存在,因为大核裂变时产生的大量极小的碎片(如氢、氦等)浮在恒星的外部,包裹在大核的表面,在重力和浮力作用下,从恒星中心到表面,形成了由重到轻的核子梯级分布。对大质量的核子的裂变是一种链式裂变,其蕴含的能量比仅一分为二时大得多。 同样,在地球的中心位置,也存在较大的核子,比人类已发现的核子要大得多,仍在裂解释放出巨大的能量。形成地球内部的高温、地球表面的火山爆发。地球表面放射性元素的唯一来源就是地球核心大原子核的裂变产生的较大的原子核。距地表越深,温度越高,抗放射背背景压力就越高,核子的放射性受到抑制,所以核子的质量就越大,小质量的核子数就越少。 9. 原子核的结构与原子核周期表 一般认为,原子由原子核和核外电子组成,原子核是由质子和中子组成的,中子和质子的组成比必须在一定的范围内才能保持核子的相对稳定,才不具有放射性。 如果认为原子是由质子和核外电子组成,核内不存在中子,核内的中子由质子和核内电子组成。则核内质子数即为核子数,核内电子数即为中子数。核内的所有电子不属于某些核子独有,核内电子好象核外电子一样围绕着所有质子运动,核内的电子属于每一个核子,就好象核外的电子属于整个原子核一样。 因为核子都是质子,都带正电,核内电子带负电,核内电子在电磁力作用下绕核子作环绕运动。由于核内电子更接近核子,所受到的电磁作用力更强烈,这就是为什么核外电子容易电离而核内电子难以电离、离核远的电子容易电离而离核近的电子难以电离的原因。 同核外电子的情况一样,核内电子也是分层运动的,离核较近的电子受到的约束较强,电离所需的能量就较大;不同的原子核,核内电子逃逸出来所需的能量大不一样,就象元素周期表中元素的排列顺序,金属原子核外电子的电离能低,而非金属原子核外电子的电离能高。所以金属原子具有自由电子,是电的良导体,而非金属原子核外电子束缚的很紧,没有自由电子,是绝缘体。对核内的电子同样也有相似的规律,不同的是原子核的排列顺序不同于化学元素周期表的顺序。需根据原子核的性质来重新排列,按原子核的性质周期性变化排列出来的表叫做原子核周期表。 原子核周期表是根据原子核内中子数(或核子数)的多少作为顺序来排列的,因为中子数(或核子数)的多少决定了核(或核外电子)的性质。 根据以上讨论,得出如下结论。 (1) 质子是中子失去电子后的裸体。 (2) 中子是由质子和电子组成,但要和氢区别开来。中子的电子的电离能比氢中的电子的电离能高得多,电子离核的远近也大不一样。中子中的电子一般不参与化学反应,只参与高能量级的核反应,而氢中的电子参与化学反应,电子容易电离成为自由电子。 (3) 超导的产生与核内电子的运动和能级有关。核内电子逃逸能低的核,产生超导所需的温度就高,可以通过原子核周期表中不同的位置来寻找超导温度高的元素。对应有些核内电子在低温下极易发射出低能电子,使得该电子成为原子外的束缚电子。这样,原子半径增加了,核外电子束缚力下降了,自由电子更容易在电场作用下运动,因而出现超导现象。当温度升高,开始发射出的电子又回到核内,该原子又恢复原来性质。 (4) 多中子原子核,核内电子层的结构较为复杂,根据以前的原子能级图可知,核外电子的跃迁,将以吸收或发射电磁波的形式表现出来,同样原子核的能级图也是通过原子核内电子的跃迁,同样也以吸收或发射高能电磁波的形式表现出来。当极高能量的电磁波照射原子核时,与之相同能级的原子核激发到高能级(亚稳态),处于亚稳态的核子极不稳定,又会跃迁发出高能电磁波。具有放射性的核都处于一种极不稳定的高能态。 根据不同原子核的结构和不同的高能态,可产生α粒子、β射线、γ射线等等多种核放射反应。有些处于稳态的核,当受到外界中子辐射等作用后,可使其激发跃迁到亚稳态,核子受激发的能量必须与核能级的能量相吻合。能量太低只能使核外电子受激跃迁。不能使核内的电子受激跃迁。对于氢核,核内没有电子,则它的核就不存在能级。核内中子数越多的元素的核能级图就越复杂。能发射出来的电磁波的种类就越多。 (5) 核内电子数与质子数的数量关系。一般情况下电子数少于质子数。核内电子数达到一定程度就会饱和,再增加电子,核的半径将增加,质子对核内外层电子的吸引力下降,甚至不足以保持电子在核内绕核运动而发生跃迁成为β射线。 α粒子(氦原子核)是基本粒子中最稳定的核子之一,稳定的原因是其中的4个基本粒子是类似金刚石的正四面体结构,它的“硬度”最高,在一般外力作用下难以分裂。类α粒子(核子数为4的倍数)都是类似金刚石的正四面体结构,因而是相对稳定的粒子 (6) 化学元素周期表 一个原子的核内和核外电子的物理空间没有绝对界限。核内的电子和核外的电子一样,只是处于不同的运动轨道、离核远近不同、能级上有差别,所以很难说哪个能级是核内电子所具有的哪个能级是核外电子的。对核外有多个电子的原子,很难将最里层的核外电子电离出来。原子核内电子和 上一页 [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] 下一页
Tags:
|