王昱应,王星
(1.山西潞安矿业集团公司,山西 长治 046204;2.重庆大学,重庆 400044)
核素分类是物质核素层次最基本性质规律的统一,依据自然哲学定量理论在定性理论的基础上完成的基本原理,在核素分类的基础上才能顺利实现核结构与运动状态理论的统一[1].原子核由质子与中子组成,核内两类核子强烈相互作用形成核素体系,而核子间作用几率最大的是质子中子对与1质子2中子,故以氘氚结团在二维平面上分析核素的分布规律,是一个探索原子核本质的正确道路.经过40余年持续研究,我们找到了核素体系深层基本规律是1,2,4,8,16,8,4,2,1,并以最简的氘氚核子结团解释[2].新规律与解释具有科学合理性.
在平面上多年分析核素分布规律实践中,发现Z、N关系的变量才是理解核素本质的正确方法,核子数的关系3变量坐标S=2Z-N,差K=S-H与加J=S+K比基本变量Z、N更易反映核素分布规律[3].以这3变量两两确定核素分布,得3类核素分布区,本文说明3变量坐标S,差K,加J确定的7×7核素分布区情况,并从这3类核素区域中得到中心区6边形及其在核素分布中的基本特征.
在氘氚结团图中[4],由两变量决定的核素分布最大4边形区域是每边7核素,在此类4边形内的2变量常数列方向存在各7列7核素,还有对角线的2列7核素,1个7×7核素4边形内共有16列7核素列.共有不同的系列核素基态16×7个.
在稳定区中,3类变量坐标S,差K,加J=S+K,各有大于等于6核素的列连续区12列,组成由这3变量确定的1个大平台,其3对边界是这个区域的3变量下上界,具体为坐标S20,42;差K22,0;加J34,56核素列.在两两变量确定3个核素分布区中,存在8个7×7核素区[5,6,7].具体为变量KJ类2个,SJ类3个,SK类3个.这3类7×7核素区共有8个区域,它们的中心依次为:
两变量差K与加J确定的是2个并列7×7核素区,这2个区域4边形区以左下顶点(18,0)(20,0)斜插于坐标S轴上,中心核素是(30,18)(32,18),右上2顶点为(42,36)(44,36),后顶点(44,36)又至稳定区右界S44.中间4顶点在坐标S30,32与H12,24线上.这两个4边形也可看作以左边4边形的全部核素向右侧递变(2,0)得到右边的4边形区.这2个4边形组成1个6边形[7].这个6边形的下上界为坐标H2,36,中部上下2顶点为(30,24),(32,12).因第2个四边形在第1个49核素基础上增加了一列差K与2列加J常数列,故这2个7×7核素区域共有68偶偶核素.
以3变量坐标S、差K、加J确定的SK,KJ,SJ的3类7×7核素4边形区,取其属于3类区域的公共核素,在核素分布中心区得到1个公共6边形区[9].这个6边形的6边与6顶点如下:
这个6边形6边上相间排列有6,3核素,3短边的中点核素为(28,20)(28,8)(40,32),区域内最长3对角线各有8核素.
这个6边形坐标S,差K,加J的核素分布平行列,在变量的常数列方向各有8平行列,分别是坐标S26,28~40;差K6,8~20;加J36,38~50.各有8列.平行列间核素数目以1递变,核素排列从短边一侧开始,核素数目从3,4,5,6,7,8,7,6核素递变,以核素数递增8再到长边6核素结束.
6边形的3对长短边都分别有6,3核素,长短边相间分布.在12列平台上,长边6核素外侧还有3列,6边形内有8平行列,短边3核素外侧还有1列,组成6边形的3变量S,K,J递变方向表现出平行核素列的381列分布.具体情况为:
长边的坐标S26左侧,还有坐标S20,22,24的3列,差K6的上方是差K0,2,4三列,加J50右侧是J52,54,56的3列.在3条短边坐标S40,差K20,加J36外侧的1列,就是12列平台的3侧边界的坐标S42,差K22,加J34.见表1
表1 7×7核素类6边形在12列平台上的核素列
图1 3变量平台上7×7核素6边形的381列排列FIG 1 Hexagon with 7×7 nuclei arranges 3,8,1 lineson the platform of 3 variables S,K,L.
7×7核素的4边形区是稳定区中核素分布4边形区最大的区域,这类4边形内有16列7核素,7核素中含有1,2,4核素,核素分布最多4边形中的列数对应着核素基本规律最大数16,这应当是核素系统基本规律的一个重要表现.在核素分布平面上,变量S,K,J的12平行列长核素构成核素分布大平台,7×7核素的公共6边形在变量的3方向,核素分布都形成381平行列特点,表现出核素系统在平面上分布的统一性,核素分布的这种381列规律性,应当是核素体系遵守统一规律的表现.
核素系统的这种规律与核素幻数规律相比,比幻数深刻重要多了,这是以氘氚结团在平面上分布的规律.与原子核由2基本变量确定,氘氚结团屏蔽了核子间强烈相互作用的主要部分密切相关.从科学的基本的质能等价原理分析,结合能只是7.5~8.5 MeV,而1个核子以能量表示为931.49432 MeV,[8]核子的结合能仅是1个核子质量单位的109~124分之一.这儿的氘氚结团含有2,3个核子,而核子数关系的变量差K,加J的物理意义则表示更大的核子结团,它们含有5,8个核子,其物理意义表示的能量又是2,3倍于氘氚结团.这些使得核素结合能规律显得越来越不重要.
在自然哲学指导下,核素分类在发展壮大着,已入选我国本世纪100交叉科学难题[9],两类核子数Z,N是核素的最基本变量,核力场内核子间强烈相互作用决定了核素系统存在,氘氚结团与更重的核子结团,屏蔽了核子间的大部分相互作用,就使得氘氚结团,核子更重核子结团在平面上的分布规律中越来越重要,这些有利于我们发现核素系统的本质规律.以前核素体系的新规律是1,2,4,8,16,8,4,2,1,具有科学合理性[10].目前,核子数关系3变量坐标S,差K与加J在核素分布3方向递变的统一,这种结果的最可能原因是原子核体系在3维空间中运动.核素的幻数规律过去数十年已做了深入研究,现在需要进入一个新的发展时期了.科学界应当正视核素分类新结果,解释核素分类新结果,使核结构理论自然完成统一,早日进入一个理解物质世界本性的新境界.
[1]王昱应.核素分类的进展[M].重庆:科技文献出版社,1999.
[2]王昱应.原子核结团假说填充能级的分裂与简并[J].自然杂志,1995,17(6):361-362.
[3]王昱应.核素分类的重要三参量[C].第五届反应堆物理与核材料学术研讨会,2011.
[4]王昱应,任永亨,汪忠明.正方形核素图(S-H)[M].北京:科学出版社,1997.
[5]王昱应.稳定核素排列折线联系的7×7核素区[J].汕头大学学报,2008,23(3):20-25.
[6]王昱应.核素分布的3个7×8核素4边形[J].汕头大学学报,2009,24(4):43-48.
[7]王昱应.3类7×7核素区的公共6边形[C].第五届反应堆物理与核材料学术研讨会会议摘要集[A].中国核物理学会,重庆,2011:61.
[8]王炎森,史福庭.原子核物理[M].北京:原子能出版社,1998:5.
[9]李喜先.21世纪100个交叉科学难题[M].北京:科学出版社,2005:239-248.
[10]王昱应.稳定同位素分布的基本规律[J].同位素,2002,15(4):247-252.