原子核是什么
原子核(Atomic nucleus)是原子的主要组成部分,位于原子的中央,约占原子99.95%的质量,原子核的密度极大,核密度约为10^14g/cm^3。组成原子核的有不带电的中子和带正电的质子(两种核子各由红蓝绿三色3个夸克组成)。当周围有和其中质子等量的电子围绕时,构成的是原子。原子核极其渺小,如以铀的的原子半径/原子核半径比例是26634,而以氢的的原子半径/原子核半径比例是是60250。但在这极小的原子核里却集中了99.95%原子的质量。原子核也有壳层结构,称为幻数:是能充满核壳层模型、提高原子核稳定性的核子数量(质子数加中子数),迄今已知的幻数有2、8、14、20、28、34、50、82、126。
原子核里有π介子在质子与中子间来回穿梭(传递强核力),中子会放出π-介子变为质子,质子又会放出π+介子变回中子,原子核里的质子与中子借著π介子来回穿梭,互相转变就是强核力的作用方式(见下图)。
图中+-号代表不可分割的最小正负电磁信息单位-量子比特(qubit)
(名物理学家约翰.惠勒John Wheeler曾有句名言:万物源图于比特 It from bit
量子信息研究兴盛后,此概念升华为,万物源于量子比特)
注:位元即比特
1911年,欧内斯特·卢瑟福在验证汤普森的梅子布丁模型时发现了原子核。
原子核(Atomic nucleus)是原子的主要组成部分,位于原子的中央,约占原子99.95%的质量,原子核的密度极大,核密度约为10^14g/cm^3。组成原子核的有不带电的中子和带正电的质子(两种重子各由红蓝绿三色3个夸克组成)。当周围有和其中质子等量的电子围绕时,构成的是原子。原子核极其渺小,如以铀的的原子半径/原子核半径比例是26634,而以氢的的原子半径/原子核半径比例是是60250。但在这极小的原子核里却集中了99.95%原子的质量。
原子核里有π介子在质子与中子间来回穿梭(传递强核力),中子会放出π-介子变为质子,质子又会放出π+介子变回中子,原子核里的质子与中子借著π介子来回穿梭,互相转变就是强核力的作用方式(见下图)。
见下图:
上图中+-号代表不可分割的最小正负电磁信息单位-量子比特(qubit)
(名物理学家约翰.惠勒John Wheeler曾有句名言:万物源图于比特 It from bit
量子信息研究兴盛后,此概念升华为,万物源于量子比特)
注:位元即比特
原子核极小,它的直径在10-15m~10-14m之间,体积只占原子体积的几千亿分之一,在这极小的原子核里却集中了99.96%以上原子的质量。原子核的密度极大,核密度约为1017kg/m3,即1m3的体积如装满原子核,其质量将达到1014t,即1百万亿吨。原子核的能量极大,构成原子核的质子和中子之间存在着巨大的吸引力,能克服质子之间所带正电荷的斥力而结合成原子核,使原子在化学反应中原子核不发生分裂。
当一些原子核发生裂变(原子核分裂为两个或更多的核)或聚变(轻原子核相遇时结合成为重核)时,会释放出巨大的原子核能,即原子能(例如核能发电)。原子核与围绕原子核的电子共同组成原子,因为原子核所带正电荷与电子所带负电荷数量相同,故整个原子不显电性,呈中性。