我在《質(zhì)子的組成及結(jié)構(gòu)》一文中論述到,電子是負(fù)元電荷基本粒子,根據(jù)質(zhì)子和電子的質(zhì)量可以推測(cè),質(zhì)子由約1836個(gè)基本粒子組成,含一個(gè)正元電荷和其余中性基本粒子。在原子核中除氫原子核外,原子核中質(zhì)子所含的中性基本粒子分布不均,質(zhì)子之間中性粒子相互吸引,正電荷相互排斥,形成三部分結(jié)構(gòu),與現(xiàn)代夸克模型不同,其結(jié)構(gòu)示意圖如下:
圖中黃色部分代表質(zhì)子中中性基本粒子集中區(qū)域,B、C線段的端點(diǎn)B、C是原子核中兩個(gè)相鄰質(zhì)子正元電荷基本粒子的位置。不均勻的三部分:質(zhì)量集中區(qū)域黃色、電荷存在區(qū)域、空區(qū)域。
從質(zhì)子的示意圖中可以看出,一個(gè)質(zhì)子的空間幾乎能容納一個(gè)中子,中子和質(zhì)子相互作用最強(qiáng)的部分也集中在圖中黃色區(qū)域,當(dāng)黃色區(qū)域被中子包圍,這些原子核就特別穩(wěn)定,這一點(diǎn)很像惰性氣體的原子,因此原子核也有殼層結(jié)構(gòu)。內(nèi)層原子核穩(wěn)定后,當(dāng)質(zhì)子、中子數(shù)再增加形成新的一層,新的一層沒(méi)有被中子完全包圍,原子核就不穩(wěn)定,當(dāng)新的一層被中子完全包圍,又形成新的穩(wěn)定的原子核,依次類推。所以會(huì)出現(xiàn)科學(xué)家得出的結(jié)論:核結(jié)構(gòu)即原子核的結(jié)構(gòu)。原子核的結(jié)構(gòu)有些類似于原子,當(dāng)原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)或中子數(shù)分別(或同時(shí))等于2、8、20、28、50、82等幻數(shù)時(shí),這些原子核就特別穩(wěn)定,殼層模型是迄今為止最成功的核模型。特別說(shuō)明:氫原子核即存在于氫原子的質(zhì)子基本粒子的分布是均勻的。
由于原子核中中子、質(zhì)子形成的力的相互作用很難實(shí)現(xiàn)真正的平衡,所以絕大多數(shù)的原子核不是正球形的。原子核殼模型不斷地發(fā)展,出現(xiàn)了各種改進(jìn)的殼模型。如,針對(duì)非球形的原子核,發(fā)展了變形的殼層模型,即得到廣泛應(yīng)用的Nilsson模型;能考慮原子核轉(zhuǎn)動(dòng)的推轉(zhuǎn)殼模型,投影殼模型;以及近年來(lái)才發(fā)展起來(lái)的有可能對(duì)重核做“精確”計(jì)算的Monte-Carlo殼模型。這樣,就使得殼模型能解釋的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)越來(lái)越多,適用的范圍越來(lái)越大,幾乎成為各種宏觀的、唯象模型的微觀基礎(chǔ)。殼層模型是迄今為止最成功的核模型。
結(jié)論:原子核的殼層結(jié)構(gòu)是由質(zhì)子的結(jié)構(gòu)決定的。
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