10核的裂变及位置Nuclear fission and fission sites

17-10-26

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10核的裂变及位置Nuclear fission and fission sites

10核的裂变及位置Nuclear fission and fission sites
四川彭州市竹瓦中学 邮编611934
作者:李守安 lian0011@126.com
关键词:安培力 双中子结构 单中子结构 大树形 接触式结构
摘要:核科学的发展已经达到了夸克层次,但核力、核的具体结构还是一个物理学中的理论断层,还没有人士能清楚破解。核外电子都具有特别强的规律可寻,为什么核内质子没有呢?现有实验已经证实质子上正电荷是集中在一点上,核内质子处于高速自旋。假设自旋线速度处于一个极限速度,很容易算出安培力的大小,再与库仑力相互作用,得到一个在1-3个质子直径范围内表现出吸引,在此范围之外表现出斥力;从而得到核力的大小和性质。由此推导出核内质子的排列是间隔1-2个中子组成,称双中子结构和单中子结构;在第二层外分别分支节分叉后成为3、5、7支分支,上下合在一起共分出不同层次,每个层次正好存在6、10、14个质子,这与核外电子排列规律完全吻合。也说明核外电子排列完全由核内质子排列规律决定。从核的大树形接触式结构看出:裂变正好发生在最弱的双中子结构处,使裂变产物主要分成大小不同的两个核;而钴60的β衰变变成了Ni核正是核变为稳定结构的过程,且正好在核磁南极;212Po的a衰变证明树形核结构的特殊性;核的大小的测定与此结构的主轴长度静态相等。文章分为第一部分 核力性质和大小的计算、第二部分 原子核具体组成结构、第三部分 核裂变具体位置 第四部分 核聚变的具体过程和原因 。科学向前发展实验论证越来越少,能根据现有理论推导新的理论,新理论能解释所有现象,它就是真理。(我愿意用我的理论与所有人士当面解释所有现象)

正文:
重核裂变的机制:中子打进铀235后,形成一个新的处于激发态的核,由于其中核子的剧烈运动,核子间的距离增大,核力迅速减少,不足以克服质子间的库仑力,核就分裂成两部分或三、四部分。裂成三、四部分的机率很小,只有裂成两部分机率的千分之三和万分之三。
..原子核裂变产生巨大的能量,裂变过程是首先以不太快的中子打击U235铀核,短时的形成U236铀核,U236铀核存在短时间后,马上分裂出两个或更多的核,裂变产物分布不是大小一样的平均分配(也就是说:不是从U236铀核中心断裂),而是在核子数为96和139左右两个地方占主要部份,也就是核结构的双中子结构部位。为什么呢?
..对核的裂变位置和原因没有任何科学家给与准确的定性理论。本文以图解的方式分步说明:以U235铀核被中子打击发生分裂为例,可分为四个步骤,中子打击阶段,三中子不稳定而调整阶段,分裂重组成新核阶段,部份新核再衰变阶段。这四个裂变是连续的过程。本文证据以实际裂变产物几率分布图为依据,强有力的证明核裂变的位置和核的大树结构模型。
..外来中子主要打击在什么地方呢?这必须先正确认识原子核的结构。根据第二部分《原子核大树形接触型结构探索》理论,可以知道U235铀核中质子排列按能极顺序是:1S2、2S2、2P6、3S2、3P6、4S2、3D10、4P6、5S2、4D10、5P6、6S2、4F14、5D10、6P6、 7S2、5F4, 共七层,最后质子排列在5F层上共4个质子,其形状如图(与作者联系)。图中最薄弱的环节在上部核磁北极第二层与第三层之间的双中子结构,根据第一部分《核力性质和大小的计算》中核力性质和核力大小估算知道:中子参与核力计算,但是不会产生核力,两个质子间有一个中子间隔时,核力最强;两质子间有两个中子参与间隔时,质子间核引力较大;当两质子间有三个中子参与间隔时核引力趋于零,开始表现出斥力。U235铀核中有许多双中子结构,但在第二层与第三层间核力最弱,因为在第二层上只有三个质子支节产生加强性核力,而第三、四、五层外有8支或15支质子支节产生加强性核力,因此在第三层外的支节间因核力强而吸引着许多中子(这也是多中子排列规律)。核总是先从核磁南极排列的,南极达到稳定后才从北极排列,因而南极比北极稳定。因此,最最薄弱的地方是在北极第二层与第三层的双中子结构。核高速旋转,重心在偏向南极,因此,容易被中子击中的地方也在北极。
..对于U235铀核在不同速度的中子打击下会出现不同的几种情况:1、对于能量太高的快中子打击时,因为原子核间的空间很大、U235铀核中支节间的空是也很大,因此多数快中子将穿过U235铀核不发生碰撞作用;少数快中子击中最薄弱的双中子结构,但是,因为外来中子能量太大太快,很容易与双中子结构的中子发生能量交换,象完全弹性碰撞一样,击出(交换出)一个中子,从而不能组成U236铀核,所以,快中子能量太大不易组成U236铀核发生裂变。2、而中子太慢也不容易发生裂变,能量太小的慢中子容易被高速旋转的核小支节吸收,是在小支节上而不是主轴是组成三中子结构形式;还有一个原因是大核都有许多中子,而过余的中子多数排在核支节最外层上,高速旋转成的核球形表面好似一层中子层,外来太慢中子能量小,一接近有可能被吸收,也有可能弹离。3、能量适当的中速中子(比如235U只有俘获一个能量不小于 1兆电子伏特中子时才能发生裂变),容易击中 U235铀核的薄弱环节,并形成复核U236铀核而发生裂变,中速中子的能量使它能通过外层中子层,进入核内并能因核与中子的引力而夹击入最薄弱的双中子间,形成短暂的三中子结构,随即马上分裂成两个大核。只有第三种情况“三中子结构”是使核裂变的主要原因。
..中子打入北磁极第二层与第三层间的双中子又分为三种情况:1、是打入双中子结构的底部;2、是打入双中子结构的顶部;3、是打入双中子的中部。三种情况将产生6种以上不同类型的大核产物,各种不同的产物在裂变物质分布图上都是几率最大的。
....本文以打入双中子底部为例,根据估计推断,用图示的办法说明分裂过程。这个过程科学不科学,不会有实验验证的,只能从裂变产物几率分布图上找到确切的验证。

.中速中子打入后形成非稳定的三中子结构的U236铀核,三中子结构核力约为零并呈现出斥力,核高速旋转使之出现分裂态势,内部所有的质子开始调节,以便消除产生的斥力:首先靠三中子最近的三支2P质子脱离2S的接触位置向上飘移,绕三中子悬空旋转,产生加强性核引力用以消除出现的斥力,(但是,悬空的质子支节本身就失去了稳定的结构)。其次,主轴上质子与中子相互衰变,以求达到消除三中子结构变为双中子的结构为目的。再次,各层支节也随主轴质子滑移,就好象所有质子都处于激发态正向基态回归一样。但是这三种调节速度太慢,所用时间太长;当三支2P质子脱离2S的接触位置向上飘移时,三中子结构已经断裂开,并在此位置放出1-2个中子,所用时间约为10-12秒 ,此时,三支2P质子将继续向上飘移并与上部核组成新的大核,下部核也调整组成新的大核。U236铀核由此断裂成两个大核。
..释放出的1-2个中子具有相同的能量,并快速打击另一核,由此产生了连式反应。
..分裂后的上,下两部分各自继续调整,在各自核力区重新组成较稳定的新核,这个过程就是新核重组。重组过程是复杂的,有中子、质子互相衰变,有支节变主轴质子加强核的稳定。总之。所有质子都是从高能激发态向基态回归转变。这个过程释放出大量的能量,最后至少组成两个大新核;如图示分裂产物:铌Nb96和锑Sb139并放出一个中子。新核含大量中子,不太稳定,它将继续衰变或放出多余的中子。如图示产生铌Nb96和锑Sb139,其中锑Sb139可逐次放出三个中子变成锑Sb136而成为稳定,也可以连续进行β-衰变放出三个负电子变成氙Xe139而成为稳定,也可两者同时进行,此时,释放出的中子为延缓中子半衰期为秒的数量级。
235U俘获一个中子发生裂变后的产物很多,有时是氙和锶,有时是钡和氪或锑和铌,我国物理学家何泽慧、钱三强还发现铀核有时裂变为三部分或四部分。
其它两个位位置的铀核裂变方程应该是:




..铀U235核裂变几率分布图可以验证以上分析的正确性。

裂变发生在上部第二层与第三层最薄弱环节上,其产物分布最大。从第一层下部平均裂变成两个相等的大核几率很小。从头尾分裂成小核几率更小几乎为零。所以,裂变大多发生在最薄弱的第二层与第三层双中子间。
中子打进铀235后,形成一个新的处于激发态的核,由于其中核子的剧烈运动,核子间的距离增大,核力迅速减少,不足以克服质子间的库仑力,核就分裂成两部分或三、四部分。裂成三、四部分的机率很小,只有裂成两部分机率的千分之三和万分之三。分成两部份的机率大也说明:核结构象一颗大树被拆成了两节。

参考文献:
文摘:http://www.zb.edu.sh.cn/wuli-kg/g2/g2-16d/16d-z/8.htm裂变和聚变·知识点精解
《原子核物理学》http://www.ikepu.com/book/szz/Uranium_05_total.htm5、链式反应
赵国求《现代物理知识》1993年2期,P32
胡镜寰、王忠烈、刘玉华《原子物理》1989年2月北京师范大学,P266
赵凯华、陈熙谨《电磁学》1985年6月高等教育,P347、P356、P387、P552、P555、P556
徐游《电磁学》1987年7月江苏科学,P215、P218、P282
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(苏)亚沃尔基《现代物理手册》1992年科学出版,P578
褚圣麟《原子物理》,陈鹏万《电磁学》等
 

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