第1290节
??徐云眨了眨眼： ??“卡壳了？陆主任，我记得您计算的是六因子公式的优化吧？” ??陆光达点了点头： ??“没错。” ??会百度的同学应该都知道。 ??u235每次裂变大约释放192.5mev，释放的能量来自质量亏损，数值可以通过老爱的质能方程进行计算。 ??而u235裂变又有自发裂变和诱发裂变两种，自发裂变有半衰期，诱发裂变则是要外部提供中子。 ??如果满足一定条件，u235就能自给自足——这就是所谓的临界和超临界概念。 ??反应堆就是要维持临界，而核弹就是要尽可能超临界。 ??而具体的数值计算就是四因子或者六因子公式，也就是燃料增殖比、中子增殖比、中子繁殖比、中子利用率、中子损失因子和燃耗率。 ??这同样是个非常复杂的问题，否则陆光达也不会亲自负责计算了。 ??六因子公式徐云当年在选修课上倒是了解过一些，虽然不能说多熟悉，但至少也算是看得懂的范畴。 ??于是他便伸过脑袋朝纸上看了几眼，但很快便微微一怔： ??“咦？陆主任，您这不是没啥问题吗？” ??只见此时陆光达面前的算纸上正写着一系列公式，其思路俨然自称一派，离最后的结果只剩下一些推导过程而言。 ??这些推导过程虽然有点复杂，但在思路确定的情况下对陆光达而言，那简直和小学数学无异了。 ??“嗨，谁说是六因子公式的问题了？是我在优化过程中想到了其他一些事儿。” ??徐云哦（第二声）了一下： ??“哦？您说说看？” ??陆光达连忙将身边的椅子拉开，让徐云有足够的区域放置轮椅，同时解释道： ??“你看这里，就是中子增殖比这块。” ??“咱们在原子弹爆炸的时候不是会发生中子俘获嘛，聚变期间大概可以发生……三次。” ??“所以我就在想啊，如果咱们能合成一种核素，并且让中子俘获能够完全发生下去……那么它会发生什么？” ??徐云顿时一怔。 ??而陆光达却仿佛来了兴致，只见他飞快的抽来了一张全新的算纸： ??“比如说u235的质子数是92，中子数是143，u236中子数则是144……最多可以捕获到146。” ??“如果我们有技术让它继续捕获中子呢？比如说捕获到160、180甚至200？” ??“延森不是在48年的时候提出了幻数概念吗？我个人认为如果从这个角度出发，这种新核素或许会具备某些极其独特的稳定态。” ??“当然了，这只是我个人的猜想，毕竟库仑势垒是个大问题……” ??或许是陆光达太过投入的缘故，他并没有注意到此时徐云的表情已经变得有些呆滞了起来。 ??wtf…… ??陆光达居然想到了这一重？ ??初中化学老师没被气死的同学应该都知道。 ??质子数比103更大的元素称为超重元素，超重元素极其不稳定，半衰期一般最长的不过几分钟，最短的只有数毫秒甚至数微秒。 ??但这并不是绝对。 ??1963年诺贝尔奖得主玛丽亚·梅耶在阿贡国家实验室工作的时候发现，高丰度同位素的核子数有规律性： ??核子数为2、8、20、28、50、82、126的原子核特别稳定。 ??于是她便将这些数字取名为幻数，也就是magic number。 ??后来延森在假设有强自旋轨道耦合的情况下，成功地解释了幻数的存在，提出幻数的存在反映了原子核具有壳层结构： ??当原子核中存在幻数时，核子充满了某个能级，没有核子向更高的能级跃迁，因此这些原子核相当稳定。 ??如果以核内的中子数为横坐标，质子数为纵坐标，把所有稳定的和放射性的核素标在核素图上，那么便可以清楚地看出，自然界中已知的原子核都沿着β稳定线分布的、在以中子数和质子数为坐标所构成的平面内形成一个连续分布的半岛。 ??而幻数为2、8、20、28、50、82、126，恰好都在这个半岛的顶点。 ??最终在这个理论基础上，物理学界出现一个赫赫有名的理论……或者说猜想： ??倘若存在一个原子核是中子数和质子数填满闭壳的双幻核物质，那么它的核岂不是会稳定到可以承载一个耳根都不会坍塌？ ??这个理论便是赫赫有名的稳定岛猜想。 ??在徐云穿越来的后世。 ??比较公认的稳定岛核素是z=114，n=184的核素，也就是所谓的114号元素。 ??不过那时化学界只合成到了118号元素og，119号元素uue还在合成中。 ??当然了。 ??看到这里，可能会有同学奇怪： ??不对啊，118大于114，也就是114号核素已经合成了，那为啥说稳定岛还是猜想呢？ ??原因很简单，别忘了后头的那个n……也就是中子数。 ??光一个z是不够的，必须要z＋n=298才行。 ??到目前为止。 ??科学家们已经得到了七种114号元素钅夫的同位素，原子量最小的是284，最大的是290——而稳定岛预言的原子量是298。 ??因此这理论距离被证实还是有段距离的。 ??但是…… ??一旦z=114，n=184这个核素真的被发现且被证实符合稳定岛理论，那么乐子可就大了。 ??且不说这种新核素对于物理化学模型的影响，光是它的应用之一就足以令人心跳加速——它的寿命长达1049年，这是一种可以适用于可控核聚变的核素…… ??虽然这只是理论方向之一，谁都没法知晓它是真是假，但不可否认它的研究价值还是很高的。 ??退一万步说。 ??就算不考虑可控核聚变，稳定岛理论对于微观粒子的认知也有着很大帮助。 ??如今兔子们已经有了串列式静电加速器，缺的其实就是一些理论。 ??就像你手上有了大量的现代化武器，看似可以f2a上去，但实际上如果能有一套或者多套正确的战术体系，战场上的效果显然会更高。 ??于是徐云想了想，对陆光达问道： ??“陆主任，您了解壳式模型吗？” ??陆光达转动了两下钢笔： ??“壳式模型……就是那个梅耶和魏格纳提出来的原子核模型？” ??徐云点了点头： ??“没错，就是那个模型——梅耶还是幻数概念的提出者。” ??壳式模型。 ??这是1949年的时候由梅耶和魏格纳、简森一起提出来的一种原子核模型，后来他们还因此获得了1963年的诺贝尔奖。 ??这个模型指出和原子里的电子类似，原子核里也有很多的壳层。 ??对应不同能级，质子和中子位于不同的壳层上运动，还来回“跃迁”，并且它们也满足泡利不相容原理。 ??惰性气体之所以化学性质稳定，是因为它的最外层被电子充满，因此具有更大的稳定性——同理，原子核里的壳层被质子、中子填满时，也将拥有较大的稳定性。 ??壳式模型更好的解释了一些核素的稳定性，还可以更好的预测或解释原子核基态的自旋和宇称。 ??以氧17为例。 ??8个质子填满3个质子壳层，8个中子填满3个中子壳层，还多出来1个中子。 ??也就是内部满壳层的总角动量为0，8个质子和8个中子的总宇称为＋1。 ??这意味着氧17原子核的自旋和它的宇称，完全由第9个中子的自旋决定。 ??随后徐云在纸上画了个简单的图示，说道： ??“陆主任，目前壳式模型已经被证明了它的准确性，如果将这个模型引入您的想法……您说会发生什么情况？” ??这一次。 ??陆光达思考了比较长的时间，方才斟酌着说道： ??“质子和中子必须遵守泡利不相容原理，同时质子之间的电磁斥力被强相互作用力抵消，半经典结合能公式成立。” ??“也就是如果库伦势垒能被突破，那么应该可以反馈在原子核磁矩的变化上——最少是部分变化？” ??啪！ ??徐云笑着打了个响指： ??“宾果！” ??按照壳式模型的思路，一颗原子的内层可视为球形。 ??而外部价空间的核子则高高隆起，就好像一座高耸的冰山绕着一个大水球高速旋转。 ??由于质子带正电，这座“冰山”还将带起一股股电流“潮汐”。 ??因此冰山量级越大，那么潮汐的能级也将随之变大。 ??这部分变化的能级其实就是陆光达犹疑的库伦势垒，也就是原子核磁矩的一部分。 ??在宏观……或者说数据层面，这个变化的数值便是…… ??电四极矩。 ??在如今基地用于串列式加速器的情况下，想要验证这个变化还是很简单的。 ??毕竟后世102号以后的核素，大多数都是在加速器内部合成成功的。 ??想通了这点后，陆光达的脸色顿时变得欣喜了不少。