超重核穩定島

island of superheavy nuclei 形象地比喻一批理論預言可能存在的原子核。

概述,簡介,理論在發展,

概述

已發 現的核素有 2000多種,如果以核內的中子數為橫坐標,質子數為縱坐標,把所有穩定的和放射性的核素標在核素圖上,便可以清楚地看出,自然界中已知的原子核都沿著β穩定線分布的,在以中子數(N)和質子數(Z)為坐標所構成的平面內形成一個連續分布的半島。可用於預言並尋找超重核超重元素)。

簡介

1965年以來,原子核理論預言,在已知核半島的頂端以外,還可能存在一系列相當穩定的超重核穩定島,第一個島中心的原子核是中子數和質子數填滿閉殼的雙幻核(Z=114,N=184),這個核特別穩定,在其附近的原子核對於自發裂變、α衰變β衰變也是比較穩定的。估計這個雙幻核[298114]的自發裂變壽命最長是1019年。
除了這個穩定島外,理論還預言了另外一些可能的更重的超重核穩定區。理論上還預言了超重核的性質。例如,由於庫侖能的增加,超重核發射α 粒子的能量、裂變平均動能和每次裂變釋放的中子數遠比已知核的大。許多科學家以各種不同的方法在自然界尋找超重核,包括對地球外樣品的分析,但至今還沒有得到肯定的結果。
新核仍不斷被發現,分別沿遠離β穩定線的半島兩旁和頂端擴展。沿半島頂端向前擴展的核,隨著原子核質量的增加,庫侖力不斷增大,對於α衰變和自發裂變(見核裂變)的不穩定性也增加,因而原子核壽命越來越短,直至不能鑑定的程度(不穩定性海洋)。

理論在發展

核物理學家利用重粒子加速器,通過重離子核反應合成超重核,到目前為止,已經選擇了包括用轟擊鈾在內的各種反應系統進行實驗,但仍然沒有成功。
儘管如此,尋找超重核一直是鼓勵人們努力探索的一個重要課題。因為超重核是根據原子核理論預言的,它的存在與否是對原子核理論的嚴格檢驗。如果能發現超重核,不僅對核物理和核化學會產生重要影響,而且對天體物理和原子物理都會產生影響。反之,如能證明不存在超重核,也會推動核結構理論的發展。

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