核素分類開始部分的6種7核素小片分布

王昱應,王星

(1.山西潞安礦業(yè)集團公司，山西 長治 046204；2.重慶大學 生物工程學院,重慶 400044)

核素分類是核素系統(tǒng)基本性質(zhì)規(guī)律的統(tǒng)一,其價值不亞于化學元素的分類周期律[1].在核素分類完成的基礎(chǔ)上,現(xiàn)存的數(shù)十種核結(jié)構(gòu)的模型與理論才會自然趨向統(tǒng)一.由于核素體系由兩基本變量質(zhì)子數(shù)Z與中子數(shù)N確定,故其規(guī)律應當表現(xiàn)在二維平面上.如設(shè)原子核由核子相互作用最簡的氘氚兩種結(jié)團組成,在氘氚結(jié)團圖中[2],穩(wěn)定核素分布表現(xiàn)出7的規(guī)律性,如低A區(qū)有偶Z20～8偶偶核素,坐標偶S18～6連續(xù)核素的1,2,4列分布[3].偶Z36～24的下中上以Z30核素的7核素對稱性[4].本文說明穩(wěn)定核素區(qū)開始部分7核素小片的排列情況.

1 低A區(qū)開始部分的7核素小片

在開始前先簡要說明核素整數(shù)變量之間具有可比性[5].在分析核子數(shù)關(guān)系變量的意義時,得到核子數(shù)關(guān)系兩變量確定核素時,同一變量可表示不同的意義,不同變量可表示相同的意義,這把原來的質(zhì)子中子相似性擴大到包括氘,氚,氦-5等核子結(jié)團,使得核子數(shù)關(guān)系變量Z,N,S,H,K,J等之間具有了可比性.故像下面核子數(shù)關(guān)系變量組成的不同方向的正負“±”形3列核素是屬于同一類核素分布.

1.1 穩(wěn)定區(qū)開始部分的核素分布

在核素分布開始的低A部分,核子數(shù)A≤36核素主要排列于坐標H0,1,2的3列,這3列核素內(nèi)依次含有0,1,2個氚結(jié)團數(shù).見圖1,而中間列含1個氚結(jié)團的核素從(2,1)(3,1)～(16,1),這是排列著15個奇A核素的長核素列[5].在這區(qū)域內(nèi),沿此長核素列排列著變量Z,N,S,H,K的多種3核素共線列.

開始部分正負 “±”形的7核素小片分布:正負“±”形的第1個小片7核素分布在坐標S1,2,3三列,坐標S2,3是兩列3點共線對稱核素,其中線是坐標H0的(1,0)(2,0)(3,0)3核素,這3列組成向左側(cè)方向的第1個“±”形7核素小片.第2個7核素小片是由坐標H0,1兩列3核素與差K2的3核素列組成,“±”向右上方向.見圖2-1,2-2 第3,4,5小片的3列3核素都以坐標H0的3核素(5,0)(6,0)(7,0)為底線,與坐標H1的(4,1)(5,1)(6,1)(7,1)(8,1)的左中右3核素組成第2列,在中間豎向的各1列3核素,依次是質(zhì)子數(shù)Z6,坐標S6,差K6的3核素,分別向左上,正上方,右上3方向,組成后面3個小區(qū).見圖2-3,2-4,2-5.以符號“±”的十字中點核素表示這5個7核素小片,這5小片核素依次是：

(2,0)(3,1)(5,1)(6,1)(7,1).

圖1 穩(wěn)定核素開始部分的核素分布圖

圖2-1 向左小片 圖2-2 向右上小片 圖2-3 向左上小片 圖2-4 向正上小片 圖2-5 向右上小片

5個“±”形小片的分布方向各不相同,它們先是向左側(cè),再斜向右上,后3個形成同始于碳-12(6,0)等三核素,中線變量Z,S,K的值都為常數(shù)6,形成分別朝左上、中上、右上的3方向3小片.它們可形成開始向左一小片,接著第2,3形成人字形兩小片,以坐標S4常數(shù)列對稱；后3小片以坐標S6常數(shù)列對稱.這類的小片分布在低A核素左段的差K<8,5小片共有18核素,小片內(nèi)7核素都含有3列3點共線對稱.

1.2 三折線的7核素小片

在穩(wěn)定區(qū)開始部分的低A核素,存在質(zhì)子數(shù)Z6,8～16的6列,中子數(shù)N8,10～18的6列,坐標S6,8～16的6列.3類的6列核素都是3核素共線對稱列,它們相鄰2列與其中點核素組成1個7核素小片.前列的第3核素,中點核素與后列的第1核素又形成1列共線3核素,這3列3核素連接就組成1個7核素小片.6列3核素與5個中點核素可組成5個7核素小片.相鄰小片之間有1共用列,連接形成有11列3核共線對稱折線遞變.這3種情況形式為ZNZ,NZN,SZS的折線遞變都是由遞變的5個7核素小片連成.

這三類7核素小片內(nèi)各含5列3核共線對稱,除折線以ZNZ,NZN,SZS的各3列共線對稱外,剩余的2列3點共線列的1列是以坐標H1常數(shù)列的3核素,另1列變量ZNZ,NZN,SZS分別是坐標S常數(shù)列,變量S+3H列,斜向右上K 常數(shù)列.

以小片的中心表示這些小片時,這3類7核素小片排列如下：

ZNZ類Z16～6：(6,1)(8,1)(10,1)(12,1)(14,1).

NZN類N18～8：(7,1)(9,1)(11,1)(13,1)(15,1).

SZS類S16～6也為：(7,1)(9,1)(11,1)(13,1)(15,1).

1.3 3折線銜接組成的小片

3類ZNZ,NZN,SZS類7核素小片都是3折線銜接組成,它們排列屬于同一種形式,分別以變量Z,N,S為左右界,中間列又各為N,Z,Z組成的折線.見圖3-1,3-2,3-3.

圖3-1 ZNZ形7核素小片 圖3-2 NZN形7核素小片 圖3-3 SZS形7核素小片 圖3 以折線分布的7核素小片形式(各有5小片)

1.4 變量ZSK的3線匯集式

以“±”形第3,4,5小片的中線匯集于核素(6,0)特點,也是一種小區(qū)7核素形式,這小類也是有5小片,分布在Z6至差K14區(qū)域,這小片核素排列形式見圖4-1.它們的下頂點是(6,0)(8,0)(10,0)(12,0)(14,0).3線中線的中點為(6,1)(8,1)(10,1)(12,1)(14,1).這類小片也存在5列3點共線組.只不是三折線式,小片間不能連成一條折線.

圖 4-1 ZSK匯合類小片 圖4-2 NSN形7核素小片

在三段3核素折線形成的5小片中,還有一類是變量NSN小片,因坐標△S其跨度大,見圖4-2小片間核素連成兩條折線.這類小片的3折線線段常數(shù)為：N8,S8,N12;N10,S10,N14;N12,S12,N16;N14,S14,N18;N16,S16,N20.它的1,3,5與2,4小片各連成一折線.代表這系列5小片的中心核素坐標為：

(8,1)(10,1)(12,1)(14,1)(16,1).

NZN,SZS兩類的5個小片中心相同,但NZN類核素分布范圍坐標△S較寬,而SZS核素分布范圍卻較窄.如同以(11,1)為中心,小片變量值N14～12核素(14.0)～(8,2)范圍為△S=6,而SZS的僅為△S=2.

(3,1)核素碳-14(4,2)起著重要作用.在開始部分核素碳-14(4,2)是長壽命有天然豐度放射核素,其半衰期是5700年[6).當把這個核素考慮在內(nèi),才能使Z6排列成(6,0)(5,1)(4,2)三核素,中子數(shù)N8為3核素(8,0)(6,1)(4,2),還使差K2列也是3核素列(2,0)(3,1)(4,2).才能形成開始部分的“±”類的第2,3兩小片,變量ZNZ,,NZN,NSN類的第1個7核素小片,使得各類都是5小片7核素,使核素分布變得統(tǒng)一漂亮.

2 低A七核素小片中心分布

低A開始處的“±”形,變量ZNZ,NZN,SZS,ZSK,及NSN等6種7核素小片各有5個,它們的小片中心共有30個.開始的“±”形朝著4個方向,ZNZ,NZN對應互補排列成10個小片.SZS與SZS折線中間列不同而中心相同.如不計它們的重復中心,代表7核素小片的中心共有14個,排列在差K2與坐標H1兩列,具體情況如下：

3 小片中心由整數(shù)聯(lián)系四邊形導出

穩(wěn)定區(qū)坐標H常數(shù)列的最長核素列是坐標H1,這列核素從(2,1)至(16,1)有15種奇A核素,上述7核素小片中心有13核素排列在這列上,中心核素可由核素整數(shù)聯(lián)系四邊形的質(zhì)子數(shù)Z50核素(33,17)以(K,2H-S)作新坐標聯(lián)系導出[7].新坐標列與H1長核素列核素對應排列：

(33,17)(31,16)(29,15)～(13,7)(11,6)(9,5)(7,4)(5,3).

(16,1)(15,1)(14,1)～(6,1)(5,1)(4,1)(3,1)(2,1).

以2H-S=1列與坐標H1列之間坐標一一對應,由四邊形區(qū)開始導出最長的核素列(16,1)至(2,1)的坐標列,這里使低A開始部分7核素小片與核整數(shù)聯(lián)系四邊形形成較明顯的對應關(guān)系.

4 小結(jié)與討論

在氘氚結(jié)團平面上總結(jié)出核素分布新基本規(guī)律是1,2,4,8,16,8,4,2,1,以氘氚結(jié)團組成原子核解釋[8,9].氘氚結(jié)團核素圖已在1997年出版宣布核素新基本規(guī)律,現(xiàn)在分析低A區(qū)開始部分得到7核素小片.每個小片包含3列或5列,3點共線對稱.這些7核素小片中心大多排列在坐標H1長核素列上.這列核素都是含1個氚結(jié)團的核素,屬于含氚結(jié)團常數(shù)列中穩(wěn)定核素最多的長列.

核素分類已在2005年入選我國交叉科學本世紀100難題[10],以核子結(jié)團分析核素的理論與實驗正在越來越多[11,12,13],我們應當先完成核素分類,再在此基礎(chǔ)上完成核結(jié)構(gòu)與運動理論的統(tǒng)一,進入人類認識物質(zhì)本性的新時代.