原子核的概念
原子核,簡稱“核”,是位於原子的核心部分,由質子和中子兩種微粒構成。與周圍圍繞的電子組成原子。而質子又是由兩個上夸克和一個下夸克組成,中子又是由兩個下夸克和一個上夸克組成。
構成原子核的質子和中子之間存在介子,以傳遞原子核內巨大的吸引力-強力,強力比電磁力強137倍,故能克服質子之間所帶正電荷的電磁斥力而結合成原子核。原子核的能量極大,當原子核發生裂變(重原子核分裂爲兩個或更多的核)或聚變(輕原子核相遇時結合成爲重核)時,會釋放出巨大的原子核能,即原子能(例如核能發電)。
質子和中子及介子由價夸克(組分夸克)及海夸克(流夸克)組成,夸克亦有層層(殼)結構,外層爲橫向連接的價夸克,內層爲縱向疊加的誨夸克,而外層爲3個橫向連接的束縛態價夸克。價夸克按比例(2個上型夸克帶+2/3電荷,1個下型夸克帶-1/3電荷)分掉質子(或3夸克超子)內的整數電荷,故夸克帶分數電荷。縱向疊加的海夸克正負電荷相抵=零,原子內帶正電荷的質子與帶負電荷的電子數量相同,故整個原子呈電中性。
核子之間的核力,是一種比電磁作用大得多的相互作用。原子半徑很小,質子間庫侖斥力很大,但原子核卻很穩定。所以原子核裏質子間的除了庫侖斥力外還有核力。只有在2.0×10-15m的短距離內才能起到作用。質子和質子之間、1912年英國科學家盧瑟福根據α粒子轟擊金箔的實驗中,絕大多數α粒子仍沿原方向前進,少數α粒子由於撞擊到了電子發生較大偏轉,個別α粒子偏轉超過了90°,有的α粒子由於撞上原子核所以偏轉方向甚至接近180°。該試驗事實確認了:原子內含有一個體積小而質量大的帶正電的中心,這就是原子核模型的來歷。
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