)適當(dāng)?shù)乃俣却驌魟e一個(gè)氘核,同時(shí)最好先將核外電子移開(kāi)一時(shí)(等離子體吧)。氘核初始動(dòng)能應(yīng)該多大?可以從下面估算出來(lái):用最先進(jìn)的儀器,在間隔時(shí)間最短的時(shí)間內(nèi)測(cè)出平衡狀態(tài)下氘原子的電子從一處到另一處轉(zhuǎn)動(dòng)角速度,從而測(cè)出核內(nèi)質(zhì)子中子轉(zhuǎn)動(dòng)角速度,再根據(jù)質(zhì)子中子半徑可以計(jì)算出中子轉(zhuǎn)動(dòng)的線(xiàn)速度,再進(jìn)一步計(jì)算出轉(zhuǎn)動(dòng)的向心力,這個(gè)力量就是質(zhì)子中子結(jié)合的最小力量。氘核打擊另一氘核時(shí),一個(gè)中子被碰撞出來(lái)最小要能大于質(zhì)子中子結(jié)合力,才能實(shí)現(xiàn)聚變,知道質(zhì)子中子結(jié)合力,就能粗算出氘核打擊前具有的動(dòng)能。測(cè)電子角速度有點(diǎn)難吧。

一個(gè)順磁的具有一定速度的氘核打擊另一個(gè)順磁的氘核,生成了氦3核,并彈性碰撞出一個(gè)中子,如圖1-4所示。

用氘核的N極打擊靶氘核的S極,一定會(huì)在生成物的N極得到一個(gè)中子。

在受控制聚變實(shí)驗(yàn)中,各國(guó)用的源材料可能各不相同,為什么不全用氘核作材料?原因不是太清楚,可能是氘核不易控制,氘核不易加速,或有其它原因吧,但我認(rèn)為氘核聚變成氦3核是完全可控制的。有許多大膽的證據(jù)證明用氘核聚變?yōu)楹?核。

三、氘核聚變?yōu)楹?核的大膽證據(jù)

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)月球上有大量的氦3,而月球上氦3的來(lái)源就是氘核聚變成氦3的有力證據(jù)。

我們還得先認(rèn)識(shí)認(rèn)識(shí)月球。月球直徑約3476公里,是地球的3/11,而具有3/11直徑的衛(wèi)星的行星存在是不可能自然行成的。科學(xué)家對(duì)月球多次碰撞發(fā)現(xiàn)月球是空心的,月球與地球比例也發(fā)現(xiàn)月球是空心的。部份學(xué)者研究認(rèn)為月球有一層巖石層和一層高強(qiáng)度合金層組成(科學(xué)家推測(cè),一個(gè)能形成直徑80--160公里環(huán)形山的隕石,撞擊月面,其能量相當(dāng)于幾萬(wàn)億噸TNT爆炸的當(dāng)量,撞擊月球的隕石會(huì)在月面上撞出一個(gè)深達(dá)幾十公里的深坑。甚至有的科學(xué)家認(rèn)為,一個(gè)直徑6公里以上的隕石,也會(huì)造成一個(gè)比直徑大四或五倍的深坑。可奇怪的是,月球上沒(méi)有一個(gè)隕石坑是按科學(xué)家的推測(cè)出現(xiàn)的。月面上最大的環(huán)形山是加加林環(huán)形山,它的直徑有280公里,可深度僅有6公里,一般直徑200公里的環(huán)形山,深度大約都在三四公里。這究竟是怎么回事?科學(xué)家們迷茫不解??拥灼教沟萌缫粋€(gè)硬金屬殼。)月海大而平坦,就像人為修補(bǔ)好的平底鍋。所以,我們大膽假設(shè)月球就是一宇宙飛船。作為強(qiáng)大宇宙飛船的能源:可控制核聚變的利用就是它的一切能源源泉。月球飛船的能源就是可控氘核聚變生成產(chǎn)物氦3,月球表面大量氦3就是聚變留下的產(chǎn)物。有學(xué)者會(huì)問(wèn):為什么月球不用氦3而用氘核作能源?我也不知道,也許他們只能控制氘核聚變吧?他們掌握了氘核聚變的技術(shù)。如果真存在月球人利用氘核聚變驅(qū)動(dòng)月球飛船,那也是6500萬(wàn)年前的事了。

??? 月球飛船是沒(méi)法證實(shí),現(xiàn)今地面多次出現(xiàn)的UFO,也許能說(shuō)明一點(diǎn)點(diǎn)問(wèn)題。多數(shù)近距離發(fā)現(xiàn)的UFO和USO大都出現(xiàn)在海水邊,小部份UFO出現(xiàn)在陸地也許是在科考。它們?cè)诤K凶鍪裁??人人都知道:海水中有大量的氘,取之不盡用之不完。它們不知道還是不會(huì)用?自然不用證明,它們就是在大量提取利用氘能。UFO經(jīng)過(guò)時(shí)有一個(gè)眾所周知的現(xiàn)象:具有強(qiáng)力的磁場(chǎng),使周?chē)娏ο到y(tǒng)失效。它們用強(qiáng)磁場(chǎng)干什么?就是強(qiáng)磁約束實(shí)現(xiàn)氘核聚變。我不知道各國(guó)科學(xué)實(shí)驗(yàn)中能否產(chǎn)生相當(dāng)強(qiáng)度的強(qiáng)磁場(chǎng)?有了強(qiáng)磁還要加速氘核,聚變就可控制了??磥?lái)我們地球人科技落后了N年。

假設(shè)海水中的氘原本就是月球空心中裝的能源,只是因?yàn)?0000年前某種原因使之從天而降形成大洪水而落到海里,月球飛船再也飛不走了,而只在月球表面留下了大量聚變產(chǎn)物氦3。那這個(gè)假設(shè)也真的太驚人了,太大膽了。

UFO真實(shí)性沒(méi)法證實(shí),月球飛船真實(shí)性沒(méi)法證實(shí),月球上氦3來(lái)源沒(méi)法證實(shí),氘聚變也就沒(méi)法證實(shí),而氦3核的結(jié)構(gòu)及核力-安培力的存在也沒(méi)法證實(shí),正電荷點(diǎn)光速自旋也沒(méi)法證實(shí)。質(zhì)子太小太小了,有什么辦法能看到它光速自旋?真理非要用眼看到才是真理?

總之,受控聚變理論我已經(jīng)說(shuō)完:強(qiáng)磁約束限速打擊實(shí)現(xiàn)氘核聚變。具體技術(shù)問(wèn)題我談不上,科技工作者多多幫助。

科學(xué)發(fā)展為什么這么難?科學(xué)不就是大膽的猜想—證實(shí)—再猜想—再證實(shí)……,恩格斯研究共產(chǎn)主義社會(huì)不也是首先猜想么?愛(ài)因斯坦相對(duì)論到現(xiàn)在還是沒(méi)的有證實(shí)的猜想,不是么?為什么我們斷層理論——核力性質(zhì)和核具體結(jié)構(gòu)不能在猜想中先出現(xiàn),再去證實(shí)呢?為什么?

老師,理論粗形我也說(shuō)完,希望科學(xué)真的能向前發(fā)展。可以阻止我的文章,但不要阻止科學(xué)前進(jìn)。謝謝!禮!

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文獻(xiàn)

參考文獻(xiàn):

1、趙國(guó)求《現(xiàn)代物理知識(shí)》1993年2期,P32

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11、http://wenku.baidu.com/view/49420b86d4d8d15abe234e42.html(核力性質(zhì)

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06核內(nèi)質(zhì)子排列規(guī)律決定核外電子排列規(guī)律The proton arrangement of law decided extranuclear nuclear arrangement law四川彭州市蒙陽(yáng)鎮(zhèn)竹瓦九年制學(xué)校?? 李守安?QQ:342922500?? Email :lian0011@126.com關(guān)鍵詞:核內(nèi)質(zhì)子排列規(guī)律? 核外電子排列規(guī)律原因Law of protons in the nucleus are arranged extranuclear arrange the laws of reason

簡(jiǎn)介1、是什么因素由誰(shuí)決定了“核外電子有強(qiáng)列的排列規(guī)律”?決定電子排列規(guī)律的是電子本身性質(zhì),還是核內(nèi)質(zhì)子中子?

2、電子高速自旋:是以電子自身一點(diǎn)在自旋,還是以一個(gè)小半徑在旋轉(zhuǎn)?為什么要自旋?自旋線(xiàn)速度是多少?誰(shuí)決定電子的自旋?

3、電子的高速自旋正是現(xiàn)在宇宙產(chǎn)生的原因。也許根本就沒(méi)人相信:宇宙的來(lái)源就是這么簡(jiǎn)單?

4、同一軌道上的兩個(gè)電子自旋方向真的是不相同還是觀察時(shí)使用照物發(fā)生變化而出現(xiàn)了錯(cuò)誤結(jié)論?

1, Who decides what factors "extranuclear strong column arrangement law"? The electron arrangement the law is decided by the electronic nature of the protons and neutrons of the nucleus?

2, high-speed electronic spin: based electronic own little spin, or in a small radius in the rotation? Why spin? The spin line speed is how much? Who determines the spin of the electron?

3, electronic high-speed spin precisely the now cosmos Cause. Perhaps there is no one believed: the source of the universe is that simple?

4, the two electron spin direction in the same track is really is not the same or when viewed using the illuminated object changes error has occured Conclusion?

主要內(nèi)容:一、原子核外電子排布的原理 處于穩(wěn)定狀態(tài)的原子,核外電子將盡可能地按能量最低原理排布,另外,由于電子不可能都擠在一起,它們還要遵守泡利不相容原理和洪特規(guī)則,一般而言,在這三條規(guī)則的指導(dǎo)下,可以推導(dǎo)出元素原子的核外電子排布情況,在中學(xué)階段要求的前36號(hào)元素里,沒(méi)有例外的情況發(fā)生。 ?1.最低能量原理 電子在原子核外排布時(shí),要盡可能使電子的能量最低。怎樣才能使電子的能量最低呢?比方說(shuō),我們站在地面上,不會(huì)覺(jué)得有什么危險(xiǎn);如果我們站在20層樓的頂上,再往下看時(shí)我們心理感到害怕。這是因?yàn)槲矬w在越高處具有的勢(shì)能越高,物體總有從高處往低處的一種趨勢(shì),就像自由落體一樣,我們從來(lái)沒(méi)有見(jiàn)過(guò)物體會(huì)自動(dòng)從地面上升到空中,物體要從地面到空中,必須要有外加力的作用。電子本身就是一種物質(zhì),也具有同樣的性質(zhì),即它在一般情況下總想處于一種較為安全(或穩(wěn)定)的一種狀態(tài)(基態(tài)),也就是能量最低時(shí)的狀態(tài)。當(dāng)有外加作用時(shí),電子也是可以吸收能量到能量較高的狀態(tài)(激發(fā)態(tài)),但是它總有時(shí)時(shí)刻刻想回到基態(tài)的趨勢(shì)。一般來(lái)說(shuō),離核較近的電子具有較低的能量,隨著電子層數(shù)的增加,電子的能量越來(lái)越大;同一層中,各亞層的能量是按s、p、d、f、g……的次序增高的。這兩種作用的總結(jié)果可以得出電子在原子核外排布時(shí)遵守下列次序:1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、4d…… ?2.泡利不相容原理 我們已經(jīng)知道,一個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)要從4個(gè)方面來(lái)進(jìn)行描述,即它所處的電子層、電子亞層、電子云的伸展方向以及電子的自旋方向。在同一個(gè)原子中沒(méi)有也不可能有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的兩個(gè)電子存在,這就是泡利不相容原理所告訴大家的。根據(jù)這個(gè)規(guī)則,如果兩個(gè)電子處于同一軌道,那么,這兩個(gè)電子的自旋方向必定相反。也就是說(shuō),每一個(gè)軌道中只能容納兩個(gè)自旋方向相反的電子。這一點(diǎn)好像我們坐電梯,每個(gè)人相當(dāng)于一個(gè)電子,每一個(gè)電梯相當(dāng)于一個(gè)軌道,假設(shè)電梯足夠小,每一個(gè)電梯最多只能同時(shí)供兩個(gè)人乘坐,而且乘坐時(shí)必須一個(gè)人頭朝上,另一個(gè)人倒立著(為了充分利用空間)。根據(jù)泡利不相容原理,我們得知:s亞層只有1個(gè)軌道,可以容納兩個(gè)自旋相反的電子;p亞層有3個(gè)軌道,總共可以容納6個(gè)電子;d亞層有5個(gè)軌道,總共可以容納10個(gè)電子。我們還得知:第一電子層(K層)中只有1s亞層,最多容納兩個(gè)電子;第二電子層(L層)中包括2s和2p兩個(gè)亞層,總共可以容納8個(gè)電子;第3電子層(M層)中包括3s、3p、3d三個(gè)亞層,總共可以容納18個(gè)電子……第n層總共可以容納2n2個(gè)電子。 ?3.洪特規(guī)則 從光譜實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)出來(lái)的洪特規(guī)則有兩方面的含義:一是電子在原子核外排布時(shí),將盡可能分占不同的軌道,且自旋平行;洪特規(guī)則的第二個(gè)含義是對(duì)于同一個(gè)電子亞層,當(dāng)電子排布處于 全滿(mǎn)(s2、p6、d10、f14) 半滿(mǎn)(s1、p3、d5、f7) ?全空(s0、p0、d0、f0)時(shí)比較穩(wěn)定。這類(lèi)似于我們坐電梯的情況中,要么電梯是空的,要么電梯里都有一個(gè)人,要么電梯里都擠滿(mǎn)了兩個(gè)人,大家都覺(jué)得比較均等,誰(shuí)也不抱怨誰(shuí);如果有的電梯里擠滿(mǎn)了兩個(gè)人,而有的電梯里只有一個(gè)人,或有的電梯里有一個(gè)人,而有的電梯里沒(méi)有人,則必然有人產(chǎn)生抱怨情緒,我們稱(chēng)之為不穩(wěn)定狀態(tài)。 ?4、核外電子排布的方法 對(duì)于某元素原子的核外電子排布情況,先確定該原子的核外電子數(shù)(即原子序數(shù)、質(zhì)子數(shù)、核電荷數(shù)),如24號(hào)元素鉻,其原子核外總共有24個(gè)電子,然后將這24個(gè)電子從能量最低的1s亞層依次往能量較高的亞層上排布,只有前面的亞層填滿(mǎn)后,才去填充后面的亞層,每一個(gè)亞層上最多能夠排布的電子數(shù)為:s亞層2個(gè),p亞層6個(gè),d亞層10個(gè),f亞層14個(gè)。最外層電子到底怎樣排布,還要參考洪特規(guī)則,如24號(hào)元素鉻的24個(gè)核外電子依次排列為 1s2 2s2? 2p6? 3s2?? 3p6? 4s2? 3d4 根據(jù)洪特規(guī)則,d亞層處于半充滿(mǎn)時(shí)較為穩(wěn)定,故其排布式應(yīng)為: 1s2? 2s2? 2p6? 3s2? 3p6? 4s1? 3d5 最后,按照人們的習(xí)慣“每一個(gè)電子層不分隔開(kāi)來(lái)”,改寫(xiě)成 1s2 2s2 2p6? 3s2? 3p6? 3d5? 4s1

用洪特規(guī)則可以解釋為什么Cr原子的外層電子排布為3d54s1而不是3d44s2,Cu原子的外層電子排布為3d104s1而不是3d94s2。

核外電子排布的原理是從大量事實(shí)中概括出來(lái)的一般規(guī)律,絕大多數(shù)原子核外電子的實(shí)際排布與這些原理是一致的。但是隨著原子序數(shù)的增大,核外電子排布變得復(fù)雜,用核外電子排布的原理不能滿(mǎn)意地解釋某些實(shí)驗(yàn)的事實(shí)。在學(xué)習(xí)中,我們首先應(yīng)該尊重事實(shí),不要拿原理去適應(yīng)事實(shí)。也不能因?yàn)樵聿煌晟贫P(pán)否定原理??茖W(xué)的任務(wù)是承認(rèn)矛盾,不斷地發(fā)展這些原理,使之更加趨于完善。

5、有許多老的問(wèn)題,在得到答案的同時(shí)就得了了新的理論。

1)、是什么因素由誰(shuí)決定了“核外電子有強(qiáng)列的排列規(guī)律”?決定電子排列規(guī)律的是電子本身性質(zhì),還是核內(nèi)質(zhì)子中子?

2)、電子高速自旋:是以電子自身一點(diǎn)在自旋,還是以一個(gè)小半徑在旋轉(zhuǎn)?為什么要自旋?自旋線(xiàn)速度是多少?誰(shuí)決定電子的自旋?

3)、電子的高速自旋正是現(xiàn)在宇宙產(chǎn)生的原因。也許根本就沒(méi)人相信:宇宙的來(lái)源就是這么簡(jiǎn)單?

4)、同一軌道上的兩個(gè)電子自旋方向真的是不相同還是觀察時(shí)使用照物發(fā)生變化而出現(xiàn)了錯(cuò)誤結(jié)論?

二、原始態(tài)的N宇宙

首先申明:組成宏觀宇宙的三種粒子是中子質(zhì)子電子,本文只研究這三種,不研究太小的不能直接組成物質(zhì)的粒子,也不研究中子質(zhì)子由什么東東組成。全世界在沒(méi)有搞清楚中子質(zhì)子電子結(jié)合性質(zhì),沒(méi)搞清楚核結(jié)構(gòu)和核力性質(zhì),就去研究質(zhì)子中子由什么組成是完全在浪費(fèi)全球?qū)嶒?yàn)資源,根本沒(méi)的必要。也不要去相信科學(xué)家,90%以上的科學(xué)家只是書(shū)本知識(shí)豐富而已。

1、質(zhì)子不自旋時(shí)電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

宇宙產(chǎn)生于奇點(diǎn),還是產(chǎn)生于一個(gè)金蛋,這些不重要。但宏觀物質(zhì)中質(zhì)子產(chǎn)生于中子這是必須的。所以我們認(rèn)為原始宇宙要么是由冷純中子組成,要么某一瞬間原始宇宙由冷純中子組成。原始溫度一定是個(gè)極限溫度,感謝許多科學(xué)家為我們找到了一個(gè)極限溫度——絕對(duì)零度(0K)。原始宇宙也一樣被死亡的最后階段的星系冷核塌縮碰撞。絕對(duì)零度的中子被外界最后塌縮星系碰撞,許許多多的中子被碰分裂出許多質(zhì)子和電子,絕對(duì)零度的質(zhì)子不會(huì)自旋,分裂出的電子由質(zhì)子決定運(yùn)動(dòng)狀態(tài),質(zhì)子不自旋不作圓周旋轉(zhuǎn),電子也一樣不會(huì)自旋不用圓周旋轉(zhuǎn)。如果質(zhì)子不自旋,根本沒(méi)有任何力量阻止電子回規(guī)質(zhì)子。冷電子的結(jié)果也只能與質(zhì)子中和,變成新的冷中子。只要溫度不上升,原始宇宙永遠(yuǎn)這樣寂寞。由此可看出溫度是決定質(zhì)子自旋的根本動(dòng)力,而質(zhì)子是決定電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的根本原因。下面推論:當(dāng)N宇宙產(chǎn)生時(shí)更能證明溫度是質(zhì)子的生命。

溫度是決定質(zhì)子自旋的根本動(dòng)力。溫度是決定質(zhì)子自旋的根本動(dòng)力,可以由熱力學(xué)原理反推:溫度越低物質(zhì)運(yùn)動(dòng)越慢,當(dāng)溫度接近絕對(duì)零度時(shí),物質(zhì)原子不再作運(yùn)動(dòng),原子核也不再作太大的轉(zhuǎn)動(dòng)??茖W(xué)家得出絕對(duì)零度是不能達(dá)到的,絕對(duì)零度真的不能達(dá)到嗎?如果絕對(duì)零度存在,原子核中重要粒子質(zhì)子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)怎么樣?如果存在這個(gè)極限:絕對(duì)零度存在,質(zhì)子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定達(dá)到一個(gè)極限——靜止不動(dòng)。一但質(zhì)子不再自旋,電子不再受任何力量支持運(yùn)動(dòng)狀態(tài),也只好與質(zhì)子中和,成為一個(gè)冷中子。要證實(shí)這個(gè)理論也不是不可能:太陽(yáng)系中,天王星是太陽(yáng)系內(nèi)溫度低的行星,最低的溫度只有49K(-224℃),海海星比原來(lái)想像的更亮、更冷和更小,表面溫度為-240℃,冥王星的表面溫度知道很不很清楚,科學(xué)家認(rèn)為大概在35到45K(-238到-228℃)之間。我認(rèn)為如果按天天星到海王星下降了16℃計(jì)算,則冥王星的表面溫度應(yīng)該在-256℃以下。那么,如果冥王星(或柯伊伯帶行星)外還有星球,若也按下降了16℃計(jì)算,那它溫度應(yīng)在-273℃左右了??茖W(xué)家真的有能力,他們發(fā)現(xiàn)冥王星運(yùn)動(dòng)狀態(tài)受到外圍A行星影響,而到現(xiàn)在為止科學(xué)家并漢有發(fā)現(xiàn)A行星。按溫度下降來(lái)看A行星已經(jīng)到達(dá)了絕對(duì)零度,也就是說(shuō)A行星就是變成了一塊大的冷中子球。按發(fā)現(xiàn)一般行星的方法,科學(xué)家永遠(yuǎn)發(fā)現(xiàn)不了它的形狀,若知道冷中子性質(zhì),科學(xué)家也許能感知到它的存在??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)宇宙中有許多暗物質(zhì),那這些冷中子塊就是暗物質(zhì)的根本來(lái)源。大的星系暴發(fā)時(shí)物質(zhì)分布還是較均勻的,星系與星系間不可能是真空的,之間的物質(zhì)在絕對(duì)零度時(shí)會(huì)是什么狀態(tài)?冷中子塊就是其間的暗物質(zhì)。

如果將研究中子質(zhì)子的組成所用的資金,用來(lái)制造兩只飛船,一只能自行發(fā)熱保持體溫,一只不發(fā)熱,一同發(fā)向太陽(yáng)的外圍,若有一天一只能發(fā)回信息,一只不能發(fā)回信息而失終。所有的問(wèn)題就解決了。去證明吧:溫度是決定質(zhì)子自旋的根本動(dòng)力。

(也許原始宇宙本身因壓力大而具有一定高溫,這個(gè)環(huán)境相當(dāng)于常壓下的絕對(duì)零度的環(huán)境范圍,整個(gè)研究都是以這種基態(tài)為原則進(jìn)行研究的。以下也一樣。)

而質(zhì)子是決定電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的根本原因??茖W(xué)家還真有能力,他們發(fā)現(xiàn)質(zhì)子上正電荷分布在一個(gè)很小的范圍內(nèi),(霍夫施塔特早年用快電子打擊質(zhì)子中子實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn):質(zhì)子的電荷分布在一個(gè)小范圍內(nèi),而中子在這小范圍的正電荷外圍分布著小圈負(fù)電荷。這些“小范圍”與整個(gè)質(zhì)子中子體積比較相當(dāng)于一個(gè)小小的點(diǎn)。)電子與它中和時(shí)也正是這小地方的中心。這個(gè)小范圍的正電荷正是控制核外電子的中心。當(dāng)質(zhì)子靜止不動(dòng)不自旋時(shí),分裂到外的電子只受正負(fù)電荷間的庫(kù)侖引力作用,再?zèng)]有其它任何力量阻止它返回質(zhì)子上的正電荷區(qū),此時(shí)只有中和現(xiàn)象發(fā)生。兩者間什么時(shí)候有斥力出現(xiàn),什么時(shí)候就產(chǎn)生了宏觀宇宙。

2、質(zhì)子無(wú)規(guī)律非光速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

原始宇宙繼續(xù)被死亡后的星系冷核塌縮碰撞,假設(shè)這時(shí)溫度上升了萬(wàn)分之一開(kāi),中子撞裂的質(zhì)子有了一些運(yùn)動(dòng)狀態(tài)——非光速轉(zhuǎn)動(dòng),撞出的電子受庫(kù)侖力作用也隨那點(diǎn)正電荷非光速轉(zhuǎn)動(dòng),正電荷隨質(zhì)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生一點(diǎn)點(diǎn)與電子的斥力,這個(gè)斥力還不能阻止電子再次與質(zhì)子中和。原始宇宙還是一樣冷悽。

三、N宇宙的在一次偶然中產(chǎn)生

1、質(zhì)子上正電荷繞質(zhì)子半徑光速自旋,電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

原始宇宙繼續(xù)被死亡后的星系冷核塌縮碰撞,新的一頁(yè)開(kāi)始了,溫度極速上升,質(zhì)子高速旋轉(zhuǎn),分裂出的電子受質(zhì)子正電荷控制高速旋轉(zhuǎn),并不斷的中和又分裂。終于有了一次偶然的機(jī)會(huì):質(zhì)子上正電荷那一點(diǎn)以質(zhì)子半徑為半徑繞主軸線(xiàn)速度為光速高速旋轉(zhuǎn)——質(zhì)子自旋產(chǎn)生了。新的宇宙就從這點(diǎn)開(kāi)始了??茖W(xué)家沒(méi)有發(fā)現(xiàn)這個(gè)質(zhì)子的產(chǎn)生,但科學(xué)家們確能計(jì)算出這個(gè)質(zhì)子這樣自旋產(chǎn)生的一個(gè)特殊的力量,(他們沒(méi)算過(guò),但能算出),對(duì)相鄰質(zhì)子或外圍電子而言這個(gè)力的名字叫安培力,是磁場(chǎng)對(duì)外圍運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的力的作用。質(zhì)子正電荷繞半徑光速自旋產(chǎn)生一個(gè)電流環(huán),電流環(huán)產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)磁場(chǎng),組成質(zhì)子中子的物質(zhì)是易磁化物質(zhì),使這個(gè)磁場(chǎng)強(qiáng)度加強(qiáng)4倍左右,這個(gè)強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)外圍電流或相鄰電流環(huán)有強(qiáng)力的作用,就叫安培力。這里有個(gè)比偶然還要奇特的的事件發(fā)生了:這個(gè)安培力對(duì)相鄰?fù)蜃孕馁|(zhì)子(同時(shí)質(zhì)子間庫(kù)侖斥力共同作用下距離在1-3倍質(zhì)子直徑內(nèi)表現(xiàn)為引力)是吸引力作用,而對(duì)受質(zhì)子上正電荷控制的相同方向自旋的電子正好是斥力作用。宏觀宇宙就在這奇妙中產(chǎn)生了。還有必要具體計(jì)算么?沒(méi)有必要了,知道半徑、速度、電荷大小,中國(guó)4億大學(xué)生人人都能計(jì)算了,小兒科麻。

電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)怎樣?電子受質(zhì)子正電荷控制,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與質(zhì)子上正電荷點(diǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全一樣,但要自由得多。電子受正電荷控制繞一點(diǎn)(不在電子上的點(diǎn))光速旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)半徑為質(zhì)子半徑;這就是電子的“自旋”,并不是以自身為點(diǎn)真正的自旋。所以,這里特別更證:電子的自旋——是以質(zhì)子半徑為半徑以光速為線(xiàn)速度的高速旋轉(zhuǎn)。如果只有一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子,且處于基態(tài),可以看到電子與質(zhì)子正好在同一軸上同向自旋。質(zhì)子產(chǎn)生的強(qiáng)磁對(duì)同向自旋的電子電流環(huán)是個(gè)強(qiáng)力的斥力作用。當(dāng)電子靠近質(zhì)子時(shí)這個(gè)斥力迅速變大,大大大于與正電荷的庫(kù)侖引力而并排斥開(kāi)。當(dāng)電子遠(yuǎn)離質(zhì)子時(shí),這個(gè)斥力迅速減小,質(zhì)子電子間庫(kù)侖引力起主要作用,電子又被吸引。再考慮作用其它運(yùn)動(dòng)所需的向心力,電子終將在一定位置與質(zhì)子間力達(dá)到均衡。宏觀物質(zhì)由此產(chǎn)生。小兒科的計(jì)算就不算了,這個(gè)距離大約為10-10米左右。如圖5-1

受控電子為什么只能以光速與質(zhì)子同軸自旋?質(zhì)子上正電荷光速自旋,電子要受控制只能以光速相跟上;如果電子大于質(zhì)子半徑要跟上質(zhì)子正電荷,那電子就必須以大于光速跟上質(zhì)子自旋,光速是個(gè)極限,大于光速是不可能的,電子也就只能回規(guī)質(zhì)子半徑。如果電子自旋半徑小于質(zhì)子半徑,電子可以小于光速自旋,電子就有更多能力跟上正電荷,有能力跟上就有能力擴(kuò)大自旋半徑,從而回規(guī)到質(zhì)子半徑自旋。所以受控電子只能與質(zhì)子同軸同半徑光速自旋。如圖5-2:

這個(gè)結(jié)構(gòu)使中子大小為10-15數(shù)量級(jí)變?yōu)樵?0-10數(shù)量級(jí),高壓下產(chǎn)生許多重原子和許多超重中子的原子,質(zhì)子磁場(chǎng)分主軸分枝叉貫穿整個(gè)原始宇宙,整個(gè)原始宇宙四分五裂,分裂出特大的中子塊夾著質(zhì)子,極快的速度曝脹,在幾十秒內(nèi)膨脹了幾千倍,那么,那就是科學(xué)家得到的:宇宙背景輻射同溫的問(wèn)題就得到解決。各個(gè)大塊自成體系這就是現(xiàn)在的各星系團(tuán)。

2、同一軌道上兩個(gè)電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

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所有電子質(zhì)子中子都最先出現(xiàn)在質(zhì)子磁場(chǎng)的北極N極出現(xiàn),也許是第一個(gè)電子首先出現(xiàn)在N極的原因吧。所以我把這個(gè)宇宙叫做N宇宙。氫原子中質(zhì)子在N極控制了一個(gè)電子如圖5-3中的A處,同時(shí)在B處也可以控制一個(gè)電子,這時(shí)氫原子變成了氫負(fù)離子如圖。受控制的兩個(gè)電子都只能與質(zhì)子同軸同半徑自旋。

但是,“泡利不相容原理:在同一個(gè)原子中沒(méi)有也不可能有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的兩個(gè)電子存在”,這就是泡利不相容原理所告訴大家的。根據(jù)這個(gè)規(guī)則,如果兩個(gè)電子處于同一軌道,那么,這兩個(gè)電子的自旋方向必定相反。也就是說(shuō),每一個(gè)軌道中只能容納兩個(gè)自旋方向相反的電子?!笔俏业睦碚撆c泡利不相容原理矛盾了嗎?不是。如圖5-3可看出三個(gè)粒子同軸自旋,當(dāng)眼觀位置在A處時(shí),A電子正好逆時(shí)針?lè)较蜃孕Q塾^點(diǎn)是不變的,原子是高速圓周旋轉(zhuǎn)的,當(dāng)B電子轉(zhuǎn)到眼觀處時(shí),B電子正好是順時(shí)針?lè)较蜃孕?。同一軌道的兩個(gè)電子正好正逆時(shí)針自旋。一定要理解泡利不相容原理它沒(méi)有錯(cuò),它是在實(shí)驗(yàn)多次觀察發(fā)現(xiàn)的知識(shí),人們沒(méi)辦法控制原子核不動(dòng),也不能高速改變眼觀點(diǎn)。而我現(xiàn)在是在把核固定好來(lái)觀察的。除了同軸自旋能產(chǎn)生讓電子質(zhì)子相互排斥的力之外,再也找不到任何力使電子質(zhì)子相互排斥了。這就是現(xiàn)今N宇宙的來(lái)源,也只能這樣產(chǎn)生了。第一個(gè)質(zhì)子出現(xiàn)后,它的強(qiáng)磁使周?chē)凶哟呕嗟闹凶釉诟邷貜?qiáng)磁下迅速分裂更多的電子變?yōu)橘|(zhì)子,靠太近的相鄰質(zhì)子迅速排斥,被輻射而出。沿著許多磁軸迅速發(fā)生同樣的連鎖反應(yīng),質(zhì)子連著中子大塊大塊的被爆射到空中……,一個(gè)小小的時(shí)間里,原始宇宙四分五裂土崩瓦解,一直到現(xiàn)今宇宙,這個(gè)N宇宙可能進(jìn)行了五分之二的時(shí)間。N宇宙的終結(jié):將有三分之一被S宇宙吸引,有三分之二會(huì)回歸到原始狀態(tài)。在這個(gè)過(guò)程中:星系爆發(fā)死亡、再爆發(fā)再死亡……最后越來(lái)越小越來(lái)越冷,走到最后變?yōu)閭€(gè)個(gè)冷中子塊。

3、半滿(mǎn)全滿(mǎn)亞層結(jié)構(gòu)與核的三角四面體形狀的關(guān)系

原子核內(nèi)質(zhì)子的具體排列結(jié)構(gòu)是怎樣的?還是得從核外電子排列說(shuō)起。

能量最低原理 自然界一個(gè)普遍的規(guī)律是“能量越低越穩(wěn)定”。原子中的電子也是如此。根據(jù)以上原則,電子在原子軌道中填充排布的順序?yàn)?s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d…?!?/p>

“洪特原理 在能量相等的軌道上,自旋平行的電子數(shù)目最多時(shí),原子的能量最低。所以在能量相等的軌道上,電子盡可能自旋平行地多占不同的軌道”

“由保里不相容原理得知:s亞層只有1個(gè)軌道,可以容納兩個(gè)自旋相反的電子;p亞層有3個(gè)軌道,總共可以容納6個(gè)電子;d亞層有5個(gè)軌道,總共可以容納10個(gè)電子。第一電子層(K層)中只有1s亞層,最多容納兩個(gè)電子;第二電子層(L層)中包括2s和2p兩個(gè)亞層,總共可以容納8個(gè)電子;第三電子層(M層) 中包括3s、3p、3d三個(gè)亞層,總共可以容納18個(gè)電子……第n層總共可以容納2n2個(gè)電子?!?/p>

核內(nèi)質(zhì)子的排列決定電子排列規(guī)律,質(zhì)子也原用類(lèi)似的規(guī)律,我們用大寫(xiě)字母表示質(zhì)子的亞層結(jié)構(gòu),則會(huì)出現(xiàn)能量最低原理:質(zhì)子在原子核軌道中填充排布的順序?yàn)?S 2S 2P 3S 3P 4S 3D 4P 5S 4D5P 6S 4F 5D 6P 7S 5F 6D…?!?/p>

洪特原理:在能量相等的軌道上,自旋平行的質(zhì)子數(shù)目最多時(shí),原子核的能量最低。所以在能量相等的軌道上,質(zhì)子盡可能自旋平行地多占不同的軌道,也就是半滿(mǎn)、全滿(mǎn)、全空狀態(tài)。

保里不相容原理:S亞層只有1個(gè)軌道,可以容納兩個(gè)同軸自旋的質(zhì)子;P亞層有3個(gè)軌道,總共可以容納6個(gè)質(zhì)子;D亞層有5個(gè)軌道,總共可以容納10個(gè)質(zhì)子;F亞層有7個(gè)軌道,總共可以容納14個(gè)質(zhì)子。第一質(zhì)子層(K層)中只有1S亞層,最多容納兩個(gè)質(zhì)子;第二質(zhì)子層(L層)中包括2S和2P兩個(gè)亞層,總共可以容納8個(gè)質(zhì)子;第三質(zhì)子層(M層) 中包括3S、3P、3D三個(gè)亞層,總共可以容納18個(gè)質(zhì)子……第n層總共可以容納2n2個(gè)質(zhì)子。

按以上排列的質(zhì)子又是如何組成核結(jié)構(gòu)的呢?大自然給與我們太多的提示:你看看周邊的大樹(shù),它們?cè)谥鞲缮舷确殖鋈」?jié),第二層分出的小節(jié)上又分出4-5節(jié)小節(jié),第三層最外小節(jié)上分出6-7支小節(jié),而頂層總是2-3支小節(jié)或一支小主干。

原子核結(jié)構(gòu)與大樹(shù)結(jié)構(gòu)類(lèi)似,我就叫它:大樹(shù)形接觸式原子核結(jié)構(gòu)

因此,所有S亞層質(zhì)子都排列在主干軸上,1S亞層以單中子結(jié)構(gòu)組成,其余S亞層以雙中子結(jié)構(gòu)組成;在2S亞層旁邊分出三支2P亞層,且以單中子結(jié)構(gòu)組成;多質(zhì)子大核以主要形式排列到第2層后,首尾質(zhì)子因核力作用而明顯偏離軸心,為了加強(qiáng)核力和整體的穩(wěn)定,就由同等地位的3支P質(zhì)子組成三角分支結(jié)構(gòu),這3個(gè)P支節(jié)在主軸S層質(zhì)子上取名為3支P亞層。穩(wěn)定態(tài)時(shí),這3支P亞層分支與主軸正好形成四面體,稱(chēng)之為:三角四面體結(jié)構(gòu),在三角分區(qū)之后的主軸結(jié)構(gòu)是以S亞層雙中子次要形式組成。第3層以后的分支又可在3支P亞層分支上生長(zhǎng)出5支D亞層分支,第4層以后的5支D亞層分支上又可分生出7支F亞層分支,各亞層分支由能極高低和軌道數(shù)決定。所有亞層分支結(jié)構(gòu)形式都是單中子形主要結(jié)構(gòu)形式。多支節(jié)大核的分支以2支或3支組成體系,由各體系組成趨三角四面體形,總體核的形狀仍以主軸為中心組成趨三角四面體形結(jié)構(gòu)的亞穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。整個(gè)多質(zhì)子大核結(jié)構(gòu)形如一棵理想大樹(shù):有主干、有分支、有次分支,有主根、有分根、有次分根……它以主軸為主體、以三角四面體為根本,首尾三角四面體形結(jié)構(gòu)組成為最穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

為什么2S后主軸以雙中子結(jié)構(gòu)組成?雙中子結(jié)構(gòu)核力較弱(核力勢(shì)壘可見(jiàn)),而2S上的三支2P支節(jié)會(huì)隨主軸高速小圓環(huán)旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的電流環(huán)與相鄰質(zhì)子自旋同向,由此產(chǎn)生的安培力引力較強(qiáng),從而增大了相鄰間的核力。若以單中子結(jié)構(gòu)組成則因相鄰質(zhì)子太多產(chǎn)生的庫(kù)侖斥力太大而排斥。主軸尖為什么以三角四面體結(jié)構(gòu)?也是同樣道理。

電子分層,質(zhì)子也分層,電子最外以s或p亞層結(jié)束,質(zhì)子也是S或P亞層且組成三角四面體形。由此可見(jiàn)核外電子的所有排列規(guī)律全部由核內(nèi)質(zhì)子排列規(guī)律決定。

這就是核的形狀。當(dāng)核高速園周旋轉(zhuǎn)時(shí),從外界觀察可以發(fā)現(xiàn)它形如“球形”,當(dāng)核主要以主軸方式旋轉(zhuǎn)時(shí),從外界觀察可以發(fā)現(xiàn)它形如“仿垂形”。不旋轉(zhuǎn)(現(xiàn)實(shí)中是不可能的)觀察就象一棵理想的大樹(shù)。所以,把本文推導(dǎo)得出的核結(jié)構(gòu)叫做大樹(shù)形接觸式原子核結(jié)構(gòu)。如下圖5-4鈷60核的結(jié)構(gòu)圖:

1956年李政道、楊振宇推斷弱相互作用中“宇稱(chēng)不守恒”,建議用β衰變電子的角分布來(lái)推斷。1957年吳建雄等完成了此項(xiàng)實(shí)驗(yàn):(文獻(xiàn)1)

“把β衰變的鈷60核(60 C O )放在強(qiáng)磁場(chǎng)中,溫度降到1K以下,最后達(dá)到0.004K,這樣有60%的鈷60核(60 C O )磁矩取順磁場(chǎng)方向。低溫下原子核熱運(yùn)動(dòng)減低,以免擾亂原子核的有序化。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),60%的β射線(xiàn)從反磁場(chǎng)方向發(fā)射出來(lái),40%的β射線(xiàn)從順磁場(chǎng)方向發(fā)射出來(lái)?!?實(shí)驗(yàn)證明:鈷60核(60 C O )β衰變發(fā)生在核磁的南極,或說(shuō)是逆磁方向,也就是圖5-4的X處。實(shí)驗(yàn)映證:核結(jié)構(gòu)排列總是在核磁北極排滿(mǎn)后才在核磁南極排列。實(shí)驗(yàn)映證:衰變后的三角形比衰變前穩(wěn)定得多。從整個(gè)核結(jié)構(gòu)可以直觀看出核結(jié)構(gòu)是非對(duì)稱(chēng)的,反過(guò)來(lái)說(shuō)明弱相互作用時(shí)宇稱(chēng)不守恒的原因。

特別更證:從結(jié)構(gòu)上說(shuō)“宇稱(chēng)不守恒”其實(shí)是核的結(jié)構(gòu)并不是對(duì)稱(chēng)性質(zhì)的,總是N極大,S極小。

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洪特原理:在能量相等的軌道上,自旋平行的質(zhì)子數(shù)目最多時(shí),原子核的能量最低。所以在能量相等的軌道上,質(zhì)子盡可能自旋平行地多占不同的軌道,也就是半滿(mǎn)、全滿(mǎn)、全空狀態(tài)。5個(gè)3D質(zhì)子全排在下部(N極)符合半滿(mǎn)狀態(tài),上部2支3D質(zhì)子出現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)(一眼看出結(jié)構(gòu)根本不和諧),因此在止處經(jīng)β衰變后變成了Ni核,使外層非三角體形結(jié)構(gòu)衰變后成為三角體形結(jié)構(gòu),從而核變?yōu)榉€(wěn)定結(jié)構(gòu)。

在原子核內(nèi),中子的主要作用有點(diǎn)是保護(hù)性質(zhì)的作用,中子的多少與核的自旋和穩(wěn)定有關(guān),轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的核相應(yīng)中子數(shù)就多些。

原子同位素核的結(jié)構(gòu),按核的主要結(jié)構(gòu)形式和次要結(jié)構(gòu)形式組合后余下的中子怎樣排列?余下的中子將占據(jù)下一個(gè)質(zhì)子能極的位置。對(duì)于大核余下的中子太多,它不僅占據(jù)下一位質(zhì)子能級(jí)位置,還將占據(jù)更下級(jí)的第二、三能極的位置。在大核分支處核力加強(qiáng),園周旋轉(zhuǎn)慢,外圍需要的向心力小,在亞層分支之間處也可吸引一些中子(排列規(guī)律之外,亞層分支之間處);因?yàn)橘|(zhì)子與質(zhì)子的庫(kù)侖斥力,使這些地方不能排上1個(gè)質(zhì)子,只能吸引排列一些中子。所以, 越大的、轉(zhuǎn)動(dòng)越慢的核吸引的中子數(shù)越多,同一元素中子數(shù)不同而成為同位素。

四、S宇宙的發(fā)展和N宇宙的終結(jié)。

現(xiàn)今的N宇宙還在不斷擴(kuò)展,一定有種力量對(duì)它吸引,這個(gè)力量就是S宇宙,也許有多個(gè)S宇宙,正在等待我們的N宇宙的許多星系死亡后的撞擊,也許時(shí)間是500億年。現(xiàn)在在N宇宙邊外的星系,當(dāng)內(nèi)核燃燒完后,慢慢冷卻成為冷中子塊,500億年后首先撞擊S宇宙,一次又一次撞擊,當(dāng)N宇宙的1/4(或1/3)撞擊到S宇宙,S宇宙有了熱量,中子裂變出質(zhì)子,新的宇宙產(chǎn)生了。而同時(shí)N宇宙余下的2/3(或3/4)卻不斷縮為一塊冰冷的原始宇宙??傊?,宇宙產(chǎn)生于質(zhì)子的自旋,宇宙也消失于質(zhì)子不再自旋。

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參考文獻(xiàn):

1、趙國(guó)求《現(xiàn)代物理知識(shí)》1993年2期,P32

2、胡鏡寰、王忠烈、劉玉華《原子物理》1989年2月北京師范大學(xué),P266

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4、徐游《電磁學(xué)》1987年7月江蘇科學(xué),P215、P218、P282

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6、(蘇)亞沃爾基《現(xiàn)代物理手冊(cè)》1992年科學(xué)出版,P578

7、褚圣麟《原子物理》,陳鵬萬(wàn)《電磁學(xué)》等

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《奧源書(shū)》第三部原子核具體結(jié)構(gòu)、核力性質(zhì)、聚變、裂變等物理知識(shí)的評(píng)論 (共 條)

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