超重核

更新时间:2023-10-20 19:49

超重核是被预言有可能存在的质量数比现有核大得多的核。由于核内质子数进一步增加,核内质子间的排斥力将超过核子间的结合力,由此引起核分裂,因此超重核原子核寿命很短,甚至不能鉴定的程度。已经选择了包括用铀轰击铀在内的各种反应系统进行实验,但仍然没有成功。

内容简介

理论预言有可能存在的质量数比现有核大得多的核。迄今已发现的元素有110种,核素的数目达到2000种以上。这些已发现的原子核都是沿着β稳定线分布的,在以中子数(N)和质子数(Z)为坐标所构成的平面内形成一个连续分布的半岛。1965年以来,原子核理论预言,在已知核半岛的顶端以外,还可能存在一系列相当稳定的超重核稳定岛,第一个岛中心的原子核是中子数和质子数填满闭壳的双幻核(Z=114,N=184),这个核特别稳定,在其附近的原子核对于自发裂变、α衰变和β衰变也是比较稳定的。估计这个双幻核[298114]的自发裂变寿命最长是1019年。除了这个稳定岛外,理论还预言了另外一些可能的更重的超重定区。理论上还预言了超重核的性质。但没有得到肯定的结果。

简介

理论预言有可能存在的质量数比现有核大得多的核。迄今已发现的元素有110种,核素的数目达到2000种以上。这些已发现的原子核都是沿着β稳定线(见远离β稳定线的核素)分布的,在以中子数(N)和质子数(Z) 为坐标所构成的平面内形成一个连续分布的半岛(见图),(见彩图)。新核仍不断被发现,分别沿远离β稳定线的半岛两旁和顶端扩展。沿半岛顶端向前扩展的核,随着原子核质量的增加,库仑力不断增大,对于α衰变和自发裂变(见核裂变)的不稳定性也增加,因而原子核寿命越来越短,直至不能鉴定的程度(不稳定性海洋)。

然而,1965年以来,原子核理论预言,在已知核半岛的顶端以外,还可能存在一系列相当稳定的超重核稳定岛,第一个岛中心的原子核是中子数和质子数填满闭壳的双幻核(Z=114,N=184),这个核特别稳定,在其附近的原子核对于自发裂变、α 衰变和β衰变也是比较稳定的。估计这个双幻核【298114】的自发裂变寿命最长是1019年。

除了这个稳定岛外,理论还预言了另外一些可能的更重的超重核稳定区。理论上还预言了超重核的性质。例如,由于库仑能的增加,超重核发射α 粒子的能量、裂变平均动能和每次裂变释放的中子数远比已知核的 大。许多科学家以各种不同的方法在自然界寻找超重核,包括对地球外样品的分析,但还没有得到肯定的结果。

核物理学家利用重离子加速器,通过重离子核反应合成超重核,已经选择了包括用铀轰击铀在内的各种反应系统进行实验,但仍然没有成功。

尽管如此,寻找超重核一直是鼓励人们努力探索的一个重要课题。因为超重核是根据原子核理论预言的,它的存在与否是对原子核理论的严格检验。如果能发现超重核,不仅对核物理和核化学会产生重要影响,而且对天体物理和原子物理都会产生影响。反之,如能证明不存在超重核,也会推动核结构理论的发展。

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