核模型假說

馬斌

【摘要】原子核究境什么模型，本人經(jīng)過長期研究，發(fā)現(xiàn)原子核既不是液滴模型，也不是殼層模型，而是分區(qū)模型。核內(nèi)質(zhì)子和中子是按區(qū)來分配的，區(qū)下面可分為排和間。本人以穩(wěn)定原子核為基礎(chǔ)，畫出了1到36號元素穩(wěn)定核的圖形。我甚至可預(yù)測中子數(shù)，比如，19，21，23號元素中子數(shù)比質(zhì)子數(shù)分別多1，3，5個。同時可推廣到若干不穩(wěn)定核上。

【關(guān)鍵詞】對稱原理分區(qū)模型結(jié)合能

本人在觀察原子核時，發(fā)現(xiàn)組成穩(wěn)定的原子核規(guī)律性很強。同時在穩(wěn)定的原子核中，為什么5個和8個核子不能組成穩(wěn)定的原子核呢？為什么穩(wěn)定的原子核中，中子數(shù)大多為偶數(shù)，特別是質(zhì)子數(shù)大于13而且為奇數(shù)時，中子數(shù)幾乎全部為偶數(shù)。

我們知道，核外電子是分層排布的。那么原子核又是怎樣排布的呢？由于原子核有數(shù)千種，而穩(wěn)定的原子核有數(shù)百種，而且又是由質(zhì)子和中子組成，因此原子核的結(jié)構(gòu)要復(fù)雜得多。我認(rèn)為，核內(nèi)質(zhì)子和中子是按區(qū)來分配的，區(qū)下面可分為排和間。一個核可分為8個區(qū)，即內(nèi)區(qū)（U和-U區(qū)），外區(qū)（X，-X，Y，-Y，Z，-Z區(qū)）。每區(qū)有多排，每排有多間，排間有兩種方式，如下圖：我們用表示間。

分區(qū)圖 一式 二式

下面，我們來分析質(zhì)子，中子和間的特征。

首先質(zhì)子是核心，所有的分配都以質(zhì)子為中心來進行。中子是連接子，它只起連接質(zhì)子和質(zhì)子，間與間的作用，每個中子最多有六個連接點。

其次，核子分配時，以間為單位來進行，每間最多有三個連接點，它們同樣遵守三大定律，下面我們來分別討論。我們用 表示質(zhì)子，用表示中子。

1 泡利不相容原理

每個質(zhì)子中子在區(qū)，排，間，自旋，不能取相同的狀態(tài)。即在同一間內(nèi)，最多只有自旋方向相反的兩個質(zhì)子和兩個中子組成。它們可分為以下三種情況，按穩(wěn)定性排列如下：

穩(wěn)定間： ， ， ，

臨界穩(wěn)定間：

不穩(wěn)定間： ， ，

在穩(wěn)定間中， ， 叫飽和間， ， 叫不飽和間。以后知道， 所有穩(wěn)

定核的同位素都是由最小穩(wěn)定核的不飽和間的飽和過程而已。在臨界穩(wěn)定間中，必須要求核

完全對稱，核才穩(wěn)定。因此，臨界穩(wěn)定間組成的穩(wěn)定原子核極少。穩(wěn)定間是組成穩(wěn)定原子核

的必要條件。對于每個穩(wěn)定間而言，飽和間比不飽和間更穩(wěn)定。

2 能量最低原理

在核內(nèi)，要求間與間盡量對稱，能量才最低，核結(jié)合能才最高，核才穩(wěn)定。間與間

對稱可分為下面四種形式，它們按結(jié)合能高低排列如下：

無對稱：-----空> ---------空

單對稱：---------> -----------> ------------

雙對稱：------>----->-----

單雙對稱： ----------->----> ------>----------

特別是在雙對稱時，前兩種很接近，普遍存在。由于質(zhì)子數(shù)為偶數(shù)時，容易形成對

稱，因而同位素較多，同時自旋大多為0。當(dāng)質(zhì)子數(shù)為奇數(shù)時，不容易形成對稱，因而同位素較少，但我們?nèi)菀滋綄ず说慕M成規(guī)律。

3洪特規(guī)則

在原子核中，要求各區(qū)盡量均勻，核才穩(wěn)定。在滿足一定條件后，質(zhì)子盡量去占更多

的區(qū)，排，間。

總之，一個穩(wěn)定的原子核實際上就是這三大原理綜合作用的結(jié)果。下面我們就每個穩(wěn)定的原子核來分析（采用一式）。

3.1 建立核內(nèi)區(qū)（1—12個質(zhì)子）

當(dāng)質(zhì)子數(shù)為1—10個時，它們按平面分布，它們以間為單位，即填滿一間后，再填

另一間。當(dāng)質(zhì)子數(shù)為11，12個時，它們按立體分布，在空間呈X，Y，Z不同伸展方向。在三間以上呈幾何對稱時。連接中子合力為0，可不要，這樣能量更低。

H（1，0） ， H（1，1）

He（2，1） ， He（2，2）

Li（3，3） ， Li（3，4）

Be（4，5）

我們可以看出，5個核子是不能組成穩(wěn)定的原子核的。由于有很強的吸收連接

中子功能，它不在穩(wěn)定輕核中（質(zhì)子數(shù)小于18）出現(xiàn)，因此8個核子也不能組成穩(wěn)定的原子核的。下面列出其它核模型，括號內(nèi)分別為質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)。

5B（5，5） 5B（5，6） 6C（6，6） 6C（6，7） 6C（6，8）

7N（7，7） 7N（7，8） 8O（8，8） 8O（8，9） 8O（8，10）

9F（9，10） 10Ne（10，10） 10Ne（10，11） 10Ne（10，12） `

11，Na（11，12） 12Mg（12，12） 12Mg（12，13） 12Mg（12，14）

Mg（12，12）是一切質(zhì)子數(shù)大于12的基礎(chǔ)，我們稱為Mg核，有 表示，其占滿內(nèi)區(qū)，在空間呈6個伸展方向，Mg（12，14）實際上是Al（13，14）的過渡型。

3.2 占滿外區(qū)（13—36個質(zhì)子）

在內(nèi)區(qū)填滿后，質(zhì)子盡量去占6個外區(qū)，外區(qū)占滿后，質(zhì)子再以間為單位，占第二排。

大量運用對稱原理。

13Al（13，14） 14，Si（14，14） 14，Si（14，15） 14，Si（14，16）

15P（15，16） 16S（16，16） 16S（16，17） 16S（16，18） 16S（16，20）

由14和16號元素我們可以看出，穩(wěn)定原子核實際上就是某元素最小穩(wěn)定核的不飽和間的飽和過程而已。以后的元素我們只列出最小穩(wěn)定核的模型。

17Cl（17，18） 18Ar（18，18） 19K（19，20） 20Ca（20，20）

21Sc（21，24） 22Ti（22，24） 23V（23，28） 24Cr（24，26）

以后，為了畫圖清晰，我們只畫分區(qū)線，不畫中子連接線。

25Mn（25，30） 26Fe（26，28） 27Co（27，32） 28Ni（28，30）

29Cu（29，34） 30Zn（30，34） 31Ga（31，38） 32Ge（32，38）

33As（33，42） 34Se（34，40） 35Br（35，44） 36Kr（36，42）

總之，以上是我對上述36種元素的核模型圖。我已經(jīng)列出了1--92號元素的所有核模型圖，鑒于篇幅有限，不能一一列出，希望有興趣的同事與我繼續(xù)探討。

4 結(jié)語

本人在觀察原子核時，發(fā)現(xiàn)分區(qū)模型可以解釋幾乎所有的穩(wěn)定原子核。同時認(rèn)為，所謂同位素實際上就是核子排列時不違反泡利不相容原理的核子組合。穩(wěn)定原子核實際上就是某元素最小穩(wěn)定核的不飽和間的飽和過程而已。我相信，通過計算電子能和核結(jié)合能，運用大數(shù)據(jù)，我們可以計算出每一個原子及其核的性質(zhì)。

參考文獻：

[1]張靜秋著.《Sm同位素結(jié)構(gòu)及三體項研究》.

[2]（美）M.雅默（Max Jammer）著.《量子力學(xué)的哲學(xué)》.