 鲜花( 52)  鸡蛋( 32)
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简单的壳模型理论,即是单(独立)粒子模型理论,也就是幻数理论,最适用于双幻数核——球形核。其局限性正好也在这里。8 Y$ F2 p- j0 ?4 ^4 G; }) p
: G) {5 V( R3 S/ w! P 60年代中期,核物理学的幻数理论预言,298〔114〕是个双幻数核,即114和184均为幻数。把184定为中子幻数,294〔110〕这个单幻数核也应该是稳定的。因此有人推想,在298〔114〕周围可能存在着“超重核素岛”。2 V/ ~* H! O8 A9 H9 n% p) U$ b' S
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如何“登上”理想的“超重岛”呢?
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用中子作“炮弹”而使“靶核”β-衰变成更重的核素的方法,在突破超铀核素问题上卓见成效,但进一步实验证明,用此办法根本不可能达到理想的“超重岛”上去了。这好比“坐船”,在已知核素半岛和“超重岛”之间的那些过渡核素(比作“渡船”)易发生裂变,似乎渡船总是避免不了沉没的恶运。在自然界千方百计寻觅超重核素的失败经验表明,希望核素“吃进”中子而多次衰变成超重核素的想法是不现实的。失败的根本原因是入射中子能量达到和超过了靶核的激活裂变能。8 t& j/ t) V+ |* {1 j
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人类用合成核素的办法在制造铀后核素的非凡事业上有巨大功绩。但进一步实验表明,用此办法“飞过”已知核素半岛与理想超重核素岛之间的“海峡”,是多么困难!8 u5 c a, ^% R. @/ v, \1 S
2 M! Y* }6 Y( I- i 的实验表明,很难形成复核,即使形成也很快裂变。在诸如此类的想“飞过海峡”的实验中,导致意外的重要发现,例如在70年代初被苏、法、美所确认的一种深度非弹性散射核反应。
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& r- D2 S" p, R3 ?! k6 }" } 弹性的。实验发现,两者往往有叠加的部分,甚至发生核子交换的现象,这必然伴随着能量交换,结果是非弹性散射。更令人惊奇的是,这种核子交换可能使入射核变大,靶核缩小。这种交换行为是集团性的,而不是一对一那样对等地交换。核子“成群结队”地集团行为不是均等的,靶核里的核子往弹核里集体转移的机会较多,以致两者变得大小约略等同,其间形成“核子交换桥”成“哑铃状”,然后断裂开。弹核和靶核这样碰在一起(这已经很难得了)而又如此裂开,形不成人们热切盼望的“复核”。这是一种深度非弹性碰撞,结果好像是裂变,但不是常规意义上的核裂变,因此称“准裂变”。然而,这种新现象破坏了人们热望中的理想幻数核形成的“温床”。, P+ h- p/ K1 K* W. c1 i. L8 O
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应当指出,在壳模型基础上加以改进的集体模型(综合模型)理论,虽然考虑了核子的集体运动,对转动能级和振动能级作了定量分析,但是它不能解释核子交换这种集体行为。
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加大加速器的能量,改进加速器的技术性能,可以把某些弹核加速到近光速的程度,被加速的弹核也可以越来越大,然而中靶之后,弹核和靶核都破碎了,质子、中子或其它轻核飞射出来,甚至会飞溅出π介子来……。看来,单靠加大入射粒子的能量是不能造就超重核素的。# H& a( N. @# s. c8 d: }6 {
- U A$ n* m. [5 j* P2 V 向第一超重岛进发都如此困难重重,70年代提出的“第二超重岛”(质子幻数为164)就更可望不可及了。
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从现实的幻数理论来看,质子数为126的核素应当稳定存在。
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美国科学家1976年宣布,从马达加斯加的云母矿中收集到的独居石矿包体里发现了超重核素,其中就有126号,并在加拿大和牛津发表了正式报告。这曾作为幻数理论的胜利而激动了整个国际科学界,立即掀起了企图证实和否定的热潮。$ R* n3 ?/ m0 E @
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在黑云母矿里,铀、钍的放射性核素(及其子体)产生的放射性晕圈直径是24—28微米,某些超铀核素的放射性晕圈的直径可达140微米,独层石矿包体的放射性特大晕圈的直径为200微米。用质子射线来轰击晕圈中心物质而诱发发出的X射线表明,主要是126号核素的特征辐射。证认的判据问题很复杂,颇有争议,可能产生误认。带电子壳层的126号核素的L层X射线可能是碲的K层X射线或者质子与■核碰撞而产生的γ射线的误认。1977年,美国的橡树岭研究所用可调谐的同步加速器辐射(即同一能量的强光子流)来诱发样品的X射线,在可诱发的X射线谱段内并没有发现超重核素的峰值,因此否定了1976年证实126为质子幻数的这一重大发现。
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上述可见,不论是在人工形态的幻数核方面,还是在自然形态的幻数核方面,幻数理论的预言都遇到了严重困难。这种困难实质上是核素周期系理论之不成熟性的表现。 |
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