《原子核环形结构.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《原子核环形结构.docx(4页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、原子核环形结构关于中子:中子内部靠近中心为正电荷,外部为负电荷,内外正负电荷电量 相等。一个中子可以转变为一个质子+一个电子+一个中微子。说明中子由质子和 一个电子构成,电子绕着质子表面高速转动,形成一层包裹在中子表面的负电荷 层,因为正负电荷电量相等,对外不显电荷。当原子核内一个中子衰变为一个质 子时,释放出一个电子。绕中子表面转动的电子自转频率极高,具有极高的能量, 当它经过核外电子对(光粒子,百度文库我的文档光的本质中有说明)层时, 将能量传送递给其中一个电子对,使这个电子对形成频率极高;能量极大,穿透 力极强的中微子。原子的引力不足以俘获中微子,只有撞击到核子时中微子才与 核子产生作用
2、力,但那种机会很少。在一些核反应中释放的带负电的所谓“介子”,就是绕中子表面转动的电子。 有时脱离中子的电子没有遇到核外的电子对,到达原子外时仍旧保持原有的能量, 是阴极射线电子能量的200倍左右,而并非质量是“普通电子”的200倍。如同 可见光与X射线中的电子对(光粒子),虽然它们能量相差极大,但质量是相同的, 只是由于能量不同而自转速度的快慢有所不同。核力:在原子核内,质子与相邻中子表面的负电荷产生引力,正负电荷之间 的距离约为1.5x10厘米。质子与中子中心的正电荷产生斥力,两个正电荷 之间的距离约为2.3x10-13厘米。因此质子与中子之间的引力大于斥力,质子与 中子相互吸引。核力就是
3、由电磁力产生的。太阳在自转的同时带动所有行星等天体沿同一个方向公转,太阳自转周期小 于任何行星的公转周期,太阳自转一周快于任何行星公转一周。同样原子核自转 一周快于核外电子公转一周,原子核每秒自转周数甚至达到上亿圈。一般原子之 所以难以被“打破”,其实不在于核力有多么强大,而是因为原子核无论温度高 低都在超高速自转。任何转动的物体都具有弹性,而且自转越快,弹性越大。无论撞击或挤压都可能被弹开O核结构:由于质子带有同种电荷会相互排斥,因此在原子核内所有相邻的两 个质子中间都存在一个中子。a粒子结构稳定,而且在多数原子衰变和核反应中 都会出现,说明在原子核中极有可能存在与a粒子相似的“子结构”。原
4、子核具 有极高的自转速度,只有结构极端对称才有可能达到这样快的转动速度,那原子 核的自转轴两极和两侧质子数和中子数定相同一一电荷数、核子数相同。唯有一 种按上述特点构成的分不同环数;不同层数的“环形结构”符合条件。这种结构 所有元素原子核完全对称,中子数和同位素能得到合理的解释,还能说明核内质 子数为83时结构稳定,而超过83后不能再组成稳定的结构。下面举例说明。氮、锂、镀和硼4种原子核为单个圆形核子环,环上相邻两个核子的质心距 离相同(设为a),质子和中子间隔排列,数量相等。锂、钺和硼的核子环直径大 于或等于2 a,在核子环中心有一个中子,因此它们的中子数比质子数多一个。序号6到20的原子核
5、为并排双环结构,双环结构的原子核自转轴能容纳1到 3个核子。当质子数为偶时,质子与中子成对排列在核子环上成对称结构,自转轴 上中子数为0时原子量为2 n , ( n为质子数),自转轴上中子数为1或2时是这些 元素的同位素,原子量为2n+l或2n+ 2,如碳12、13、14,氧16、17、18, 窟20、21、22,当质子数为奇数时,“多余”的一个质子在核心位置,两边 自转轴上各有一个中子,中子比质子多一个,这一系列原子的原子量为2n+1, 而且很少有同位素,如氟19,钠23,铝27,质子数超过10的原子核每个完整的核子环都是5对核子,“多余”的部分排 列在“下一个核子环上。除氢和氮3,原子核中
6、一个质子“前后左右和上下”有 2到6个中子对其产生引力,大部分都较稳定。在同一平面内,相邻的4个核子构 成一个四方形的a粒子形式的子结构,两个质子在方格的两个对角上。第二层核 子组成的方格对角线长为1. 902 a ,当第二层核子为外层时,两环之间10个方格 中有4或6个中子。因第二层核子方格过小(小于2 a),所以中子容易失去,数 量不稳定,但一定是对称的,方格中的中子总数是偶数。比如30号元素锌核有A;A,;B和夕4组核子环,B5(l个环1层5对核子) +A10+A 10+B,5,核心两侧的A和屋 环为两层,第二层方格中有4个中子,轴 上中子数为0时结构比较稳定,原子量为2n+4=64.第
7、二层方格中有6个中子, 轴上有4个中子时为最重的同位素,原子量为2n+6+4=70.原子核最多不超过三层,第三层核子方格对角线长2. 76 a,两环之间10个 格子有10个中子.如70号镜原子核有6组核子环,C5+B15+A15+A,15+B 15+C, 5, B;A;A,和夕4组环为三层,第三层的方格中有30个中子。当轴上有4个中 子时是稳定结构,原子量是2n+30+4=174.当轴上有6个中子时为最重同位素,原 子量为176.当轴上的中子数为0;1;2或3时,是原子量分别为170;171;172;173 的同位素.48号镉原子核有4组核子环,B9+A15+A,15+B,9,在A和A,的第三
8、层之间 的方格中有10个中子.B和A以及V和I的第二层各有6个方格,而且属于外 层.当第二层方格中有4个中子,轴上有2个中子时是稳定结构,原子量为 2n+10+4+2=112.第二层方格有8个中子,轴上有2个中子为最重同位素,原子量 是116.第二层方格和轴上中子数为0时是最轻的同位素,原子量为2n+10=106.83号祕原子核有6组核子环,C10+B15+A15+A 15+B 15+C 10,在第三层方 格中有30个中子,C;B以及I之间的第二层方格为外层,两组方格中各有6个中子.自转轴上最多能容纳7个核子,其中包括3个质子,排列如下(质子, 中子O) O + 0 + 0 + G),秘的原子
9、量为2n+30+6+6+l=209.当原子核质子数超过83时,核子需要排列在C和的第三层以及C;C,环 外侧的D;D,环上,核子距原子核中心的距离更远,核子公转时产生的离心力更 大,这些原子结构更不稳定。这些元素大多只有一种原子量,并非没有其它同位 素,而是其它同位素寿命更短。90号牡原子核有6组核子环,C15+B15+A15+A 15+B 15+,15,第三层方 格中有50个中子,轴上有2个中子,原子量为2n+50+2=232,100号馈原子核有8 组核子环,D5+C15+B15+A15+A 15+B 15+C 15+D 5,第三层方格中有50个中子, 轴上有7个中子,原子量为2n+50+7=257.80, 81 82, 83号原子核较稳定,它们的核子环是刚好完整的,有多余质子 恰好排列在自转轴上,其中的质子至少受到4个中子的引力作用,而其它质子数 不能构成完整核子环的原子,其中不完整的环上的质子有的只受到2或3个中子 的引力作用,那当然不如前者稳定.90, 9y 92, 93号原子核相对于前后邻近元 素的原子核更加稳定也是同样的道理.100号原子核也比相邻元素稳定.在人工合 成110, 11J 112号元素原子后,元素序号更大的原子更难合成也同样证明“以5 对核子构成的核子环为基础环形结构。作者赵万彬 原创作品 2012. 3. 28.