原子核中质子和中子数量的比例为什么不会太大?
因为当核子越多的时候,他的水位自然就会越高,而且在他们满了之后就会溢出,所以他们无法容纳更多的稳定核子。当然,这只是一个非常粗糙的比喻,实际情况要复杂得多。当核子质子和中子进入原子核时,主要原因是质子需要克服电磁势垒,电磁势垒的强度约为MeV级,例如氘的电磁势垒约为 0.78MeV。从经典的角度来看,随着原子核中电荷的增加,势垒高度将会增加。
然而,从量子的角度来看,这是相当奇怪的。势垒高度不会增加,但进入原子核的概率会降低。因为中子不带电,所以进入原子核时没有必要克服障碍,但是中子很难以非常小的经典半径撞击原子核。因此,即使是能量极低的慢中子也会被原子核吸收,但可能性极低,我们可以想象,由于电磁排斥力,带电质子位于原子核中的核碗周围。
这与金属导体中的电荷非常相似,它们将集中在导体的表面, 当中子填充在核碗的中心时,它可以把核势想象成碗里的水,如果质子中子想要进入原子核,他们必须首先克服碗边缘的屏障,进入碗后,如果你们可以想出来更好的,那么你仍然需要克服碗边缘的障碍,这比从碗外要直接进入的方法。
要更容易一点或者方便,取决于水位的高度核势,原子核中质子数与中子数稳定比的上下限是多少,大约 1 到 1.5。细胞核中的水位越高,就越接近上限。水位越低,越接近下限。核子的数量越少,自旋对称性对核子稳定性的影响就越大。
最后,关于以上原子核中质子和中子数量的比例为什么不会太大的问题,今天就分析到这里。
2024-03-19 广告
相对原子质量、质子数、中子数之间的关系