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1 # 心靈密碼鎖
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2 # 講科學堂
強相互作用力是四種基本相互作用力之一,其他的三種分別是:電磁相互作用力、弱相互作用力和萬有引力。其中強相互作用力是最強的相互作用力。如果強相互作用力是1,電磁相互作用力就是1/137;弱相互作用力就是1/1000000;萬有引力就只有10∧-39。
強相互作用力是將粒子束縛在一起的力,它非常的強大。它將夸克組合成了質子、中子等強子,僅僅從質子、中子中洩漏出的一點(這一點被稱為核力)就抵抗了質子間相互排斥的電磁力。
圖:強子
雖然強相互作用力非常強,但它的作用範圍非常的短,只有10∧-15米,大約等於原子核中核子間的距離(僅比弱相互作用力長)。而質子間起排斥作用的電磁力作用範圍是無限大的,因此就需要能夠提供強相互作用力且不帶電荷的中子來抵消電磁力的排斥。
當原子中的核子數量多到一定程度時,其核子半徑就會很大,短程的強相互作用力就無法將核子穩定的約束在一起了,原子核就會發生衰變。這就是較重原子核的半衰期短的原因。
一些人造元素的半衰期甚至不到1秒鐘,例如目前最重的118號元素Og(中文名為:上“氣”下“奧”),它的半衰期只有短短的0.69 毫秒。
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3 # 星辰大海路上的種花家
原子核中有最強大的強作用力,重核強作用力更大,為何更不穩定?
這可能是很多朋友感到困惑的地方,宇宙中已知最強大的力量就是讓原子核結合在一起的強作用力!按理來說由強作用力結合在一起的重核元素應該更加穩定才對,那為什麼還會有原子核裂變的情況發生呢?
上圖是自然界唯一存在的放射性元素的92號鈾元素裂變的過程,在受到一顆熱中子撞擊後,U235分裂成了Ba56和Kr36!在釋放出巨大能量的同時還有兩個多餘的中子!將會引起更多的鈾原子核裂變!
一、為什麼原子核中的中子與質子那麼多,強作用力那麼大還會裂變?
要理解這個問題,我們必須先來了即下自然界中的四種基本作用力,因為在原子核中產生作用的並不只是強作用力,還有電磁作用的庫侖力!
強作用力是四種基本作用力中最強大的,是電磁作用庫侖力的173倍,是弱相互作用的10^15倍,更是引力的10^39倍!但有一個相當重要的指標:
庫侖力是長程作用,距離無限,
引力也是長程作用,距離無限,
強作用力是短程作用,距離在10^15-10^16米之內!
因此這就有一個問題了,當然原子核中的質子+中子無限疊加起來時,強作用力卻不能一一疊加,因為它的作用力隨著距離增加將會下降,但庫侖力卻可以無限疊加!因為原子核中的質子都在正電,而中子則為中性,假如沒有中子中和的話,原子核將會提早分裂,因為帶著正電荷的質子數兩越多,其斥力將越大,一直到超過強作用力的束縛,此時原子核將會很容易分裂!
二、那種元素的原子核最穩定?
要尋找最穩定的元素,我們得簡單的來了解下元素的結合能:讓兩個原子核結合在一起或者將其分開的所需要的能量,從氫元素開始到自然界最高序號的鈾元素,結合能是一條曲線!
以頂點鐵元素為分界線,左邊是聚變,右邊是裂變,而鐵元素則是兩者共同的終點!而鐵元素的結合能8.5MeV也是元素中結合能最高的!其實從這張表中也可以瞭解下哪種元素最容易聚變,當然是結合能最小的那種就是,您肯定會發現是氫的同位素氘!這就是為什麼無論是氫彈還是國際熱核聚變裝置中都少不了燃料氘了!
上圖是化學屬性最穩定之一的金元素了,其實化學穩定性只與原子核的外層電子是否容易失去有關,而原子核的穩定性則是原子核是否更容易聚變或者裂變,因此鐵元素當之無愧的成為了元素中最為定的基石!
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不知道你說的是那種重核,先不管作用力的大小,重和和輕核都是需要反應以後才能釋放能量,重核一般是核裂變,輕核是核聚變,能量石核聚變的大