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物理学前沿问题探索
来源:  [ 2006-9-7 10:54:49 ]  作者:   编辑:
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(6) 化学元素周期表
一个原子的核内和核外电子的物理空间没有绝对界限。核内的电子和核外的电子一样,只是处于不同的运动轨道、离核远近不同、能级上有差别,所以很难说哪个能级是核内电子所具有的哪个能级是核外电子的。对核外有多个电子的原子,很难将最里层的核外电子电离出来。原子核内电子和核外电子没有绝对界限。原子由质子和绕质子着高速运动的电子组成,原子内部不存在中子。所谓中子,是最简单的原子。氕也是最简单的原子,它们的组成形式十分相似,是一种同一种物质处于两种不同能级状态。中子中的电子处于极低的能级状态,离核较近;而氕原子中的电子则处于较高的能级状态,离核较远,电离能较小,能参与化学反应。如果给中子以极高能量的电磁辐射,核外的电子也可以跃迁到氕的高能级状态。
10. 同位素
同位素是具有相同质子数而中子数不同的一类元素的总称。根据以上结论,同位素应为,在化学元素周期表中处于同一位置而核内电子数(即核内中子数)不同的一类元素的总称。核子数减去核内电子数的差相同的一类元素。同位素是根据化学元素周期表来定义的。
对于原子核周期表,核内不存在中子,只有质子和电子。当核内质子周围电子处于不同能级时,有可能使原子核周期表中不同位置的核子具有相同的化学性质,但核的性质是炯然不同的,因为原子核周期表是按原子核的性质来排列的,在不同的位置核的性质不同。
同位素具有相同的化学性质。在化学元素周期表中是同位素,处于同一位置,但在原子核周期表中就不在同一位置了,虽说它们的化学性质相同,但它们的核性质不同。对于核子数不同而化学性质相同的一类元素,如果核子数每增加一个,相当于核外又增加了一个电子,此电子离核很近,完全不会影响到核外层电子的化学、电离等性质,这样的电子处于极低的能级轨道上,可以近似一个质子与一个电子结合在一起成了一个不带电的中子。所以化学元素周期表中的中子都可以看成是一些离核太近、能级太低、不能参与化学反应的电子,认为这些电子已和质子结合成为不带电的中子。这只是一种习惯看法,事实上它们并没有核质子结合,而只是在离核子很近的轨道上绕核运动罢了,它们对核外电子的性质还是有一定的影响。
11.电子与质子的关系
在宇宙大爆炸的初期,原子核外的电子处于离核较近的轨道上运动,电子的能级较低;宇宙继续膨胀,核子数越来越多,核外电子吸收大爆炸释放出来的能量跃迁到高能级,就这样,电子所获得的能量越来越高,慢慢成为自由电子,在脱离核之前,电子和核子的结合力相当大,以至人们都认为它们是中子,不显电性。随着电子逐步激活,慢慢摆脱核子的束缚,中子也就理顺地变成了质子。随着核的继续分裂,核能进一步释放,电子也就继续获得能量而远离核子,也就是说随着时间的流失,化学元素周期表中的元素,其原子核中的中子数就会越来越少,离核子较近轨道上运动的电子数也会越来越少,直到最后核子周围的电子都变成了自由电子,这时整个宇宙将会弥漫着无数的电子幽灵。如果将成为自由电子后的电子仍然看成是该原子的组成部分,这时原子的体积就会相当大。从某种程度来说,原子体积的变化规律,也在一定程度上反应了宇宙的膨胀规律。如同全息技术,一个原子也是一个小小的宇宙,可由局部变化的现象及规律推演到整个宇宙变化的现象及规律。
12.放射性的指数衰变规律
原子核的放射性衰变规律是,核的衰变数量呈指数规律递减。说明抗裂变背景压力也在呈某一种规律(可能也是呈指数规律)减少,显然这就是宇宙的膨胀速率正以指数规律递减的缘故。宇宙正在膨胀,但其膨胀的加速度是负数,体积仍在不断增加。
宇宙的膨胀导致抗裂变背景压力下降,也必然导致核的裂变将不断进行下去。随着时间的推移,物质的放射性规律是:放射期-稳定期-放射期-稳定期……,这样交替变更的,新的放射性物质会不断产生出来,而这些新的放射性物质正好是前一段时间内没有放射性的较重的元素。物质的放射性按此规律延续下去,直到宇宙膨胀到极点为止。

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