论核场

作者 陈果仁

摘要：虽然人们无法观察到原子核的内部结构，但是原子核能够产生各种效应，由此科学家们对原子核结构提出了种种假设，然而莫衷一是。作者根据现有的实验和观察证明，质子带正核场，中子带负核场，它们同性相斥、异性相吸。所有原子核都象晶体一样具确定的空间点阵。当核子在核子势阱中振动时，将产生γ射线。


关键词：正负核场、夸克对接、核键、核子势阱、核能。


正文：
原子核由质子(p)和中子(n)构成，统称为核子，但是核子模型是什么？质子和中子为什么可以结合在一起？为什么中子数通常大于质子数，且比例不大于2？放射性元素放射出来的为什么是氦核而不是质子或中子？所有这些问题至今没有一个具说服力的答案。现行教科书上不但说核子相对运动，还说质子和中子以核力或强作用力相互结合，而核力是通过所谓媒介子如π介子或胶子之类来传递的，这些说法也太牵强了。
我们都知道，除了单个的质子或中子外，任何核子都只能由质子和中子共同构成而不能由单一的质子或单一的中子构成，这说明质子和质子或中子和中子相互排斥，即它们同性相斥，由此宇宙中既不可能有质子星，也不可能有中子星。质子和中子能够相互结合又说明它们异性相吸。正如电场同性相斥、异性相吸，质子和中子也以同性场相互排斥，以异性场相互吸引，核子的这种场称为核场。如果设质子具正核场，那么中子就具有负核场。核场只在10-15m范围内有效，以相同距离计，核场力是电场力100多倍。
质子和中子都是成Y形的三夸克粒子，质子有两个u夸克和一个d夸克，中子有一个u夸克和两个d夸克.我们已经知道，u夸克带2/3单位正电场，d夸克带1/3单位负电场，正负电场中和后，质子带1单位正电场，中子则显电中性。与此相似，u夸克带1单位正核场，d夸克带1单位负核场，正负核场中和后，质子带1单位正核场，中子带1单位负核场。u夸克和d夸克可以结合，虽然一个质子有2个u夸克和一个d夸克，似乎一个质子可以和三个中子相结合，但同时中子同性相斥，故一个质子最多只能和两个中子相结合如3H核，同理一个中子最多只能和两个质子相结合如3He核，这就是为什么在多核子体中，质子数不能超过中子数的2倍，中子数不能超过质子数的2倍。由于质子带正电，而中子显电中性，质子之间的斥力大于中子之间的斥力，因此多数情况下，多核子体的中子数大于质子数。又由于核场力是电场力的100多倍，因此在没有外来压力作用的情况下，原子核中的质子数只能为100多个。
基本粒子可以相互转换证明它们由同种物质构成，基本粒子由夸克构成，基本粒子的夸克由同种物质构成。当某种基本粒子的夸克的质量、形状、结构等发生变化时，这种基本粒子就变成了另一种基本粒子，也就是说夸克不能独立存在，这就是基本粒子夸克禁闭之谜。
核子以u夸克和d夸克是以对接的方式相互结合的，而对接形成u－d键，又称核键，因此核子中的质子和中子是相对静止的，事实上质子和中子相互围绕旋转是不可想象的。正如每种晶体都有其固定的空间点阵，每种核子也都有其固定的空间点阵。和化学键相同，核键也具键长、键角、键强、键力、键势等各种参数。在多核子体中，通常存在着空位的u夸克和空位的d夸克，因此核子往往既可吸纳质子也可吸纳中子。4He核中的质子和中子都以它们的u夸克和对方的d夸克相互结合。 4He核中没有空位夸克，它一旦在原子核中产生，就会被排出核子。4He核是最稳定的核子，故我们世界中氦含量最大。4He核中的两个质子分别和两个中子相结合，构成一对称的四边形。在核场、电场、磁场等场的作用下，原子核的结构可自动调整，故核子结构有稳定和不稳定之分，放射性元素的放射过程就是多核体自动调整的过程，调整的结果是产生α射线即4He核。核子结构调整有快有慢，不同放射性元素有着不同半衰期。核子越大，其内在斥力越大，其结构也就越松散，故人类至今不能任意地制造出超大核子来。
在核键作用范围内，核键的长度是可变的。当u夸克和d夸克对接时，核键成为核子势阱。当核子发生核聚变、核裂变或核子结构调整时，核子将在核子势阱中产生振动。由于核场是强场，由核场形成的核键是强键，当核子在核子势阱振动时，将产生高频率的电磁波，这就是γ射线的产生。我们知道，正反电子湮灭产生γ射线，γ射线可产生电子，当放射性元素产生γ射线时，部分γ射线产生电子，这就是β射线的形成。
质子、中子、电子是构成物质世界的基础，然而基本粒子从何而来？基本粒子及其夸克由什么构成？为什么夸克是禁闭的？为什么核子中的中子是稳定的，而单个中子寿命不到10分钟？为什么核子中的质子和中子会发生质量亏损？放射性元素为什么能高速发射α射线？何谓场？正负电场、正负核场、S极和N极磁场都是同性相斥、异性相吸的对称场，万有引力场有对称场吗？原子核中的质子和中子保持距离吗？核外电子绕核旋转吗？怎样解释质子和中子的三夸克形成的三喷注现象？物体表面暗线是什么？光线为什么会发生弯曲和折射？如此等等，请参考作者所著《以太旋子学》。

参考书：普通大学物理学等相关教材。

作者陈果仁E-mail：[email protected]