《奧源書》第三部原子核具體結構、核力性質、聚變、裂變等物理知識
《Secret? Source?Book》Second part Nuclear structure,
nuclear specific properties, fusion, fission
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08地球任何先進的飛船無法飛離太陽系---談談宇宙中的喑物質
?
01核力性質和核力大小的計算
The nature of the nuclearforce and the size of the nuclear force calculation
611934 四川省彭州市竹瓦中學? 李守安
QQ342922500? 13693445626?lian0011@qq.com
關鍵詞:安培力
雙中子結構 單中子結構 大樹形 接觸式結構
摘要:核科學的發展已經達到了夸克層次,但核力、核的具體結構還是一個物理學中的理論斷層,還沒有人士能清楚破解。核外電子都具有特別強的規律可尋,為什么核內質子沒有呢?現有實驗已經證實質子上正電荷是集中在一點上,核內質子處于高速自旋。假設自旋線速度處于一個極限速度,很容易算出安培力的大小,再與庫侖力相互作用,得到一個在1-3個質子直徑范圍內表現出吸引,在此范圍之外表現出斥力;從而得到核力的大小和性質。由此推導出核內質子的排列是間隔1-2個中子組成,稱雙中子結構和單中子結構;在第二層外分別分支節分叉后成為3、5、7支分支,上下合在一起共分出不同層次,每個層次正好存在6、10、14個質子,這與核外電子排列規律完全吻合。也說明核外電子排列完全由核內質子排列規律決定。從核的大樹形接觸式結構看出:裂變正好發生在最弱的雙中子結構處,使裂變產物主要分成大小不同的兩個核;而鈷60的β衰變變成了Ni核正是核變為穩定結構的過程,且正好在核磁南極;212Po的a衰變證明樹形核結構的特殊性;核的大小的測定與此結構的主軸長度靜態相等。文章分為第一部分核力性質和大小的計算、第二部分 原子核具體組成結構、第三部分 核裂變具體位置 第四部分 核聚變的具體過程和原因 。科學向前發展實驗論證越來越少,能根據現有理論推導新的理論,新理論能解釋所有現象,它就是真理。(我愿意用我的理論與所有人士當面解釋所有現象)
正文:
通過假設質子高速自旋、中子質子為強磁化物,推導出短程強大的有心力-安培力,和非有心力庫侖力組成核力。并估算出兩種力的大小組合,得出核力在R-5R范圍內表現為吸引力,在小于R和大于5R之外表現為斥力。小于R時斥力特別大,估算得出的核力圖與物理界得出的“兩體核勢壘示意圖”完全吻合。說明質子之間間隔一個中子或兩個中子還能表現為引力,即“單中子”和“雙中子結構”就是大核的組成結構。物理上多年的斷層理論在此看來是最簡單的一些推導,實在是讓大教授們大吃一驚。
[if !supportLists]一、????????????[endif]質子中子的運動及性質的超常假設
原子核內質子高速自旋早就被物理界證實,自旋圓周線速度是多少呢?這里的第一個超常假設:設質子中子為球形,設原子核內質子最外一點自旋圓周線速度為光速約3×108m/s。質子以光速自旋是不可能有實驗能證明的,而由此可知靠近轉軸的質子表面圓周旋轉速度一定大于光速,愛因斯坦的超光速質量變大理論是否能解釋?小小的原子核卻占有99%以上的質量。若假說宇宙由一奇點爆炸而來,那么現今的宏觀宇宙來源可能原因就是質子的光速自旋。
質子中子電荷分布在一個小區域內,可以認為是在一個小小的點上分布著一份電荷。霍夫施塔特早年用快電子打擊質子中子實驗時發現:質子的電荷分布在一個小范圍內,而中子在這小范圍的正電荷外圍分布著小圈負電荷。這些“小范圍”與整個質子中子體積比較相當于一個小小的點。組成質子中子的物質并沒有平分電荷,而電荷就是在一點上。于是,第二個超常假設:設質子電荷集中在一點上,這一點正好在質子光速自旋的外圍圓周上。換句話說:質子電荷點隨質子自旋以光速作圓周運動。如圖1-1:
[endif]以上的兩個超常假設完全可以用電子的運動狀態反推出來。電子與質子相比:電荷量一樣但質量小得多,因此,電子的運動狀態一定是受質子控制和影響,質子運動狀態決定了電子的一切。在沒有任何外界因數影響時,電子的自旋狀態與質子上電荷點的自旋狀態應完全一至。也就是說電子與質子自旋半徑都是質子的半徑,自旋線速度都是光速。物理研究中發現的所有電子運動性質完全可反推出質子的運動性質,電子云圖也正好是原子核結構的鏡像圖,適用于電子排列的所有規律也一定適用于核內質子的排列規律。
有了以上兩個假設,物理斷層理論:核力與核結構似乎有了一些眉目,但若沒有下面第三個假設還是不能順利解決。
第三個超常假設就是:組成質子和中子的內部物質是微觀易磁化物質,具有超導磁性,在無電場時又能很快退磁。一種元素有時有許多同位素,也就是說同樣多的質子數的原子核具有不同的中子數,其中子數目并不是無限制的多,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子時被磁化而吸引;中子磁化后對它接觸的另外第二個中子再磁化,但再磁化的吸引力要變小些,大多數出現在大核的主軸上;第二個中子還可以對在外第三個中子再磁化,且吸引力量更小,在旋轉較慢的大核主軸上才能出現。原子核內質子中子就是靠磁化有限制的吸引在一起的。
以上三條假設,與其說是“假設”,不如說它們原本就存在,只是被本文說得更清楚一些更準確一些了。質子除自旋外,還有兩種運動狀態:質子隨原子核繞主軸作支節圓周旋轉;質子隨原子核作整體圓周旋轉。前一種支節圓周旋轉時能加強外層質子中子的核力大小;后一種整體圓周旋轉時,使每個質子中子都要具有一定的向心力,從而能減緩強大核力對每個質子中子強大吸引力的沖擊,確保整個核的平衡和穩定。
[if !supportLists]二、????????????[endif]核力的組合和性質
萬有引力在原子核內存在但很弱小,可不計算它。核力主要由兩種性質的力組成:一種是有心短程強吸引力;一種是只與距離有關的非有心力,并表現為斥力。它們分別是電流環產生的安培力和正電荷相互排斥產生的庫侖力。
安培引力是怎樣產生的呢?原來質子光速自旋,質子上分布的一點正電荷也光速自旋,且自旋半徑就是質子半徑,正電荷自旋時產生一個環形電流強度,根據電磁感應環形的電流感生出一個感應磁場,這個磁場再將組成質子中子的物質磁化,磁化后使產生的感應磁場加強了4-5倍,存在磁性最強的兩極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子的力量。例如:氫核可吸引1-2個中子組成氕氘核。
[if !vml]
[endif]相鄰兩質子間隔1-2個中子同方向光速自旋,產生一個同方向的電流環,由安培定律可知道:同向電流環相互吸引,電流環磁化后的質子中子也是順磁吸引,這個力通過安培定律可以計算出來,稱這個力叫核內有心安培吸引力,簡稱安培力。安培力的性質主要是:安培力是短程強吸引力;安培力主要作用在每個質子的兩極上,也就是主旋轉軸上最強,偏離主軸將會減弱的有心力;磁化后的質子吸引中子表現出與電荷無關性的核力性質。偏離軸心核力減弱后,但還可在第二層外一定偏離角度內吸引不少的支節,從而組成強大的核結構。復雜的結構與高速的自旋使“核結構和核力”成為多年物理斷層。
如圖1-2氦核質子中子電子圖。核內有兩個質子和兩個中子,兩個質子以相同方向同軸旋轉產生一個安培吸引力,兩個質子帶相同的一份正電荷而相互排斥,正好一個中子間隔在中子間起調節緩沖作用減弱質子相互的斥力;這樣核內的兩種力量表現為相互吸引,使核能穩定并組成宏觀物質。
再看核外兩個電子,它們質量太小自然受質子上正電荷作用控制,隨質子同向自旋。電子與質子帶電荷性質不同,應該因此而相互吸引產生電中和現象,但是在電子質子自旋中產生的安培力是相互排斥的,所以自旋的電子質子很不容易產生正負電中和現象,從而形成了大的原子。從圖中觀察發現:兩個電子是同向自旋的,但從外圍向中心觀察,圖左邊電子是逆時針方向自旋,右邊電子是順時針自旋。原子本身是高速圓周旋轉的,而在實際中科學家們通過儀器的觀察都是一個位置向內觀察的:當看到一個電子逆時針轉動的同時另一個電子已經隨原子圓周旋轉到了同一位置且正好是順時針方向。因此得到:在同一軌道上的兩個電子自旋方向是相反的。也就是包利不相容原理——相同能級軌道上不可能存在兩個自旋方向完全相同的電子。如圖原子結構不可能是靜止不動的,原子高速旋轉給觀察者的視覺只能是逆順兩種電子態。
包利不相容原理證明電子存在逆順兩種自旋電子,從而證明了兩個同一能級的質子在同一軸上自旋相同。那么電子能級原理洪特規則、電子殼層排列原理等都實用于質子能級和質子殼層排列;只是核內太小的地方進行的強力作用不可能使質子處于懸空狀態,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達到減緩作用。(從而也帶動了核外電子的高速圓周旋轉
核內除了質子之間的安培吸引力外,另一種就是庫侖斥力。它是由質子之間正電荷相互排斥產生的,它只與距離有關、與軸無關的無方向性的力;當距離減小時它迅速變大,使相鄰兩質子不能太靠近。中子與庫侖力無關,中子只被磁化而被質子吸引,它只是核內強力作用下質子之間的保護神。
原子核內當相鄰兩質子距離太近時,庫侖力大于安培力表現出排斥,從而不能組成核;原子核內當相鄰兩質子距離大于一個距離R且小于一定距離nR時,安培力大于庫侖力表現出吸引力,這就是組成原子核的原因;原子核內當相鄰兩質子距離大于距離nR時,庫侖力再次大于安培力,這出不能組成核結構。而在R——nR之間只能由中子間隔。與電子層結構一樣,質子也分層,核內質子除S層質子在主軸上外,其它的P、D、F等質子應在不同層次的支節上,支節隨主軸旋轉也要產生校小的安培力,這個力的計算已經沒多大必要了。整個原子核的圓周旋轉時需要一定的向心力,這個力減緩了多余的安培吸引力,從而使核結構能穩定存在并組成物質。(電子層用小字母spdf表示,質子層用大字母SPDF表示)
以上兩種力都可以通過一些常用公式加以計算,計算出的力的大小與距離的關系圖會讓全世界的物理學家吃驚,這個圖與已經存在的核力勢壘圖幾乎完全一至。讓我們不得不認可核力的奧秘和調皮。
[if !supportLists]三、????????????[endif]核力的具體計算及大小
通過以上的假設,首先計算出環形電流強度的大小,再計算環形電子流產生的感應磁場強度大小及有質子中子參與磁化后磁場強度的增加倍數,從而計算出在一定距離處安培力的估計大小。通過同一距離處與庫侖力大小的比較得出核力的區域。
[if !supportLists]1、?[endif]質子環形電流的大小I
質子中子的半徑為R=0.8×10-15米。(這個數是許多科學家通過測量和計算得到的。)
質子電子電荷量都是q= e = 1.6×10-19庫侖
質子上正電荷自旋線速度C=3×108米/秒
所以:? 質子上正電荷自旋圓周長度L=2πR
∴?正電荷自旋一周的時間T=2πR/C
∴?質子上環形電流強度I=q/T=eC/(2πR)????? …………(1)
這個電流計算出來是是非常強大的,且每個質子的環形電流一樣,電子自旋電流也一樣。
2、質子主軸上磁感應強度B
只有正電荷電流環時產生的磁感應強度較小,有質子參與磁化后這個磁感應強度會加強3倍多,再有中子參與磁化時磁感應強度會在同一點加強4-5倍。
設環形電流在主軸距離質子中心r處磁感應強度為B0?? ((令r=nR)
由“畢奧——薩伐爾定律”,得到磁感應強度B0
其中u=4π×10-7牛頓/安培2 ?(常數)
R為環形電流半徑(即質子半徑),r是主軸上距離環形電流中心的一點r=nR,I就是(1)式中的環形電流強度。主軸上距離不同對應的只有n不同。
[endif]在質子主軸表面(r=R,n=1)的磁感應強度是
質子被電流環磁化使質子表面的磁感應強度加強了3倍多,由下面公式可計算出磁化后增強的磁感應強度B’。(設質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);
L和D是磁化物體的長和直徑,對球形體質子來說L/D=1;
M是物體磁化強度,質子的磁化強度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,對球形質子約為1:1.5R
代入B’得:B’=u *[I/(1.5R)]*1*[1+(1) 2]-(1/2)=0.943 uI/(2R)
所以:質子主軸上表面一點的總磁感應強度B為
如圖可看出,質子參與磁化使電流環產生的磁感應強度加強了許多倍,從而使核子間的吸引力大大加強。
再有中子參與磁化時,以上產生的磁感應強度一定還會加強一些。中子質子物質相同,磁化強度M應該一樣,有中子時只是L/D的比值加培了,因此B’有所加大。通過估算得出:
有一個質子和一個中子時B=4.373 B0
有一個質子和二個中子時B=4.577 B0
有一個質子和三個中子時B=4.658 B0
通過質子主軸表面的磁感應強度的不同估算,同樣可以得出主軸上其它任意處的磁感應強度,其倍數關系也同上面計算一至。
因此:質子被磁化后,質子和電流環就是一個整體,質子內磁磁應強度也該一樣。就象一個磁體一樣,磁體內磁場一樣強,磁體外隨距離不斷減小。因此:主軸上距離具有電流環的質子主軸表面任意處(r=nR)的磁感應強度B
B=X*B0??????????????????? ……………(2)
其中X是有質子和不同數目的中子參與磁化時的不同倍數,
X=3.667,4.373,4.577,4.658
注意:計算核力時,距離r 從質子表面取值。
[if !supportLists]2、? [endif]核力大小的計算:
甲質子磁感應場對在距離自旋質子表面主軸r=nR處的乙質子自旋環形電流產生的力是安培力,由安培定律得:
F安=∫d(L B I)=2πR B I
L是乙質子的電流環圓周長,I是乙質子的電流,B是甲質子的磁感應強度。將I、B代入,并將e、C、R、u已知量代入得到:
其中:n=r/R計算出n,而X=3.667,4.373,4.577,4.658取不同的值。
兩個質子相似于兩個磁體的作用,因此r都從磁體的表面取值,磁體磁場大小一樣。
兩個相距r距離的質子的正電荷相互排斥產生的靜電力為庫侖力大小計算為:
F庫=Ke2/r2=Ke2/(nR)2=9.0×109×(1.6×10-19)2/(n×0.8×10-15)2
即F庫=360/n2牛頓
其中K=9.0×109(牛頓米2/庫侖2)
兩個質子接觸時,庫侖力就是最大值了,因此r的取值只能是從質子表面取值。即兩質子表面相距r=R時,n=1,兩個質子表面相距為R遠,且在主軸上。
F安是吸引性質的有心力,F庫是排斥性質的力,如果核不作圓周旋轉(質子一樣要自旋),則F安=F庫從而得出n的大小,求出質子外r的距離。
由:
X取3.667(一個質子磁化)
得:n≈0.72和 n≈3.2
也就是說:r<0.72R和r>3.2R時,庫侖力大于安培力,表現出斥力。
0.72R<r<3.2R時,安培力大于庫侖力,核內表現出引力;這就是組成核的一個很小的區域,物理上叫它為核力區。
當有中子參與磁化,X取4.577時,這個核力區域為:0.62R < r < 4.2R
由于在原子核內,質子P、D、F等支節要繞軸旋轉,整個旋轉也將產生一個半徑更大的電流環,只是速度要小得多,也要產生一定量的安培力,使核內吸引力加強;又由于支節質子增多同時庫侖力也有所增大。所以核力區域只能估計約在:R < r < 6R之內。核力區域大小分布圖可以由以下實際計算并畫出。
當n=0(兩質子接觸)F安? =+1320牛頓?? ?F庫=-為無窮大數???排斥
當n=1(兩質子懸空)F安? =+466.8牛頓?? ?F庫=-360牛頓?????吸引
當n=2(兩質子間隔1個中子)F安?=+140.8牛頓???F庫=-90牛頓? 吸引
當n=3(中子不能為1.5個) F安?=+49.8牛頓???F庫=-40牛頓? 吸引
當n=4(兩質子間隔2個中子) F安?=+23.6牛頓???F庫=-22.5牛頓? 吸引
當n=5(中子不能為2.5個) F安?=+12.5牛頓???F庫=-14.5牛頓? 排斥
當n=6(兩質子間隔3個中子) F安?=+7.5牛頓???F庫=-10牛頓? 排斥
支節參與的實際核內核力要大些分布如圖1-4:
上圖與物理中的兩體核子勢壘圖1-5完全吻合。原因如在?核力真的是安培力和庫侖力的合力么?如果不是那么這兩個圖為什么相同?
原子核的結構形式是什么形式?從以上計算可以得出來。高速旋轉的質子懸空達到平衡的結構形式是不可能存在的。兩個質子之間間隔一個中子時核力大小表現為吸引力約50.8牛頓,這種結構形式是核結構的的主要組成形式,叫單中子結構。兩個質子之間間隔兩個中子時核力大小為1.1牛頓(有支節時這個力應該達到20多牛頓),這是核結構的次要組成形式;次要結構形式主要在三個P支節組成的三角結構之內的主軸上,叫雙中子結構。兩個質子之間間隔三個中子的時候,在大核支節作用下其核力約為0牛頓,剛想處于平衡態,但核的圓周運動離心力的原因,會在三中子結構處分裂開;它不是核的結構形式,在原子核裂變反應時,中子打擊大核首先組成三中子結構,短時間平衡后,迅速分裂成兩個其它核;這就是裂變的機制。如下圖1-6
在原子核結構中,各支節和1S層質子是由單中子結構形式組成的,各支節要偏離主軸一點,其P質子與S質子的吸引力并沒有計算的核力大,偏離軸心磁感強度要迅速減弱。2S層以下的3S、4S、5S、6S等之間都是雙中子結構。高速旋轉時也可看到核結構的分層,組成的殼層有1S、2S 2P、3S 3P 3D、4S 4P 4D4F、5S 5P 5D、6S 6P等,與電子排列規律完全一至。看下一章詳細分析原子核結構組成。
質子中子都是被磁化后產生的相互吸引,使核力表現出與“電荷無關性質”。相鄰兩個質子才有強力的吸引作用,使核力表現出“飽和性”的特點。每個質子都是通過中子與其它質子產生吸引的,使核力表現出“交換性”的特點。安培力與主軸有關,偏離軸心太大安培力迅速減弱,而庫侖力只與距離有關的無心力,使核力表現出“有心力和無心力的綜合性”的特點。
兩個原子核要想聚合在一起必須滿足兩個條件:第一,兩個原子核必須同向自旋,取順磁方向;第二,兩個原子核必須具有一定能量達到核力區域,不能超過,剛剛達到核力區。這就是聚變的機制,詳細看下章核的聚變。
總之,核力就是由安培力和庫侖力組成。核力的計算并不重要,高速的原子核本身使計算不可能精確。重要的是由計算得到的兩種核結構形式,單中子和雙中子結構就是核的組成結構形式,并由此可以畫出現今世界上已知道的所有原子核結構和同位素核結構。其中聚變、裂變、α衰變等變化機制和位置讓人們一目了然。這些才是研究核力計算得到的的重要成果。
參考文獻:
1、趙國求《現代物理知識》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,P266
3、趙凱華、陳熙謹《電磁學》1985年6月高等教育,P347、P356、P387、P552、P555、P556
4、徐游《電磁學》1987年7月江蘇科學,P215、P218、P282
5、殷傳宗《原子物理學》1987年7月廣西師范,P25
6、(蘇)亞沃爾基《現代物理手冊》1992年科學出版,P578
7、褚圣麟《原子物理》,陳鵬萬《電磁學》等
完成研究于1994年,打字于2006年8月
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02原子核大樹形接觸型結構探索
(Nuclear bigtree contact-type structure to explore)
地址: 四川彭州市竹瓦中學校 郵編:611934
作者: 李守安(Li Shou An)? E-mail:lian0011@126.com
關鍵詞:安培力 雙中子結構 單中子結構 大樹形
接觸式結構
摘要:核科學的發展已經達到了夸克層次,但核力、核的具體結構還是一個物理學中的理論斷層,還沒有人士能清楚破解。核外電子都具有特別強的規律可尋,為什么核內質子沒有呢?現有實驗已經證實質子上正電荷是集中在一點上,核內質子處于高速自旋。假設自旋線速度處于一個極限速度,很容易算出安培力的大小,再與庫侖力相互作用,得到一個在1-3個質子直徑范圍內表現出吸引,在此范圍之外表現出斥力;從而得到核力的大小和性質。由此推導出核內質子的排列是間隔1-2個中子組成,稱雙中子結構和單中子結構;在第二層外分別分支節分叉后成為3、5、7支分支,上下合在一起共分出不同層次,每個層次正好存在6、10、14個質子,這與核外電子排列規律完全吻合。也說明核外電子排列完全由核內質子排列規律決定。從核的大樹形接觸式結構看出:裂變正好發生在最弱的雙中子結構處,使裂變產物主要分成大小不同的兩個核;而鈷60的β衰變變成了Ni核正是核變為穩定結構的過程,且正好在核磁南極;212Po的a衰變證明樹形核結構的特殊性;核的大小的測定與此結構的主軸長度靜態相等。文章分為第一部分核力性質和大小的計算、第二部分 原子核具體組成結構、第三部分 核裂變具體位置 第四部分 核聚變的具體過程和原因 。科學向前發展實驗論證越來越少,能根據現有理論推導新的理論,新理論能解釋所有現象,它就是真理。(我愿意用我的理論與所有人士當面解釋所有現象)
正文:
對舊的知識的深入理解和推導,從而得到新的知識理論,科學的發展總是躍越性的,沒有大膽的假設就沒有科學的發展。對原子核結構的探索將使現在科學理論躍升到一個新的臺階,這個結論若能得到進一步驗證,將會重新改寫物理教科書。
核外電子具有強力的排列規律(元素周期表等),核外電子具有清楚的殼層結構和能級排列,碳族元素外層電子具有s1p2雜化.所有這些核外電子的性質由電子本身決定還是由原子核結構決定呢?
對原子核裂變產物分析發現:為什么裂變成質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 CO)的β衰變后變成了Ni核,從而核變為穩定結構.。212Po 核經α衰變后成為了碳族中穩定的208Pb 核 。穩定的核結構是什么形狀的呢?
]核力是兩種不同性質的力的組合,在相鄰兩質子之間表現出的核力勢壘圖如圖2-1.
從圖中可看出質子之間間距在約R--6R之間表現出引力(R為質子半徑),在這區間之外表現出斥力。原子核的高速旋轉中每個核子必須具有向心力,所以核子間只能表現出引力才能組成原子核。從圖中還可發現在1.7R--4R之間引力最強,從這點可推斷:質子之間是以間隔1個中子或2個中子組成原子核的;中子于核內只表現出引力;間隔1個中子或2個中了后每個核子還具有多余的引力 ,這個多余的引力正好作為核子園周旋轉的向心力。難道單中子結構和雙中子結構就是原子核的基本結構形式?
以上所提的許多科學凝問都是由原子核的未知結構產生的,核的結構應該是怎樣的呢?本文推導出一種多支節、相鄰質子間隔1個中子或2個中子的樹形結構,并為它命名為“核的樹形結構模型”,多質子大核結構象一顆大樹,有樹根、樹干、樹支、根支等;少質子核象個小樹苗。這樣的結構它的主軸長是它作園周旋轉時的直徑,這個直徑正是盧瑟福實驗測得的原子核直徑。這種結構正好使任意相鄰質子表現出引力,相鄰外的所有質子表現出較小的斥力,從而核內總的核子間作用力表現出引力。
下面分兩章說明:一章、樹形核結構排列規律。包括形狀、形式、次序、多中子排列問題等。二章、樹形核結構例舉證明。包括外圍電子運動規律映證樹形核的結構;著名弱相互作用宇稱不守恒映證樹形核結構的非對稱性;212Po的a衰變映證樹形核結構的特殊性;盧瑟福的核直徑測定實驗映證樹形核結構的主軸長。原子核結構是怎樣排列的呢?下面分章說明。
一章、樹形核結構模型排列規律
1、原子核的基本結構形式:
任意相鄰兩個質子之間以什么形式組成核的?
研究原子時是以原子為鋼性球體來研究的。 研究核結構首先假定質子中子是鋼性球體。主要結構形式是相鄰兩質子之間有1個中子直接相靠,以球形接觸方式接觸;次要結構形式是主軸上相鄰兩質子之間有2個中子成直線接觸。圖2-2碳核是以主要形式結合的。[
[endif]多質子大核以兩種方式根據核力的大小排列的。次要形式中質子間的引力太小,必須有分支旋轉產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內出現。這兩種形式是由核力的基本特性決定的,強大核力作用下,高速的核子不可能象氣模、液模、殼層結構所述“懸空達到平衡穩定”;只能以上述兩種結構形式中子質子相間隔接觸存在。因為核力是兩種不同性質的力的組合,在相鄰2個質子之間表現出的核力勢壘圖如圖1,從圖中可看出質子之間間距在約R--6R之間表現出引力(R為質子半徑),在這區間之外表現出斥力。原子核的高速旋轉中每個核子必須具有向心力,所以核子間只能表現出引力才能組成原子核。從圖中還可發現在1.7R--4R之間引力最強,從這點可發現:質子之間是以間隔1個中子或2個中子的基本形式組成原子核的;中子在核內只表現出引力;間隔1個中子或2個中子后每個質子還具有多余的吸引力 ,它正好作為核子園周旋轉的向心力。所以,單中子結構、雙中子結構就是組成原子核結構的基本結構形式。
2、原子核的樹形核結構模型形狀
單中子結構、雙中子結構形式又是怎樣組成一個大核的?
原子核結構形狀形如一棵理想的大樹,叫“樹形核結構模型”。多質子大核以主要形式排列到第2層后,首尾質子因核力作用而明顯偏離軸心,為了加強核力和整體的穩定,就由同等地位的3支P質子組成三角分支結構,這3個P支節在主軸S層質子上取名為3支P亞層。穩定態時,這3支P亞層分支與主軸正好形成四面體,稱之為:三角四面體結構,如圖2-2碳核下部的結構分支。在三角分區之后的結構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決定。所有亞層分支結構形式都是單中子形主要結構形式。多支節大核的分支以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構的亞穩定結構。整個多質子大核結構形如一棵理想大樹: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構組成為最穩定結構。這就是核的形狀。當核高速園周旋轉時,從外界觀察可以發現它形如“球形”,當核主要以主軸方式旋轉時,從外界觀察可以發現它形如“仿垂形”。不旋轉(現實中是不可能的)觀察就象一棵理想的大樹。所以,把本文推導得出的核結構叫做樹形核結構模型。
3、核內質子分層及按能極高低的排理順序
樹形核結構模型是分層多支節的,它分層排列規律是怎樣的呢?
質子分層可分為1、2、3、4、5、6、7層次,每層能排列的質子數分別為:2、8、18、32、18、8、2、(到今為止的最多質子數)。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兩個亞層,第7層只有S亞層(到目前為止的的核層次)。各亞層質子支數為S為2支,P為6支,D為10支,F為14支。(其中核結構上部樹支節有約一半數亞層支節,下部根支節有約一半數亞層支節)。
質子分層后,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......質子數從小到大不同的核依次排列。
從少質子數到多質子數的核排列正是從能極低到能極高來排列的,由電子排列規律可得到質子排列規律。對于同一層而言: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S上可排3支P,其余各亞層只能排1-2個支節(其中主軸偏向的亞層支節只排1支)。所有質子、中子的增多,總是先從能級最低層次排起,并且總是從核磁場的北極增加(圖中核下部),達到三角四體穩定結構后,才在核磁場的南極增加(圖中核上部)
以上質子排列由核外電子排列規律推導得到。是電子排列規律決定核內質子排列規律?還是核內質子排列規律決定電子排列規律呢?當然是內因質子決定外因電子,質子排列規律決定電子排列規律;所以,完全可以由電子排列規律映象反推出質子排列規律。以上排列規律類同電子排列規律就是這個道理。
4、中子數太多的大核結構規律
在原子核內,中子的主要作用有點是保護性質的作用,中子的多少與核的自旋和穩定有關,轉動平穩、結構穩定的核相應中子數就多些。
對同一種元素,當原子的中子數特別多時,中子加排在什么地點?多中子大核結構(或指同位素核的結構),按核的主要結構形式和次要結構形式組合后余下的中子怎樣排列?余下的中子將占據質子下一個能極的位置。對于大核余下的中子太多,它不僅占據下一位質子能級位置,還將占據更下級的第二、三能極的位置。在大核分支處核力加強,園周旋轉慢,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(排列規律之外,亞層分支之間處);因為質子與質子的庫侖斥力,使這些地方不能排上1個質子,只能吸引排列一些中子。所以, 越大的、轉動越慢的核吸引的中子數越多。
總之, 每個質子運動狀態決定1個相對應的電子運動狀態。電子排理的規律:能量最低原理、洪特規則、保里不相容原理的正確性,正好間接映象出質子排列的正確規律。所以質子分層用大寫字母:S、P、D、F表示。(電子排列用小寫字母:s、p、d、f)
下面例舉一些典型的核的排列事例,對核的結構規律加以祥細說明。
二章、原子核樹形結構模型排列例證
1、核外電子云圖映證碳原子核的三角四面體穩定結構形狀
一般碳核有6個質子和6個中子,絕對按能極高低排列出的核結構是:1S2、2S2、2P2(2P2表示:第2層的P亞層有2個質子)。如圖2-3圖(1),這是一個不穩定的結構,因為圖中2S上的1個質子因核力要偏離軸心轉動,很不穩定,一支2P質子和另一支2P質子兩支質子也不能組成三角四面體穩定結構,整個核表現了極不穩定;因此,整個核將重新組合:1 支2S質子與2支2P質子雜合成3支同等的分支,組成三角四面體結構 ,從而使核首尾縮短而成為三角四面體穩定結構;稱這種雜合叫碳核的S 1P 2雜化結構。所有的碳族原子核都有這種雜化結構。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構。2S雜化為一支節后,一個1S作為變化后的2S,最上面的2S成了1S,整個結構好象減少了一個2S。這就是核的穩定結構形狀:三角四面體形。
碳核外電子云層圖如圖2-3中圖(3)正好是四面體形結構,每個外層電子運動狀態都由核內相對位置質子的狀態決定,碳核外電子云圖正是碳核質子雜化后組成三角四面體的間接映象。核的結構不可能用實驗儀器直接驗證,那么,從核外電子的運動狀態我們能感悟出什么呢?那就是核內的形狀與核外電子的云的形狀一定有關聯。而對應的核外電子中,所有的碳族電子也有同樣的雜化結構,從而映象出碳核的SP雜化結構。(所有圖中黑色為質子,白色為中子)
2、鈷60核(60 CO)的β衰變機理及宇稱不守恒的原理映證核的穩定結構形狀
鈷60核(60 CO)的β衰變后變成了Ni核,使外層非三角體形結構衰變后成為三角體形結構,從而核變為穩定結構。
鈷60核(60 CO)有27個質子和33個中子,其中最外層1個中子0 n 衰變成1 P質子,并放出1個負電子-1e 。鈷60核(60 CO)結構如圖2-4中圖(1),按能極排列為:1S2、2S2、2P6、3S2、3P 6、4S2、3D 7。最后排列的3D7中7個質子首先在圖下部核磁北極排完5個后,余下的在上部核磁南極上排上2個質子。圖2-4中圖(1)下部北極,平面圖如圖2-4中圖(2):5個3D質子分三組組成三角形,與1個4S質子組成以主軸為中心的趨三角四面體形結構;這樣鈷60核(60 CO)結構下部變為穩定結構。為什么下部D亞層只能排列5個質子呢?這是由于質子排列規律決定的:D亞層最多能排10個質子(F亞層最多能排14個質子);下面排列5個D亞層質子,上面排列5個D亞層質子,并且總是從核磁場北極首先排列,達到半滿后,才到上部排列余下的。(從這里也看出質子排列規律與核外電子半滿排列規律相同,從而映證質子排列的可行性)。
鈷60核(60 CO)的上部結構如圖2-4圖(3),2個3D質子與1個4S質子加1個中子不能組成三角四面體結構,不穩定;只有在X中子處由中子衰變產生1個質子才能組成三角四面體結構,從而使整個核變穩定。衰變后沒有變成5個質子的保滿狀態,但三角形結構比衰變前穩定得多了。所以鈷60(60 CO)核在X處發生β衰變,并從此處放出1個負電子; 鈷60核(60 CO)的衰變發生在特定位置,這個位置正好是核磁場的南極。鈷60核(60 CO)的衰變發生在特定位置,正好可由科學家吳建雄驗證弱作用下宇稱不守恒實驗得到映證:
1956年李政道、楊振宇推斷弱相互作用中“宇稱不守恒”,建議用β衰變電子的角分布來推斷。1957年吳建雄等完成了此項實驗:(文獻1)
“把β衰變的鈷60核(60 CO)放在強磁場中,溫度降到1K以下,最后達到0.004K,這樣有60%的鈷60核(60 CO)磁矩取順磁場方向。低溫下原子核熱運動減低,以免擾亂原子核的有序化。實驗發現,60%的β射線從反磁場方向發射出來,40%的β射線從順磁場方向發射出來。” 實驗證明:鈷60核(60 CO)β衰變發生在核磁的南極,或說是逆磁方向,也就是圖2-4的X處。實驗映證:核結構排列總是在核磁北極排滿后才在核磁南極排列。實驗映證:衰變后的三角形比衰變前穩定得多。從整個核結構可以直觀看出核結構是非對稱的,反過來說明弱相互作用時宇稱不守恒的原因。從結構上說“宇稱不守恒”其實是核的結構并不是對稱性質的,總是N極大,S極小。
( 我做了一個鈷60核(60 CO) 結構的土制模形,有機會定會展示給大家。)
下面再用其他方法去映證核的大樹形結構 。
3、212Po 核 的α衰變再次映證核的三角四面體穩定結構和核的排列方法
212Po 核的α衰變 成208 Pb 核后,其208 Pb 核結構上下為正三角四面體形和趨三角四面體形,比衰變前要穩定得多,再次映證核的三角四面體結構是核的基本結構形狀。
衰變方程:212Po -->208Pb+4He (α粒子)
[endif]212 Po 核是氧族的釙,按核排列規律排列到最后的是1支6P亞層質子,由于只1支亞層質子已經是不穩定結構,再加上周圍大核許多質子強大庫侖力的斥力作用下,使這支6P質子偏移軸心更不穩定,并帶動相連的6S也不穩定,如圖2-5。經α衰變后成為碳族的208Pb 的鉛核,此核沒有6P6S組成的獨立支節,并且下部又是S 1P 2雜化后的三角結構(碳族都有此結構),雜化后的Pb核好象缺一個6S,就象碳少一個2S一樣。因此,此Pb核比212Po 核穩定性強,所以212Po 核經α衰變后成為了穩定的208 Pb。
212 Po 核的質子排列順序為:1S2、2S 2、2P6 、3S 2 、3P6、3D10、4S 2、4P6 、4D 10、4F 14 、5S 2、5P6、5D10、6S2、6P 4。最后4個6P質子在北極排三個后,余1個排在南極的6S上,成為1支不穩定支節。比6P能極大的為7S、5F、6D,因此,排中子時,按常規將中子排列后余下的中子,其余的就排在下一能極的質子位置上,如7S、5F、6D上。一直到128個中子排完為此。如圖2-5(祥圖與作者聯系)。整個核形如一顆多支節有規律支節的大樹:上部為支干部分,下部為樹根部分; α衰變處正好是樹頂上1支幼枝,象被大風吹斷一樣自然和諧。 經 α衰變后正好成為穩定的S1P2雜化三角結構。
4、盧瑟福測定核半徑實驗有力地映證了大樹形核的主軸長
盧瑟福用α 粒子打擊原子核發生散射的方法,求得核的大小,即所認為的核半徑大小:計算方法是:由能量守恒定律與角動量守恒定律得到核半徑公式,算出核的半徑。(文獻2)由以上實驗測得下例一些原子核的半徑:
鈷60核(60 CO) 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
通過對樹形核結構模型的主軸直接測量,可以得到核的主軸長。這個長度正好與盧瑟福實驗的核半徑大小相吻合(在實驗誤差內)。
物理上測得1個質子半徑(也是1個中子半徑)約為0.8×10-15 米。樹形核結構主軸長正好是主軸上所有質子和中子半徑的總和(不計支節)。對于鈷60核(60 C O ) 主軸上有8個S層質子和12個中子,所以,計算出半徑總和為:
R=(8+12)×0.8×10-15 米=1.6×10-14 米。(與測量值相差0.02×10-14 米)
對于銀108 Ag 核 主軸上有10個S層質子和16個中子,所以主軸半徑總和 為:
R=(10+16)×0.8×10-15 米=2.08×10-14 米。(與測量值相差0.08×10-14 米)
對于212 Po 核 主軸上有12個S層質子和24中子,另有1個6P支節對主軸長有一點增加,約加 0.5個中子的半徑計算。所以計算出主軸半徑總和為:
R=(12+24+0.5)×0.8×10-15 米=2.92×10-14 米。 (與測量值相差0.02×10-14 米)
從以上實驗和測量可看出,在實驗誤差范圍內,盧瑟福實驗測出的核半徑正好等于大樹形核結構的主軸長。至于為什么有一點誤差?那主要是對高速旋轉的核進行實驗有測不準的原因,核本身高速自旋、實驗碰撞時大核也可能要發生偏移;還可能是受支節核力的影響,因而產生誤差。仔細看看可以發現:是盧瑟福實驗的測不準還是大樹形核結構不對呢!
5.核力性質決定了大樹形核結構模型的基本組成:
所有理論物理和高能實驗發現:核力是短程強相互作用力,從核力勢壘圖中發現兩個質子約在1.2---3.3×10-15 米的距離內表現為強引力作用,在這個距離之外表現為強斥力作用,且這核力與中子無關性,使中子在核力中只表現為引力;核力相鄰飽和性,使相鄰質子為引力,以外的質子表現出斥力。由此說明:在強相互作用中,質子與質子之間不可能以其他模型懸空達到平衡,只能大樹形結構成立,以上說的每2個質子間以單中子結構和雙中子結構形式是完全滿足核力勢壘圖中的引力強相互作用和相鄰飽和性的;中子在質子之間起調和保護作用,表現為中子質子相互吸引說明核力的與電荷無關性;相鄰質子與質子之間因強大引力作用以間隔1個中子或1個中子而成立,并以整個大核作高速自旋所需強大的向心力來減弱質子與質子間的強力作用。特別是外圍質子,因沒有引力向外吸引它,而只有向內強引力作用,它需將向內的引力作為自旋的向心力,從而達到平衡;沒有這個強力的作用,質子將離心而去;這也是原子核高速自旋的原因。不要誤認為質子中子接觸就有摩擦,摩擦是宏觀現象,微觀無摩擦現象。由核力勢壘圖可發現:當間隔2個中子距離時質子與質子的引力減小很多,雖然有各支節使此點的核力加強,但此點還是原子核中最弱的點;大核裂變產物不是均勻分布的,原因就是裂變發生在樹形核結構上部第2層與第2層間的雙中子組成的結構這個薄弱點,由于這點周圍質子間庫侖力作用,使這里成為大核不太牢固的點;而第3層與第4層以下的雙中子結構有其他支節旋轉產生輔助核力的作用,比第2層雙中子結構要穩定一些。裂變時在外來特定能級中子打擊下,首先在此點打入組成三中子結構,并立即分離成不等的2個大核(有機會與你再詳談《核的裂變》)。所以裂變產物不是從中均勻分開的。
總之,許多現象都在無形中映證大樹形核結構的正確性,它滿足核力的性質:短程強作用、電荷無關性、相鄰飽和性.,它能解釋費米氣體模型、核的殼層模型、集體模型等所解釋的所有性質,并能解釋它們不能解釋的現象;如:有哪種模型能解釋為什么鈾核裂變會主要發生在某個特別的位置?也就是說為什么裂變產物不是均勻分布的。核外電子云具有什么樣形狀,核內結構就具有相同的形狀,內因決定外因,有哪種核結構模型能合理解釋外圍電子殼層排列規律?鈷60核(60 CO)的β衰變機理,212Po 核 的α衰變再次映證核的三角四面體結構。盧瑟福實驗測定核直徑的大小與大樹形核的主軸長相等;所有這些還不能說明大樹形核結構模型的可行性嗎?難道要真實看到高速微小的核才能認可嗎(現實中是無法直接觀察的)?
一定還有許多證據,希望有識之士于此共同研究驗證,使物理理論在地球的東方更上一層。
附文獻:
文獻1:楊福家著《原子物理》1985年8月第一版,上海科學技術出版社;第20頁、342頁、347頁、352頁、332頁等。
文獻2:褚圣麟《原子物理》第17頁、331頁、407頁。
文獻3:胡鏡寰、王忠烈、劉玉華編《原子物理學》1989年3月北京師范大學出版,第2文獻166頁、253頁、270頁、275頁。
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03核的裂變及裂變位置
Nuclearfission and fission sites
四川彭州市竹瓦中學? 郵編611934
作者:李守安??lian0011@126.com
關鍵詞:安培力 雙中子結構 單中子結構 大樹形 接觸式結構
摘要:核科學的發展已經達到了夸克層次,但核力、核的具體結構還是一個物理學中的理論斷層,還沒有人士能清楚破解。核外電子都具有特別強的規律可尋,為什么核內質子沒有呢?現有實驗已經證實質子上正電荷是集中在一點上,核內質子處于高速自旋。假設自旋線速度處于一個極限速度,很容易算出安培力的大小,再與庫侖力相互作用,得到一個在1-3個質子直徑范圍內表現出吸引,在此范圍之外表現出斥力;從而得到核力的大小和性質。由此推導出核內質子的排列是間隔1-2個中子組成,稱雙中子結構和單中子結構;在第二層外分別分支節分叉后成為3、5、7支分支,上下合在一起共分出不同層次,每個層次正好存在6、10、14個質子,這與核外電子排列規律完全吻合。也說明核外電子排列完全由核內質子排列規律決定。從核的大樹形接觸式結構看出:裂變正好發生在最弱的雙中子結構處,使裂變產物主要分成大小不同的兩個核;而鈷60的β衰變變成了Ni核正是核變為穩定結構的過程,且正好在核磁南極;212Po的a衰變證明樹形核結構的特殊性;核的大小的測定與此結構的主軸長度靜態相等。文章分為第一部分核力性質和大小的計算、第二部分 原子核具體組成結構、第三部分 核裂變具體位置 第四部分 核聚變的具體過程和原因 。科學向前發展實驗論證越來越少,能根據現有理論推導新的理論,新理論能解釋所有現象,它就是真理。(我愿意用我的理論與所有人士當面解釋所有現象)
正文:
重核裂變的機制:中子打進鈾235后,形成一個新的處于激發態的核,由于其中核子的劇烈運動,核子間的距離增大,核力迅速減少,不足以克服質子間的庫侖力,核就分裂成兩部分或三、四部分。裂成三、四部分的機率很小,只有裂成兩部分機率的千分之三和萬分之三。
..原子核裂變產生巨大的能量,裂變過程是首先以不太快的中子打擊U235鈾核,短時的形成U236鈾核,U236鈾核存在短時間后,馬上分裂出兩個或更多的核,裂變產物分布不是大小一樣的平均分配(也就是說:不是從U236鈾核中心斷裂),而是在核子數為96和139左右兩個地方占主要部份,也就是核結構的雙中子結構部位。為什么呢?
..對核的裂變位置和原因沒有任何科學家給與準確的定性理論。本文以圖解的方式分步說明:以U235鈾核被中子打擊發生分裂為例,可分為四個步驟,中子打擊階段,三中子不穩定而調整階段,分裂重組成新核階段,部份新核再衰變階段。這四個裂變是連續的過程。本文證據以實際裂變產物幾率分布圖為依據,強有力的證明核裂變的位置和核的大樹結構模型。
..外來中子主要打擊在什么地方呢?這必須先正確認識原子核的結構。根據第二部分《原子核大樹形接觸型結構探索》理論,可以知道U235鈾核中質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,最后質子排列在5F層上共4個質子,其形狀如圖(與作者聯系)。圖中最薄弱的環節在上部核磁北極第二層與第三層之間的雙中子結構,根據第一部分《核力性質和大小的計算》中核力性質和核力大小估算知道:中子參與核力計算,但是不會產生核力,兩個質子間有一個中子間隔時,核力最強;兩質子間有兩個中子參與間隔時,質子間核引力較大;當兩質子間有三個中子參與間隔時核引力趨于零,開始表現出斥力。U235鈾核中有許多雙中子結構,但在第二層與第三層間核力最弱,因為在第二層上只有三個質子支節產生加強性核力,而第三、四、五層外有8支或15支質子支節產生加強性核力,因此在第三層外的支節間因核力強而吸引著許多中子(這也是多中子排列規律)。核總是先從核磁南極排列的,南極達到穩定后才從北極排列,因而南極比北極穩定。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構。核高速旋轉,重心在偏向南極,因此,容易被中子擊中的地方也在北極。
..對于U235鈾核在不同速度的中子打擊下會出現不同的幾種情況:1、對于能量太高的快中子打擊時,因為原子核間的空間很大、U235鈾核中支節間的空是也很大,因此多數快中子將穿過U235鈾核不發生碰撞作用;少數快中子擊中最薄弱的雙中子結構,但是,因為外來中子能量太大太快,很容易與雙中子結構的中子發生能量交換,象完全彈性碰撞一樣,擊出(交換出)一個中子,從而不能組成U236鈾核,所以,快中子能量太大不易組成U236鈾核發生裂變。2、而中子太慢也不容易發生裂變,能量太小的慢中子容易被高速旋轉的核小支節吸收,是在小支節上而不是主軸是組成三中子結構形式;還有一個原因是大核都有許多中子,而過余的中子多數排在核支節最外層上,高速旋轉成的核球形表面好似一層中子層,外來太慢中子能量小,一接近有可能被吸收,也有可能彈離。3、能量適當的中速中子(比如235U只有俘獲一個能量不小于 1兆電子伏特中子時才能發生裂變),容易擊中 U235鈾核的薄弱環節,并形成復核U236鈾核而發生裂變,中速中子的能量使它能通過外層中子層,進入核內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構,隨即馬上分裂成兩個大核。只有第三種情況“三中子結構”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、是打入雙中子結構的底部;2、是打入雙中子結構的頂部;3、是打入雙中子的中部。三種情況將產生6種以上不同類型的大核產物,各種不同的產物在裂變物質分布圖上都是幾率最大的。
....本文以打入雙中子底部為例,根據估計推斷,用圖示的辦法說明分裂過程。這個過程科學不科學,不會有實驗驗證的,只能從裂變產物幾率分布圖上找到確切的驗證。
[if !vml]
[endif]
.中速中子打入后形成非穩定的三中子結構的U236鈾核,三中子結構核力約為零并呈現出斥力,核高速旋轉使之出現分裂態勢,內部所有的質子開始調節,以便消除產生的斥力:首先靠三中子最近的三支2P質子脫離2S的接觸位置向上飄移,繞三中子懸空旋轉,產生加強性核引力用以消除出現的斥力,(但是,懸空的質子支節本身就失去了穩定的結構)。其次,主軸上質子與中子相互衰變,以求達到消除三中子結構變為雙中子的結構為目的。再次,各層支節也隨主軸質子滑移,就好象所有質子都處于激發態正向基態回歸一樣。但是這三種調節速度太慢,所用時間太長;當三支2P質子脫離2S的接觸位置向上飄移時,三中子結構已經斷裂開,并在此位置放出1-2個中子,所用時間約為10-12秒 ,此時,三支2P質子將繼續向上飄移并與上部核組成新的大核,下部核也調整組成新的大核。U236鈾核由此斷裂成兩個大核。
..釋放出的1-2個中子具有相同的能量,并快速打擊另一核,由此產生了連式反應。
..分裂后的上,下兩部分各自繼續調整,在各自核力區重新組成較穩定的新核,這個過程就是新核重組。重組過程是復雜的,有中子、質子互相衰變,有支節變主軸質子加強核的穩定。總之。所有質子都是從高能激發態向基態回歸轉變。這個過程釋放出大量的能量,最后至少組成兩個大新核;如圖示分裂產物:鈮Nb96和銻Sb139并放出一個中子。新核含大量中子,不太穩定,它將繼續衰變或放出多余的中子。如圖示產生鈮Nb96和銻Sb139,其中銻Sb139可逐次放出三個中子變成銻Sb136而成為穩定,也可以連續進行β-衰變放出三個負電子變成氙Xe139而成為穩定,也可兩者同時進行,此時,釋放出的中子為延緩中子半衰期為秒的數量級。
235U俘獲一個中子發生裂變后的產物很多,有時是氙和鍶,有時是鋇和氪或銻和鈮,我國物理學家何澤慧、錢三強還發現鈾核有時裂變為三部分或四部分。
其它兩個位位置的鈾核裂變方程應該是:
[if !vml]
[endif]..鈾U235核裂變幾率分布圖可以驗證以上分析的正確性。
裂變發生在上部第二層與第三層最薄弱環節上,其產物分布最大。從第一層下部平均裂變成兩個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,裂變大多發生在最薄弱的第二層與第三層雙中子間。
??中子打進鈾235后,形成一個新的處于激發態的核,由于其中核子的劇烈運動,核子間的距離增大,核力迅速減少,不足以克服質子間的庫侖力,核就分裂成兩部分或三、四部分。裂成三、四部分的機率很小,只有裂成兩部分機率的千分之三和萬分之三。分成兩部份的機率大也說明:核結構象一顆大樹被拆成了兩節。
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