原子核結構分析

摘 要：本論文是個人基于盧瑟福，默里?蓋爾曼等偉大科學家的核理論，研究原子核的對碰時，質子，中子，電子等的能量儲存，釋放問題，從質子與中子的結構分析入手，分析核子間的相互作用和核能的儲存釋放，得出的一些重要結論。

關鍵詞：原子核；分析；對撞；質子；中子；正負電子

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2012）12-241-01

問題背景：盧瑟福在1911年發現了原子有核結構，最后確立了原子核是由質子和中子構成的核理論。此后，科學家們利用各種儀器，先后發現了三百多種微小的核子。到了1964年，美國的物理學家默里?蓋爾曼與G.茨威格提出了“夸克理論”，認為質子和中子是由更小的粒子“夸克”構成的，一個中子含有2個1/3負電荷和1個2/3正電荷。后來又相繼發現了四夸克、五夸克、六夸克。喬爾斯考格認為夸克理論并不是完全唯一地解釋結果，因為“夸克的點狀結構與它們在強子中的強約束之間存在矛盾”。

問題的提出：基于以上論述，我認為通過原子核對撞，雖然能獲得很多有價值的信息，但是有限的原子核對撞不可能將中子和質子完全分解而獲得到最終的結果。

一、質子與中子的結構分析

在原子核試驗中，發現了300多種很小的微粒，如質子、中子、e-子、e+子、π-子、π+子等，這些微粒都具有不同的物理特征。

通過對十幾種粒子帶電性統計，發現這些粒子有的顯正電，有的顯負電，有的顯中性，一些粒子所顯示的電性只限于0、-1和+1三種類型，這三種帶電類型正好符合正電子與負電子的三種組合;通過對粒子質量與電子質量的對比，發現它們的質量幾乎都是電子質量的整數倍，其中質子的質量特性非常明顯;通過對核反應的分析，發現中質子與中子可以相互轉化，一個中子失去一個負電荷就轉化為質子(10n→11H+0-1e)，一個質子獲得一個負電子就再轉化成中子(11H+0-1e→10n)，在原子核反應中，電量的轉化是以電子的電量轉移為單位，由此看出現在定義的“夸克”并不符合這一現象。“夸克”是實驗得出的結果，夸克可以證明質子與中子不是最小的粒子。原子核的帶電量與核外電子的帶電量相等，預示者核外電子有可能來源于核子。根據核粒子質量與電子質量成倍數的關系、原子核內正電荷數與核外電子數相等及核外電子有固定質量和電量的特點、根據核粒子顯示三種帶電類型、質子與中子轉化的最小單位是電子、再結合幾種“夸克”所具有的共性進行綜合分析，得出“中子和質子是由最基本的微粒正電子和負電子構成米團子結構”最符合上述特性。

根據中子的“米團子結構”預測，顯中性且質量小于中子的中性微粒有919多種，這些微粒中所含的正負電子個數相等而顯中性，即微粒中含有n個正電子和n個負電子，其中由1個正電子和一個負電子構成的是最小的中性粒子 ——祖中子;顯負電性的也是一個大家族，質量小于中子的負電粒子有919多種，這些粒子含有k個正電子和(k+1)個負電子，因此粒子顯負電性，其中負電子是最小的負粒子;顯正電性的同樣也是一個大家族，質量小于質子的正電粒子有918多種，粒子中含有(m+1)個正電子和m個負電子，因此粒子顯正電性，其中正電子是最小的正粒子;像λ、Σ、Ε這樣大于中子質量的微粒也有很多。所有這些微粒的種類應該在幾千種以上，利用原子對撞擊產生的微粒只是其中很小的一部分。

正負電子結合形成中子和質子是因為正負電子都是獨立的、不可消滅的物質微粒，雖然有許多正負電子結合在一起，它們的大小形態、所帶的電量、相互間的引力和斥力都不會因為正負電子結合而泯滅，這是電子固有的自然特性。中子和質子只是由許多正負電子靠相互間超強的靜電引力圈閉形成的比較穩定的電子組合。中子的大小是由正電子和負電子的體積、電量和正負電子產生的團聚力共同決定的。雖然正負電子可以任意結合形成一些質量大于中子的粒子，但是這些大粒子的特性都不會穩定。

二、核子間的相互作用和核能的儲存釋放

對所有的原子核來說，都可以變成原子核是由質子和負電子構成，因此核子之間存在任何兩個質子之間的斥力、任何兩個負電子之間的斥力和質子與負電子間的引力這三種作用力。這就使得原子核內的粒子間蘊涵了斥力和引力兩種電勢能。由于所有大原子核內的質子數都大于負電子數而使整個原子核顯正電性，不論原子核怎么裂變，形成的新原子核都顯正電，每個原子核形成的都是正電場。在原子核分裂的過程中，所有的新原子核相互做正功，因此會釋放出巨大的核能。

原子核是由質子和中子構成的等效于原子核是由質子和電子構成，這是原子核的二級結構;正負電子靠超強的靜電引力吸聚在一起形成質子和中子，這是原子核的一級結構。

原子核的核能是原子核內儲存的質子與質子、電子與電子之間產生的斥力作用，原子釋放的能量是帶正電核子分裂或聚合相互做功釋放的能量。

構成中子、質子和各種微粒的超強引力都來源于正負電子間的靜電引力。由于原子核很小，我們無法直接觀察到原子核內部的結構，上述總結出的原子核結構新觀點是在推理中產生的，還需要進一步檢驗。