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    为什么原子序数越大,原子核就越不稳定?

    2019-03-03  YspBweGtb

    把核子束缚起来的力是强相互作用,强相互作用是短程力,质子间的库仑力是长程力。

    我们知道,生活中的常规物质由原子组成,原子又由原子核与核外电子组成,原子核又由核子组成(质子和中子统称为核子);随着原子序数的增大,原子的稳定性先增加再减弱,其中铁-56是最稳定的原子。

    目前人类在实验室,人工合成原子序数最大的是118号超重元素,半衰期只有12毫秒;而82号元素铅,是元素周期表中最大的非放射性元素;大于铅的原子,一般原子序数越大,原子就越不稳定,半衰期越短。

    之所以会呈现这样的规律,和原子的构造有关,自然界有四种相互作用:强力、弱力、电磁力和万有引力。

    其中强力是电磁力(库仑力)的100倍,万有引力非常弱,弱力的作用范围非常短?#35805;?#36136;子和中子结合起来的是强力,正是强力的作用,使得原子核不会因为质子间的库?#30528;?#26021;力而溃散。

    不过强力的短程力,作用范围在10^-15米尺度,库仑力是长程力,作用距离无限:

    (1)当原子的质子数量很少时,一个质子可以通过强力束缚住多个质子,从而形成稳定的元素。

    (2)当质子数量非常多时,由于强力的作用范围有限,外层质子受到内部质子的强力减弱;但是随着质子数的增加,外层的质子,受到的库仑力增大,所以此时原子变得不稳定,趋向于分裂为更小的原子。

    所以就造成了,随着原子序数的增加,原子稳定性先增加后降低,当增加到一定程度后,再也无法形成稳定的原子,所以原子种类是有限的。

    好啦!我的内容就到这里,?#19981;?#25105;们文章的读者朋友,记得点击关注我们——艾伯史密斯!  


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