稳定同位素分布的基本规律Word格式.docx
《稳定同位素分布的基本规律Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《稳定同位素分布的基本规律Word格式.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
质子数（Z）、中子数（N）一定的核具有确定的一整套核性质,说明Z、N是核的最基本性质,其次是核素的稳定性,其中天然丰度最基本。
本研究以核素最基本特点整数（Z、N关系与核子结团）分析有天然丰度核素的分布。
。
两对应参量确定一个原子核时,它们表示的物理意义是相对的:
一个参量的意义由其对应参量决定,本身仅确定其表示意义的纯系数。
综合得:
在核内的p与n相似性可扩大到包括氘、氚、氦25等结团之间也具有相似性,即表示这些核子或核子结团
[2]
的整数参量Z、N、S、H、K之间具有可比性。
112 核素坐标S、H与正方形核素图
当以Z、N关系分析核素时,引入两参量S=2Z-N,H=N-Z作核素图,使每核的整数关系增至4组,即S+H=Z,H+Z=N,Z+N=A,K=S-H。
此模式改变了70年来仅以Z、N、A核素基本性质整数难以表现核之间联系的局面。
当以新参量S、H标绘核素图时,Z
2048036
（S=44,H=32）,为76Os108
4432
208
184
32;
Z
443844
238
190
7844
Pt11234
1064838
1968044
与Hg11636
的左上右下界核92U38
14654
与44,Ru52
368
96
两界差Cd58
10
K=-16与28的绝对值和也是44,稳定区范围
1 基本概念
111 以整数分析的基本条件
以整数分析核素,首先需要设定核素的整数
出现三个44。
当包括放射核素时,核素坐标边界跨度也相近,改变传统核素图窄长条形分布至长宽相近,故称之为正方形核素图[3]。
正方形核素简图示于图1
参量之间具有可比性。
核素分布的基本事实与核
收稿日期:
2002207220;
修回日期:
2002209220基金项目:
科技部基础司攀登计划预选项目（‘98,12）
作者简介:
王昱应（1946～）,男（汉族）,山西沁县人,教授级高级工程师,从事核素分类研究
248同 位 素 第15卷
113 定义几种边界核
（1）偶Z界核:
当Z为偶常数时,这类核素
2 稳定区同类核素的分布规律
211 偶Z60～82上界以坐标△H=2,4,8递变
2088238
中核子数最少与最多的核素称作此Z值的下界与上界。
如Z20核素有6核,核素20与20Ca20Ca28
200128
分别是Z20的下界与上界。
（2）坐标差K上界:
当K为常数时,这类核素中核子数最多的核称为K的上界。
K上界又分为两类:
偶偶核上界与奇A核上界。
如K12偶
1496237
40
48
这些Z上界依序为60,Nd90
3030
150
154
6232
…,Sm9230
这12个Z上界构成平竖折线,其特征坐Pb12644
偶核是12,…,76,奇A核素是14,…,Mg12Os108Si15
1204432131
则76与62分别是K=12的偶偶Sm87Os108Sm[1**********]5
184
24 184 29
标为（30,30）,（32,30）,…,（38,44）。
坐标∃S≥
2,△H=2,4,8,以等比2递变。
见图2。
212 偶K12～-8上界与偶Z52～80下界以坐标△H=2,2,4,4,8,8递变
～-8上界核依序为76,K=12Os108
204
149
核上界与奇A核上界。
（3）坐标H界核:
坐标H为常数时,其核子数取最少与最多的核分别为其下界与上界,如坐标H24的下上界分别是50与66。
Sn74Dy90
26244224
124
…,80。
从坐标H32始,出现等值H36,40,Hg124
364442,44,增量△H=4,4,2,2。
偶Z52至80下界是
1205236
54Xe70,…,80边界折线的特征坐标Te68Hg[1**********]36
124 196
156
H16,24,8,8,4递变。
两条
图1 正方形核素简图（S
-H）
●——稳定核素;
○——奇奇核素
第4期 王昱应:
稳定同位素分布的基本规律249
系:
下区△H=8,中区△H=8,4,上区△H=8,4,2。
3 偶Z界核对应区之间的内在联系
（1）在稳定区中部,存在由坐标S=28与38,H=16与20为四边围成的矩形区域。
是Z44,46,48三上界核分别以其坐标H16,18,20对应着坐标S38的Z54,56,58三下界。
在稳定区象这样的偶Z核矩形区共有四个,它们是Z26,28,30上界对应Z36,38,40下界,Z50,52,54上界对应Z66,68,70下界,Z66,
68,70上界对应Z76,78,80下界。
见图3。
四个区域的ZS=30,38,42,44,以△S=8,4,2:
5-n
（3）S=23,4
38,3084
38
a,
[1**********]
Er,
[1**********]
Pt
11234
是四区
图2—界核
折线以三坐标（44,32）,…,（44,36）连接,特征坐标H16,24,32,36,40,42,44,由上至下以∃H=2,2,4,4,8,8重等比递变。
213 稳定区左侧的三组五核的联系
在稳定区中部左侧坐标S28的（28,16）,…,（28,24）五偶偶核素,其中点是Cd。
下段三核是Z44,46,48上界,中间三核是H22,20,18的左界,上段三核是K4,6,8的区域下界。
五核形成重叠的三组三偶偶核边界,其中点是所在Z、H、K的三重边界。
与上述坐标S相同,坐标△H=8的五种核素边界线,在左界上部有坐标
～80上界,S=36的（36,36）～（36,44）是Z=72
上段四核是坐标H=38～44下界,上段三核是K=-4,-6,-8的区域下界。
在稳定区下区有坐标S=20的（20,6）～（20,14）五种偶偶核素,是偶Z26～34的上界,其中点是（20,10）;
上段四核是偶H=8～14的下界,最上三核是K=10,8,6的区域下界。
这三组五核的中点为70 116 192
30Zn40,48Cd68,76Os116,都是所在Z、H、K的界[1**********]0核,三核坐标S=20,28,36以△S=8递变,坐标H=10,20,40以等比2倍递增。
这三组五核的坐标由下式确定:
（1）Sn=28+8n, n=0,±
1
Hnm=20・2n+2m,m=0,±
1,±
2
（2）还应指出,这些界核递变还存在深层次联
1164828
其K=22,20,16,10,以△K=2,。
关系式为:
（4）K=22-n（n-1）, n=1,2,3,4
由坐标S与K规律已知,由K=S-H求出其坐标H,就可确定四个Z下界中点,再定出中核的上下两核素;
同理以Z上界的坐标S与坐标H可确定三Z上界坐标,就能定出了一个区域的偶偶核存在范围。
4 奇A上界核素的三点共线对称规律
当以差K分析奇A核上界分布时,共有29种K上界,K≥0的上界依序为78,79,Pt117Au118
39394039
195
197
6820
图3 偶Z界核对应区
250
99
同 位 素 第15卷
…,44。
这些上界显示出系统的三点共线对称Ru55
3311
规律性。
如K=0,1,2的三核坐标（39,39）,（40,39）,（41,39）呈三点共线对称,以差序数K（0,1,2）表示这组三点共线对称。
411 六种特点的三点共线对称性[4]
奇A上界核素的六种三点共线对称规律见图4。
K0～6的7种上界可组成:
①以K3为中心的三组共线对称,以差序数K表示为（0,3,6）,（1,3,5）,（2,3,4）。
②依序数K的连续三组为（0,1,2）,（2,3,4）,（4,5,6）。
③K2～10不连续的三组为（2,3,4）,（5,7,9）,（6,8,10）。
④平行向上左移的三组:
以上述K10～5的平行组为基础,以其中点为新下端点,原上端点左移一格为新中点作三点共线对称,得到三组平行共线对称组:
（5,7,9）,（6,8,10）;
（1,4,7）,（2,5,8）;
（-4,0,4）,（-3,1,5）。
⑤K为3倍数的平行三组:
倍数的K0,3,…,21有奇A上界,线组为（0,3,6）,（15,18,21）;
（（3,21）;
（3,9,15）,（6,12,（,
）的三
群:
它们以K=0上界78为公共核素,当K≥Pt117
39390时,可组成7组三点共线对称组,似无三组特
点,但以自然数连续实际是三群,共线组为（0,1,2）;
（0,3,6）,（0,4,8）;
（0,7,14）,（0,8,16）,（0,9,18）,（0,10,20）。
依序为K=1,3～4,7～10三群,各有1,2,4组三点共线对称,外推可至K15～22。
412 坐标S39奇A上界的∃H=2,2,4,4,8
坐标S39分布着K=-4,-2,0,4,8,16的奇A上界,它们的坐标H=43,41,39,35,31,23以∃H=2,2,4,4,8递变。
这类核素的系统性是
195
核素62在稳定区边界意外存在的原因。
Sm85
3923[4]5Xe73
如核①差K以1或2递变的,其K为:
（2,3,4）,（4,5,6）,（6,8,10）,（10,12,14）,（14,16,18）,（18,19,20）,（20,21,22）。
②以K12上界为中点的七组
12754147
图4 奇A上界核素的六种三点共线对称规律
三点共线对称,以坐标（37,25）为中点,K取2～6,8,10七值:
（K,12,24-K）。
③以K10上界155
64Gd91为中心,由8核可组成一个回字形图形,3727再加对角线外侧3核共12核素,核素127Xe并不位于最外端。
④核素半衰期性质表明,一种有天然丰度的核素还能有两种半衰期。
基于这些原因,核素54极可能有甚微量天然丰度。
Xe73
3519
127
6 原子核的氘氚结团模型[5]
原子核是p,n对立统一的结果,以氘结团
（d）、氚结团（t）填充比p、n单独填充可更好地体现p、n的相互作用,d、t模型的基本思想是在四维时空中d与t填充能级的分裂与兼并都以2为比率。
已经有多种证据证实原子核由d、t组成,如从核中打出了d、t结团;
核内存在6个夸克与9个夸克的态;
已分析得d、t自由d稳定,t有放射性,与p,n核的氘氚模型:
①d;
邻能级数以2或2;
子数确定,,n,轨道角动量l,j,磁量子数m;
④同一主量子数时,其它四个量子数遵守不相容原理,不存在全同态;
⑤N取值0,1,2,…,8;
n、l、j、m各取正负单位值。
填充d、t的能级以2分裂与兼并。
主量子数N=0时有一个能级;
N=1时有2个能级,N=2时有4个,N=3时有8个,N=4时分裂成16个,这时四个态的能级全充满;
以下能级以2简并,N=5时减半至8个,N=5时是4个,N=7时有2个,N=8时有1个。
能级个数由下式决定:
4-4-n
（5）,n=0,1,2,3,…,8∃S=2
全充满填充氚时,先填充两个1至坐标H=-1与0,是负能级与基态;
其次是最大能级数16,再填充8,第二个8;
填充4,第二个4;
然后两个2,形成全充满的16,8,8,4,4,2,2排列,表现为稳定区右界坐标H16,24,32,36,40,42,44递变。
氘氚填充位置相同的核素,其性质与递变应该相似。
例如:
（38,16）（42,24）（44,32）;
（44,36）（42,40）（40,42）（38,44）;
（20,10）（28,20）（36,40）;
（30,8）（38,18）（42,26）（44,34）。
中间S2H图长宽相近,然后从右下向左上伸展,两端的图都是窄长条形,而正方形图处于中间位置。
这种图中偶Z边界主要是平竖折线,发现稳定区范围常数为44,各类核素以2等差、等比、重等比递变,综合得核素体系的新基本规律。
有些规律在其它图中难被看出,而象差K上界在其它图中不一定还是界核,其规律也就无法表现。
（2）稳定区范围的基本边界线。
从Z60上界开始,以△H=2,4,8递变至稳定区上界H44,再以△H=2,2,4,4,8,8向下递变至Z52的下界,联系偶Z40～24与Z50～42下界的坐标△S（H）=4与2递变。
根据上述等比与重等比各三个递变值的特点,由Z2424开始,以Cr26
222
坐标△S）（30,10）,在至（）∃S）=2,2,2,2与1,1,,Z下界连接,从而形成从Z6030）始,以顺时针经两上界坐标H44,S…,（38,16）至（22,2）的连续稳定区边界线,等比、重等比及1,2,4递变都有三项。
共有47种偶偶边界核素。
（36,16）至（30,10）的特点与化学元素分类的三个铁磁性元素仅算一格,～71号元素仅占一格相似。
Z57
（3）同位素存在的新规律。
综合各类核素以2等差、等比、重等比递变的分布规律,把稳定范围常数44分解为2,4,8,16,8,4,2。
两边顺延1,
[3,4]
就形成了1,2,4,8,16,8,4,2,1。
这种新规律能解释稳定区范围的基本特点。
如稳定区上界为44,差K方向,共有45列（加K=0）,坐标H44列包括坐标H=-1与0两列,共有46列。
今后需要分析规律中‘1’与‘16’的具体位置,‘1’可能位于坐标S=27,45与H=14,29,45,以及（40,40）,（39,39）,（32,14）,（34,45）,（32,46）。
“16”分布在坐标S26～42,14～30,-16～0;
H14～30,H44～60等。
（4）放射区的H上界是H=60或80[6]。
以稳定区的边界规律为基础,外推可预测核素放射区的边界。
由偶Z60～82上界的∃H=2,4,8递变,再以∃H=16从坐标（38,44）向上递变至（38,60）,（40,60）。
确定的98与100恰是Cf158Fm160
38604060
256
50
260
目前放射核素上界。
以稳定区左界的三个中点坐
标（20,10）,（28,20）,（36,40）为基础,若从坐标H=0始,以∃H=10,10,20,20递变,将至上界核124。
如从坐标H40以等比2递变,将是核Rf164
4460素124。
前者是以稳定区上区规律外推,后两种R2044480是以整个稳定区外推,这需要将来实验检验。
放射区的坐标S=68。
在偶Z界核对应区规
n
律中,坐标S=26与2之和确定第一个坐标S,
328328
7 一些推论与结果
（1）正方形图中核素分布规律最优。
在A,Z,N,S,H,K中取两变量Z2A,Z2N,S2H,K2H,…的各种图中,稳定区先由左下向右上递变,
再依次加减10确定对应的S,关系式为:
（6）Sn=26+2
nn+1
（7）=26+2+（-1）・10Sn′
当n=1,2,3时,得前三个区的两界坐标S:
28,38;
30,20;
34,44。
当n=4时,确定的坐标是
=32,对应第三区的Z66,68,70的下S4=42,S4′
界S与S=32有Z58的上界核素58。
当n=Ce84
32265时,得S5=58,S5′=68。
最大值恰是目前放射
142
核素区的边界。
以稳定区为基础,得到包括放射区的规律可能是:
2,4,8,16的正反双循环,在坐标S以反方向递变,在坐标H以正方向从小到大递变。
需要今后联系核性质深入分析。
目前,核素分类还未完成,需要进一步联系核性质确定新规律的具体细节,把核整数场应用于核分布规律的研究[4],确认同位素存在的新规律,在核素分类基础上,建立完善原子核的氘氚模型,发展成统一的核结构理论。
以Z、N数关系研究同位素存在规律很可能是一个正确探索方向,这需要大家,尤其是青年学者参与,争取早日完成核素分类,为自然科学作出应有的贡献,为中华民族增光。
参考文献:
[1] 拉夫鲁希娜AK著1吕小敏译1核化学的成就
[M]1北京:
科学出版社,19621102～1071
[2] 王昱应,林红1[J]1科学
的美国人（中译刊）,4）:
561
[3],1（S2H）
[Z]1北京:
[4][M]1北京:
科技文献出
～25,34～40,45～50,65～69,74～991
王昱应1原子核结团假说填充能级的分裂与兼并
[J]1自然杂志,1995,17（6）:
361～3621
[6] 王昱应1核素区的可能上界[J]1科学（Scientific
AmericaninChina）,1999,（11）:
611[7] WANGYuYing1LimitsofNuclearCoordinates
forStableRegionNuclearScienceandTechnolo2gy,1995,32
（2）:
160.[8] WANGYuying1
8 瞻望核素分类前景
以新方法研究核素分类,以偶偶界核规律外推,如两坐标S>
44,H>
44就出现矛盾,论证了稳定范围常数应为44[7],分解常数442n成。
得到核素新基本规律是1,1。
具有新颖性与科学性。
的,,仅是普通核素中的一类,幻数规律仅是局部。
所以,与幻数相比,新2n规律更具有普遍性,为研究同位素的存在规律提供许多新课题,开辟核素研究的新领域。
文献[4]已较详细地说明核素分类阶段成果,以氘氚模型初步解释新规律,依规律预言核素130Ba不稳定,得到国际核数据网的证实[8,9]。
还需要检验核素氙2127是否确有天然丰度,以及更多的证据支持新规律存在。
Ba74maybeNaturalRa2
dioativeNucleusofLongHaff2lifeWith++
ΒΒofEC[A]1InternationalConferenceonIsotopesAbstracts[C]1ChineseNucle2arSocietyIsotopeSocietyofChina119951134.
[9] TuliJK.NuclearWalletCards[M]（6th
edition）2000.36.
13056
FundamentalLawofDistribution
升级会员 