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氬元素和鈣元素的原子量都是40,為什麼一個是鹼土金屬,一個是惰性氣體?

標題中的問題,需要從原子核的組合結構中尋找答案。

本章我們繼續討論下氬元素、鈣元素和鐵元素及其穩定同位素的原子核結構。

氬40原子核模型圖

如圖所見,氬40原子核模型,就像是在氖20原子核的球體上纏繞一條由20個核子組成的腰帶,類似於碟型飛碟形狀,該結構使得氬原子核外顯磁力與氦4和氖20原子核類似,核外電子運動軌道比較規律和對稱,導致其化學性質很不活潑。

鉀39原子核模型圖

鉀41原子核模型圖

鈣40原子核模型圖

如圖所見,雖然鈣40和氬40都是由40個 核子組合而成,但氬是18個質子,22箇中子,鈣為20個質子和20箇中子,根據本模型的物質不滅假設,中子是氫原子的核外電子被禁錮在磁力閉環面的,對於整個原子而言,只要核子數相同,則總質量是應該也是相同的。然而,事實上查表得知,鈣40和氬40質量差=39。96259098-39。9623831225=0。00021u,一個電子的質量為0。00055u,質量差約為電子質量的38%,相當於1/3個電子這是為什麼呢?

作者認為原因在於二者因結構差異而導致的外顯磁力不一致。

由於氬40原子核是一個相對規則對稱的結構,外顯磁力相對收斂,而鈣40原子核相對不具備對稱結構,外顯磁力相對發散,因此在對二者進行質譜儀測量質量的過程中,鈣40原子核相對敏感,這就是鈣40比氬40元素質量多出1/3個電子質量的原因,也是鈣40成為鹼土金屬,而氬40卻成為惰性元素的原因。

按照傳統理解,氬40的中子數比鈣40中子數多2,因中子質量為1。0087u,質子質量1。0073u,氬40應該比鈣40質量更重,這顯然不符合實驗資料。為了解釋這一現象,就必須引入量子力學和相對論中的各種玄幻的解釋,比如質能轉換,比如夸克變味等等。

鈣42原子核模型圖

鐵56原子核模型圖(多面圖之一)

鐵56原子核模型圖(多面圖之二)

鐵56原子核模型圖(多面圖之三)

鐵56原子核模型圖(多面圖之四)

如圖所見,鐵56原子核模型類似於4個氖20球堆疊在一起,成為一個正四面體結構,但由於另外3個不完整的氖20球體是藉助原生氖20球形成,因此該3個不完整球體對核外電子的作用力弱於原生的氖20球。4個氖20球的核子數量比為:20:15:12:9,共計56個核子。

鐵56原子核正四面體結構是核聚變和核衰變的能量平衡點,因此其在宇宙學中佔據及其重要的地位,比鐵更重的元素,只能由超新星爆炸時,將在鐵核內部生成的部分中子體以爆炸碎片形式噴射出來,這些中子體碎片再自發衰變,最終形成元素週期表中所有比鐵更重的元素及其同位素。

所有其它本模型為列舉的元素及其同位素的原子核可能結構,請讀者自行研究。(因為作者本人也沒有研究清楚,恕難奉告。)

需要注意的一點是:如上面的系列圖所示,隨著元素核子增多,完整性破缺口越來越多,也越來越大,在一些較大缺口處,被釋放的磁力也越來越大,所以多核子原子核將很難再形成類似氖20原子核的相對完整球狀結構,其結構因完整性缺口而變得十分複雜。這種現象,類似於斷裂後被粘接在一起的磁力棒,由於漏磁不可避免,其磁力線分佈會變得十分複雜。

到此,本物理大統一模型關於原子核結構的探索告一段落。

作者自信,本模型的基本能合理解釋從氫元素到鐵元素及同位素表中的實驗結果。

各位讀者朋友如果有比本模型更自然也更完美的解釋,歡迎留言討論。

——物理大統一模型第四十二章

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