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  • 1 # 使用者8246792750583

    這個問題其實是一個非常複雜的問題。

    其它的幾個答案均只考慮了片面的情況。

    1、核中質子與中子之間只存在吸引力的說法,是一個片面的說法。如果是那樣的話,中子數可無限增加,即使考慮最低限度的情況,增加幾個,都會改變放射性同位素分佈譜,而實際上很多核的中子數只要增加一個就會變為極不穩定核。中子數是有飽和性的,其原因尚不明確。

    2、沒有證據表明質子-質子在克服電磁勢壘進入核內之後依然存在斥力,如果是那樣的話,強交變電磁場將會引發穩定核內的電磁力波動,而如果電磁力在核內各組分之間仍然有體現,必然引起穩定核衰變,甚至裂變,然而我們並沒有觀測到這一現象(電磁場引發核衰變、裂變),僅觀測到整核能級躍遷輻射x,γ射線(如核磁共振),說明一旦克服電磁勢壘進入核內,核內組分之間將不再存在電磁力。整個核在電磁場中此時可作單一量子點考慮(電磁力範疇下無可分離結構,只帶形狀因子)。

    補充:有評論提到光核反應導致的裂變,光核反應並不屬於電磁力相互作用,雖然有光子參與但是它是大動量交換。判斷這個分析是否正確很簡單,如果是電磁相互作用,反應截面只會依賴電磁耦合常數而對光子能量不敏感,而如果是動量交換主導則反應介面應嚴格依賴光子能量和核子平均結合能——即核組分從光子獲得能量直接突破核力勢壘(而非電磁力勢壘),事實恰恰是光致裂變反應截面是依賴光子能量和核比結合能的。

    3、核力是短程的,只在緊挨著的組分之間發生,無法解釋核子平均結合能並不隨著質子、中子數穩定增加,核結合能的增加事實上具有典型的分層、對稱性、飽和性。達到鐵峰之後,平均結合能反而會隨著質子中子數增加下降,說明在飽和性之上還有區域性不相容性,這種區域性不相容性影響全核所有組分,並非僅僅影響臨近核組分。

    4、重核裂變,二個子核並非平分母核質量,而是大約為1:1.5,這是一個極端異常的偏離,所有核力理論都無法給出合理的解釋。若核力僅發生在臨近組分,將大機率的裂變為N個組分,均分母核質量,若核力均勻的按一定梯度分佈在核內組分中,將大機率裂變為二個質量相等的子核,兩個假定的推論都不能與實際相符.

    總結:為什麼原子核中的質子數量比中子數量少,按照現有理論是不能作出充分的解釋的。看核子的 穩定線就知道,其斜率不能從任何理論給出(斜率代表質子/中子數比值),不嚴格的情況下一般核力理論(如臨近序數不穩定核數量的影響,穩定島理論)只能給出增量振盪幅度(穩定線寬度)。

    附:β穩定線擬合的經驗公式: ,這個經驗公式是描述質子數與中子數關係的,它目前無法從理論直接匯出。用穩定元素的質子中子數,甚至在Excel中就可以自己擬合出這個公式,當然也可以擬合出多項式表示的其它經驗公式,比如我也可以提供一個: 。找出這個公式大概花了我15秒鐘,它跟觀測符合的也挺好。

    就是這麼簡單的一個事:從理論匯出中子數與質子數之比,目前沒有任何理論能做到,不管你是什麼“核力是強相互作用剩餘力理論”,還是QCD,還是標準模型,液滴理論,殼層理論 。這麼說夠清楚了吧,希望各種神吹彆嘴硬了。

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