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行业新闻

原子核的形态探索

2016/10/14 10:37:27

组成部分

原子核受核力影响由质子和中子(两种重子)组成,这些重子进一步组成的亚原子粒子基本被称为夸克的约束。将质子和中子约束在原子核内的能量称作束缚能,一般而言,原子量58到62的能量的束缚能最大,此即所谓的“铁峰顶”。据目前所知,原子量小于62的元素,核聚变反应会释放能量,原子量大于62的元素,核裂变反应则释放能量。

形态探索

简述

迄今为止,已发现的稳定原子核265种,60种天然放射性核,人工合成有2400种核,然而在核素图上,由中子滴落线、质子滴落线及自裂变半衰期大于1μs的限制边界内所包围的核素应有8000余种,这表明有一大半核尚未被人们认识。根据如今的情况,考虑到可能的生成与鉴别方法,估计还可能被生成或鉴别600种左右的新核素,它们是世界各地有关实验室不惜耗费重金搜索的目标。

然而,随着远离β稳定线,未知新核素的生成截面也越来越小,寿命越来越短,使分离、生成和鉴别的难度越来越大。远离稳定线原子核研究在核物理学中占有特殊重要的地位。首先,这些核素具有一系列独特的性质,例如它们的中子、质子数之比异常,有的核结合能极大,有新的衰变方式,如高能β衰变、β延迟粒子发射、β延迟衰变、表面结团结构、形状共存以及中子滴落线附近核的反常大半径等。对这些独特现象的研究,有助于检验和发展现有的原子核理论。此外,现有的核结构模型,大部分是在β稳定线附近几百种核研究基础上建立起来的,如液滴模型、独立粒子核壳层模型、核集体模型等,它们都有待在远β稳定线的原子核研究中得到检验、深化与发展。随着新核素的生成与鉴别,以及随着对它们的衰变性质及核结构的研究,会不断地有新的现象被揭示,人们对核内部的结构以及运动规律的认识也将不断地深化。此外通过对远离β稳定线原子核的研究,还可能找到某些新的同位素和核燃料,为核能与核技术的应用提供新的能源。总之,核物质新形态的研究是一个十分广阔而又值得探索的新领域,这一领域中的任何新的进展都将能推动与它有关的原子物理、天体物理、核化学以及放射化学的进展。

在核物质新形态探索中,带有重要影响的有重离子核物理、极端条件下原子核以及夸克-胶子等离子体的研究。

 

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