稳定核素分布的七律

稳定核素分布的七律
王昱应;温耐;周丰群;王星
【摘要】在坐标意义是氘氚结团的正方形核素图中,稳定区的开始部分存在偶坐标S18～6的7列连续核素有序分布.坐标变换后,发现在坐标S18右侧与H11下侧的梯形区,是以(2K,2X)为新坐标,由2个7×7稳定核索菱形区组成,两菱形中心的连线4核素1124832Dd6416,1185032Sn6818,1245232Tc7220,1305432Xe2276,是4个7×7核素分布的中心.在坐标H11右上侧又联系着稳定区坐标差的结束部分,是以核素1024636Pd5610为中心的7种核素对称区.这种稳定区的中部主体、开始区域及结束区域3部分的核索分布都显示出"七"的系统规律性,这个规律隐含着以1,2,4等比的核素分布.
【期刊名称】《汕头大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2010(025)002
【总页数】6页(P27-31,37)
【关键词】核素分类;核素的七律;正方形核素图;氘氚结团
【作者】王昱应;温耐;周丰群;王星
【作者单位】潞安矿业集团公司,山西,长治,046204;平顶山学院电气信息工程学院,河南,平顶山,467000;平顶山学院电气信息工程学院,河南,平顶山,467000;重庆大学生物工程学院,重庆,400044
【正文语种】中文
【中图分类】O571.21
核素分类课题选自《核化学的成就》[1]，是物质核素体系基本性质规律的统一，
在其基础上可自然地统一各种核结构模型与理论，其价值与化学元素周期律、三代夸克及轻子相似.原子核有质子数与中子数两个基本变量，其规律表现在两维平面上，实质是两类核子对立统一的结果.因核子作用几率最大的是质子中子对，还有
一质子二中子，故设核由氘氚两种结团组成可显示出比幻数深刻的本质规律.
当以氘氚结团为坐标单位绘制核素图[2]，分析有天然丰度稳定核素的分布规律时，这两种结团内包含了复杂核力作用的主要部分，故以氘氚结团递变轻易得到了核素体系的新基本规律是1，2，4，8，16，8，4，2，1.本文在以氘氚结团为坐标的
图中，以参量（2K，2X）对应联系核素新稳定区，说明核素分布七规律的连续性. 在坐标为S=2Z-N，H=N-Z的核素图中[2]，稳定核素区的下界是坐标S轴，该数轴上分布着等质子与中子数的核素.在偶坐标S18～6的7常数列上，下界核素（18，0），（16，0），～，（6，0）都是只有氘结团的核素，这些坐标的下界分别有 18， 16，14，…，6个氘结团.在同一坐标S常数列上的不同核素都具
有相同个数的氘结团，而对于同列相邻核素，当坐标H以1个单位向上递变分布时，相邻核素的上面核素比下一核素多一氚结团.坐标S18 的连续核素排列着（18，0），（18，1），～，（18，6）7 核素，坐标S16与S14两列从H0～4都有
连续5核素，坐标S12，S10，S8，S6的4列坐标H0～2都有连续3核素.这7
列连续分布的核素依次是1列7核素，2列5核素，4列3核素[3].这里偶坐标
S18～6的7列连续核素的上界坐标H依次为：
就是1个6，2个4，4个2，形成核素个数1，2，4相同的分布.见图1左部.
在坐标（S，H）处以参量（2K，2X）联系核素新的稳定区[4]，在S-H图中，以
该坐标对应的（2K，2X）表示新坐标，则新坐标是 2K=2（S-H）, 2X=2（S-
2H）， 2 倍时只联系着偶偶核素.
在 S-H 图的坐标（0，0），（2，1），…，（20，10）一线，对应联系着新
坐标轴 S 的（0，0），（2，0），…，（20，0），排列着等质子中子数的一类核素.原坐标 S 轴（0，0），（1，0），（2，0），…，（20，0）对应联系着新坐标的（0，0），（2，2），（4，4），…，（40，40），排列的是氘结团与氚结团数相等的一类核素.
原来位于S-H图中第一象限对角线的等氘氚结团数类核素，在新稳定区中变换至原来的横坐标轴位置，新坐标系是一个非直角坐标系，其稳定区核素分布出现较大变形.如原坐标（18，0）以（2K，2X）作新坐标，为 2K=2S-2H=36， 2X=2K-2H=36，对应着核素（36，36），原坐标（18，1）对应核素（34，32）.原坐标 S18 向上一线就对应联系着参量2S-H=36向下一线.在新坐标系中基本参量的递变方向变为：坐标S常数列排列在原坐标差K的斜向左下方向，坐标差K常数列核素排列在水平向右方向，如原坐标H11对应着差K22.在垂直向下参量2S-H 与斜向右下参量3S-2H两方向，把S-H图中原来以（2，4）与（4，6）坐标单位递变的两参量递变，变成相邻坐标以一个单位递变[4].在氘氚结团图中，偶偶核素的两坐标意义是2个氘与2个氚结团，即α结团与He-6结团递变，新稳定区中都是偶偶核素，所以，其4方向参量递变表示的物理意义是以α结团与He-6核子团为基本单位.
这些偶偶核素的各方向参量意义有递变，各常数列每增加一个单位坐标，斜向左下的坐标S常数就增加1个He-6结团，水平向右的差K常数增加1个α结团与1个He-6结团，竖直向下的参量2S-H增加α结团加2个He-6结团，斜向右下的参量3S-2H则增加2个α加3个He-6结团[4].可以看出新坐标系的四方向递变是以α结团与He-6结团为基础，这里可能有类似于质子与中子存在成对效应，氘与氚也存在成对的α结团与He-6结团效应.而多年来实验与理论都有证据说明α结团在核内很稳定，现在预示着氦-6结团在核内可能也很稳定.
在传统核素图中，以质子数Z与中子数N为坐标，核素区是窄长条形，核素分布
长是宽的许多倍[5].这种图中以两坐标为边的最大正方形区只是一边为3偶偶核素.如存在稳定区中部的3种3等值核子数A124，A130，A136核素处，分别以这3核子数为中线，联系着一个边长为3核素的正方形区.在氘氚结团图中[2]，两坐标为边的最大正方形区是一边为6偶偶核素，区内有36种核素.这个区域位于坐标
S28～38与H16～26的区域，可联系不重复的9核素正方形16个.
在稳定区中的各种图形并不会因坐标变换而增加或消失，但由于坐标变量选取的不同，会出现严重变形导致很难辩认，而坐标选取合适则无此问题.在稳定核素分布中，实际存在的最大正方形区是边长为7核素的区.在坐标S-Z图的坐标差K13与K19两平行线之间，以坐标S18为左界，坐标H11为上界，存在两个边长7坐标的菱形区域.它们中间部分重叠，形成一个等腰梯形区.当以坐标（2K，2X）联系新稳定区时，就对应着两个7×7偶偶核素区，见图1中部.
1）坐标H5与H11为边界的菱形区坐标H5与H11的两列核素都是连续8奇A 核素排列，以这坐标两列上的 4 核素（18，5），（24，5）与（24，11），（30，11）为 4 顶点构成四边形，这4顶点中的两核素在差K13列上，另两核素在差K19列上.在坐标H5， H11 的两边顶点坐标（18，5）～（24，5），（24，11）～（30，11）之间是 7 坐标，在差K13， K19 的顶点坐标（18，5）～（24，11），（24，5）～（30，11）之间也是 7 坐标，这样，以坐标H5与
H11，差K13与K19为4边组成了每列有7坐标的菱形区域.这菱形区的中心核素坐标是（24，8）.
2）坐标S18与S24为边界的菱形区坐标S18从（18，0）至（18，6）连续分
布有7核素，坐标S24从（24，4）至（24，13）连续分布有10核素，以这两
列横坐标上的3核素（18，5），（24，5），（24，11），以及坐标 S18 下界（18，0）的下一坐标（18，-1）为 4 顶点，与上节相似，也可构成一个每边7
坐标的菱形.这菱形的4边是坐标S18与S24，差K13 与 K19，中心核素坐标是
（21，5）.
当在坐标（S，H）处以（2K，2X）作新坐标联系新核素时，上述的两个菱形在新稳定区内，这里7×7的49个坐标一一对应着49种稳定核素，两个菱形区域各对应联系两个7×7稳定核素区.
坐标 H5 与 H11 联系的 4 顶点核素是（26，16），（38，28），（26，4），（38，16）， 4 边是坐标S26与S38，K10与K22的区域，四边形的中心核素
是（32，16）.坐标S18与S24联系的 4 顶点核素是（38，40），（26，16），（38，28），（26，4）， 4 边是坐标 S26， S38 与 2SH=36， 48，四边形区中心核素是（32，22）.
在这两个菱形区中，有 3 顶点坐标（18，5），（24，5），（24，11）相同，
只有最外侧的第4坐标（30，11）与最下端的（18，-1）不同，这两个菱形中部重叠后的3个相同坐标再加外侧的 2 坐标，就合并成 4 顶点为（18，5），（24，11），（30，11），（18，-1）的梯形.以（2K，2X）变换联系的新核素区，对应着 4 顶点为核素（26，16），（26，4），（38，16），（38，40）的梯形.这梯形4边为坐标S26与S38，差K22与参量2S-H=36.两个7×7菱形核素区的中心核素是（32，16）与（32，22）.
在两个中心核素（32，16），（32，22）的连线之间还有另两个偶偶核素（32，18），（32，20），这两核素也是两个7×7核素区域的中心核素[4].这4个核素
是
在坐标 H11 上右侧，是坐标 H12， H13， H14 组成的坐标（29，12），（30，12），（30，13），（32，13），（32，14），（33，14）构成的7 坐标折线，并以（2K，2X）作新坐标联系着原稳定区边界的差K24，K26，K28三列核素.这
7坐标对应的是差K24，K26，K28的2，3，2 核素，其中有差 K26，K28 的上界（38，12），（38，10）与下界（34，8），（36，8），差 K24 的上界
（36，12）与局部下界（34，10）.剩余的 K26 一核素（36，10）是偶 Z46 的
下界，以这核素为中点，7核素以坐标S36，H10，差K26在3方向呈3列3点共线对称，而这个中点核素是由稳定区整数联系四边形的核素（31，13）联系着. 原子核有两个基本变量，其基本规律应当显示在平面上，在质子与中子数图中，特殊稳定的幻数核素表现为一定间隔的横竖平行线[5]，成为传统核结构理论壳层模
型的基础.多年前，已发现质子与中子具有相似性，核理论进展得到“在一个较大的原子核中，氘结团是一个相当稳定的亚结构”[6].后来在核素的整数参量物理意
义分析中，核子的相似性被扩大到包括氘、氚、氦-5的核子结团，使得核素的整
数参量之间有了可比性，这为以整数参量分析核素创造了基本条件[7].在氘氚结团
图中我们发现稳定区范围常数44，并由各类核素以2等差、等比、重等比递变的
规律，综合分析得到核素体系的新分布规律是1，2，4，8，16，8，4，2，1，
并以最简单的氘氚结团理论给予了初步解释[8].
本文通过分析稳定核素在平面上各局部规律之间的联系，发现在稳定区的开始部分，存在坐标S18～6的连续核素7列有序联系，中部有一个梯形区域由2个边长为7的菱形部分重叠组成，以两菱形中心连线在坐标S32联系的4偶偶核素，是4个
7×7核素的中心.在坐标差的结束区域又联系着以核素（36，10）为中心的边界7核素.
核素分类氘氚律研究已入选我国21世纪交叉科学难题[9].核素分类的第一个预言
钡-130不稳定已得到国际核数据网数据证实[10-11].在轻核理论与实验中，已有
证据证实氦-6由t+t组成，这实际是氦-6在氘氚结团图中的坐标（0，2）.国际星合作组在质子簇射实验中，观测到大量氘氚结团；1999年欧洲科学家得到证据，已证实氘氚结团是一对超对称粒子；核内氘氚结团存在的证据正在不断发现[12-14].今后应在轻核素中系统地检验氘氚结团存在的几率，并联系核素基本性质检验核素新规律的存在.
Key words：nuclear classification； law with 7 of nucleus； square chart of nuclides；clusters of deuteron and triton
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Abstract：In the beginning of the square chart of nucleus with coordinates meaning of deuteron cluster and triton cluster,there are seven rows of nuclei in ordered distribution for even coordinates S18～6.The original isosceles trapezoid region with limits of coor dinates S18， H11 and K19 in S-H coordinates become two rhombus region including
7×7 stable nucleus after coordinate transformation from S-H into 2K，2X. The line of those two rhombus centers,including four nucleuswhich is also the center of those four 7×7 nucleus.There exists the ending of stable region above the H11 after coor dinate transformation,which is a symmetrical area of seven nucleuses with the center of nucleusThe nucleus distribution all over the middle part， the beginning and the ending part sh ow the special law featured as seven， which implies the successive change law with equal ratio as 1， 2， 4 by 2.。