核模型假说

马斌

【摘要】原子核究境什么模型，本人经过长期研究，发现原子核既不是液滴模型，也不是壳层模型，而是分区模型。核内质子和中子是按区来分配的，区下面可分为排和间。本人以稳定原子核为基础，画出了1到36号元素稳定核的图形。我甚至可预测中子数，比如，19，21，23号元素中子数比质子数分别多1，3，5个。同时可推广到若干不稳定核上。

【关键词】对称原理分区模型结合能

本人在观察原子核时，发现组成稳定的原子核规律性很强。同时在稳定的原子核中，为什么5个和8个核子不能组成稳定的原子核呢？为什么稳定的原子核中，中子数大多为偶数，特别是质子数大于13而且为奇数时，中子数几乎全部为偶数。

我们知道，核外电子是分层排布的。那么原子核又是怎样排布的呢？由于原子核有数千种，而稳定的原子核有数百种，而且又是由质子和中子组成，因此原子核的结构要复杂得多。我认为，核内质子和中子是按区来分配的，区下面可分为排和间。一个核可分为8个区，即内区（U和-U区），外区（X，-X，Y，-Y，Z，-Z区）。每区有多排，每排有多间，排间有两种方式，如下图：我们用表示间。

分区图 一式 二式

下面，我们来分析质子，中子和间的特征。

首先质子是核心，所有的分配都以质子为中心来进行。中子是连接子，它只起连接质子和质子，间与间的作用，每个中子最多有六个连接点。

其次，核子分配时，以间为单位来进行，每间最多有三个连接点，它们同样遵守三大定律，下面我们来分别讨论。我们用 表示质子，用表示中子。

1 泡利不相容原理

每个质子中子在区，排，间，自旋，不能取相同的状态。即在同一间内，最多只有自旋方向相反的两个质子和两个中子组成。它们可分为以下三种情况，按稳定性排列如下：

稳定间： ， ， ，

临界稳定间：

不稳定间： ， ，

在稳定间中， ， 叫饱和间， ， 叫不饱和间。以后知道， 所有稳

定核的同位素都是由最小稳定核的不饱和间的饱和过程而已。在临界稳定间中，必须要求核

完全对称，核才稳定。因此，临界稳定间组成的稳定原子核极少。稳定间是组成稳定原子核

的必要条件。对于每个稳定间而言，饱和间比不饱和间更稳定。

2 能量最低原理

在核内，要求间与间尽量对称，能量才最低，核结合能才最高，核才稳定。间与间

对称可分为下面四种形式，它们按结合能高低排列如下：

无对称：-----空> ---------空

单对称：---------> -----------> ------------

双对称：------>----->-----

单双对称： ----------->----> ------>----------

特别是在双对称时，前两种很接近，普遍存在。由于质子数为偶数时，容易形成对

称，因而同位素较多，同时自旋大多为0。当质子数为奇数时，不容易形成对称，因而同位素较少，但我们容易探寻核的组成规律。

3洪特规则

在原子核中，要求各区尽量均匀，核才稳定。在满足一定条件后，质子尽量去占更多

的区，排，间。

总之，一个稳定的原子核实际上就是这三大原理综合作用的结果。下面我们就每个稳定的原子核来分析（采用一式）。

3.1 建立核内区（1—12个质子）

当质子数为1—10个时，它们按平面分布，它们以间为单位，即填满一间后，再填

另一间。当质子数为11，12个时，它们按立体分布，在空间呈X，Y，Z不同伸展方向。在三间以上呈几何对称时。连接中子合力为0，可不要，这样能量更低。

H（1，0） ， H（1，1）

He（2，1） ， He（2，2）

Li（3，3） ， Li（3，4）

Be（4，5）

我们可以看出，5个核子是不能组成稳定的原子核的。由于有很强的吸收连接

中子功能，它不在稳定轻核中（质子数小于18）出现，因此8个核子也不能组成稳定的原子核的。下面列出其它核模型，括号内分别为质子数和中子数。

5B（5，5） 5B（5，6） 6C（6，6） 6C（6，7） 6C（6，8）

7N（7，7） 7N（7，8） 8O（8，8） 8O（8，9） 8O（8，10）

9F（9，10） 10Ne（10，10） 10Ne（10，11） 10Ne（10，12） `

11，Na（11，12） 12Mg（12，12） 12Mg（12，13） 12Mg（12，14）

Mg（12，12）是一切质子数大于12的基础，我们称为Mg核，有 表示，其占满内区，在空间呈6个伸展方向，Mg（12，14）实际上是Al（13，14）的过渡型。

3.2 占满外区（13—36个质子）

在内区填满后，质子尽量去占6个外区，外区占满后，质子再以间为单位，占第二排。

大量运用对称原理。

13Al（13，14） 14，Si（14，14） 14，Si（14，15） 14，Si（14，16）

15P（15，16） 16S（16，16） 16S（16，17） 16S（16，18） 16S（16，20）

由14和16号元素我们可以看出，稳定原子核实际上就是某元素最小稳定核的不饱和间的饱和过程而已。以后的元素我们只列出最小稳定核的模型。

17Cl（17，18） 18Ar（18，18） 19K（19，20） 20Ca（20，20）

21Sc（21，24） 22Ti（22，24） 23V（23，28） 24Cr（24，26）

以后，为了画图清晰，我们只画分区线，不画中子连接线。

25Mn（25，30） 26Fe（26，28） 27Co（27，32） 28Ni（28，30）

29Cu（29，34） 30Zn（30，34） 31Ga（31，38） 32Ge（32，38）

33As（33，42） 34Se（34，40） 35Br（35，44） 36Kr（36，42）

总之，以上是我对上述36种元素的核模型图。我已经列出了1--92号元素的所有核模型图，鉴于篇幅有限，不能一一列出，希望有兴趣的同事与我继续探讨。

4 结语

本人在观察原子核时，发现分区模型可以解释几乎所有的稳定原子核。同时认为，所谓同位素实际上就是核子排列时不违反泡利不相容原理的核子组合。稳定原子核实际上就是某元素最小稳定核的不饱和间的饱和过程而已。我相信，通过计算电子能和核结合能，运用大数据，我们可以计算出每一个原子及其核的性质。

参考文献：

[1]张静秋著.《Sm同位素结构及三体项研究》.

[2]（美）M.雅默（Max Jammer）著.《量子力学的哲学》.