原子核是怎样形成的？

原子到底是怎么形成的？~

原子非常小，是由位于原子中心的原子核和一些微小的电子组成的。而原子核则由一定数量的中子和质子组成。现在一般认为，质子和中子是由更小的基本粒子夸克组成。

原子（atom）指化学反应不可再分的基本微粒，原子在化学反应中不可分割。但在物理状态中可以分割。原子由原子核和绕核运动的电子组成。原子构成一般物质的最小单位，称为元素。已知的元素有118种。因此具有核式结构。

原子直径的数量级大约是10⁻¹⁰m。原子的质量极小，一般为-27次幂，质量主要集中在质子和中子上。原子核外分布着电子，电子跃迁产生光谱，电子决定了一个元素的化学性质，并且对原子的磁性有着很大的影响。所有质子数相同的原子组成元素，每种元素大多有一种不稳定的同位素，可以进行放射性衰变。

原子最早是哲学上具有本体论意义的抽象概念，随着人类认识的进步，原子逐渐从抽象的概念逐渐成为科学的理论。原子核以及电子属于微观粒子，构成原子。

目前认为质子是由所谓夸克的基本粒子构成，由两个+2/3电荷的上夸克和一个-1/3电荷的下夸克通过胶子在强相互作用下构成。
问的实在是有点高端

不同的元素中质子中子的数目有差别；同种元素中质子数是一定的，中子数则不唯一。如氢元素的三种同位素中质子数都为1，中子数分别是0，1，2，所以同种元素中质子和中子的数目不一定一样；质子和中子都是有一种更小的微粒——夸克构成而存在于原子核中的；质子和中子的质量很接近；质子数决定了元素的种类，而同种元素中中子数的不同使这种元素拥有了多种同位素，他们的地位是平等的。

听说：首先一定是要让原子核和电子合在一起啦，接下来，宇宙大爆炸后出现最早的是氢原子，后来在引力等方面作用下出现了更新的原子，早期恒星的内部就是炼原子的场所，但是这点压力还不足以造就像铁原子，然后恒星衰亡时的大爆炸（超新星），又造出了一大堆本来木有的原子。。。

化学物,炸药形成的

原子核是物质结构的一个层次，它介于原子与粒子之间，是由质子与中子（统称核子）组成的非相对论量子多体体系。此量子多体体系的结构图象是由核内的质子与中子依靠一种短程的强相互作用力来维系的。这种核子间的强相互作用，称为核力或者强力。
　　因此，我们如何才能用简单、单一的描述来说明原子核这个体系的性质及其运动规律呢？如何使各种核模型统一起来呢？也就是说，各种核子究竟是按一种什么样的规律组合在一起的，原子核的真实直观结构是怎样的，这是从根本上解决核力问题的关键。以下论述是本文作者的一种大胆尝试！

　　一、核子间核力作用的饱和性

　　由于核子是有内部结构的粒子，我们把它们想象成象原子或离子那样，能够相互成键。我们把各种核子间形成的核力（近似地说是静态的，与核子速度无关，但存在与速度相关的力），统称为核键，即核子间通过传递、交换兀介子而相互成键（兀介子的静止能量比核内核子的动能大得多），从而出现了兀介子云的叠，就像电子云的重叠那样。这是一种短程吸引力，作用范围小于是10-15米，既使在这么小的范围内，键长也是变化的，一般中子与质子之间形成的核键的键长较短，中子与中子、质子与质子之间形成的键长较长。在原子核内，具有最短键长的核键的单个键能即为核子平均结合能。（8-8.5Mｅｖ）。一般成键后的不同核子不能互相转化。

　　核子间的成键与原子成键相似，很具有饱和性。就是说，一个核子同直接与之接触的不同类核子有核力作用后，同其它核子无核力作用。一个质子最多只能同两个直接与之接触的中子成键，而质子成键达完全饱和键态，即

　　H，空间平面直观结构可能为“⊙⊕⊙”（⊙-中子，⊕-质子）。而一个中子最多也只能同两个直接与之接触的质子成键达完全饱和键态，即He，空间平面直观结构为“⊕⊙⊕”。中子（质子）之间成键不具饱和性，一个中子同直接与之接触的中子都能成键，但结合得不紧密，是一种弱的束缚，易因中子的激发而被自动破坏。

　　二、原子核的直观结构

　　既然核子成键具有饱和性，那么它们是怎样组成稳定的原子核的呢？原来，原子核并不是那种单纯的“核”，而是由质子和中子较均匀地相间排列成键，然后首尾相连而构成的核子环，围绕其自身的轴线高速转动而形成的壳层结构的带电液滴球核。由于核子都集中在核子环上，因此核内是空心的，即原子核具有空虚的质心。核环转动形成的球形核就象乒乓球一样，形成的椭圆形核就象蛋壳一样。核环的成环张力是由核子环上所有质子相互推斥提供的。这样，原子核外观表现为质子间的较大库仑斥力，使核环伸张，内观则表现为核子间的核力，这种强力使核子一个拉着一个，使核收缩，从而产生核的表面张力，但核的表面张力远大于质子间的斥力，之所以能维持平衡，是因为核力具有饱和性的缘故。另外，因核的转动使核子产生离心力。原子核内的斥张力及离心力同核的表面张力的相互抗衡，维持着原子核空间结构的相对稳定存在。

　　在核子环上，每个核子只与它两侧的核子有核力作用，形成两个核键达饱和，而与其它的核子一般不再有核力作用。这就是核力在原子核内的饱和性，正由于这种饱和性，使原子核这个多体体系的性质从复杂归于简单、单一，核子环成为环上任一核子运动的平均场。

　　三、原子核的运动形式

　　原子核的核环上质子均匀排列的空间有序性，与核外电子的规则排布相联系。核子环的自转是环上所有核子独立运动有矢量和，即单粒子运动必须服从或服务于统一的整体转动，这是综合模所描述的——核子在核内单粒子运动与集体运动相耦合。原子核作为一个微观量子体系，核子环的集体转动并非像流体那样作非旋转动，它的集体转动是指原子核势场空间取向的变化。〔2〕

　　由于核子环整体向一定方向自转（顺时针或逆时针），质子也都相应做环系运动，从而产生环系电流，这样就使原子核中显示出质子的正电移动性——质子流。因此，它们的统一运动产生了相同的磁场，这样核环就有了较固定的旋轴线——核轴线（沿磁极方向，就象地磁线一样）。中子也同样产生中子流，中子流与质子流，它们占据着各自的量子轨道（能级），虽然通过核子——核子相互作用，不断地交换着能量、动量和角动量，但它们大体上保持着相对的独立性，即从总体上看，它们近似地保持着原来的运动状态， 这正是独立粒子模型，即壳模型所描述的。核子的高能级轨道是与轴线垂直的核的腰部，核子的低能级轨道是轴线附近的核的端部。这样，核内核子表现出两重性——粒子空穴性，核内核子的填充状态是一种轨道运动的几率分布，不再以费米面作为占据或空缺的自然分界线，这是引入准粒子时所描述的。而核子环转动所形成的相对薄的表面及核子环的变形使核物质有低的可压缩性，正是液滴模型的两个基本假设。〔3〕

　　核子环上的核子大体上可看成是在同一个平面上，圆面的转动形成了旋转球体的原子核。核环上的核子时时刻刻都在平衡形状附近做或强或弱的形状振动，这种振动从外观上看是原子核体积不怎么变化的表面振动。如果因个别核子的动能（破坏核环形状的）太大，迫使核环发生形变，离开原来的平衡形状，成为椭圆环，它们在转动时就成为椭球体，这样就形成了某些原子核电荷分布的非球对称，而是具有旋转椭圆球的对称性。正是由于核子绕轴线转动形成的对称性，使核子在轨道上运动具有如下特点：在同一能级的轨道上，可能运动着核子环上对应着的一对质子或一对中子。也就是说，在同一量子轨道上运动着一对核子。

　　四、原子核的稳定性

　　在原子核中，质子与中子的有机组合构成了原子核真实的直观结构。在核环上有多少个核子，就应有多少个核键，如12C核环上有12个核键，13C则有13个核键。这些核键是一个统一的整体，破坏一个原子核，必须给予其核子环上应有的若干个核键的总能量——总结合能E总。

　　一些稳定的原子核（包括基态核）的平面直观结构（可能的轴线）如下图所示：

　　He Li Li Be

　　同它们结构相似的又如12C、13C、14N、15N、16O、17O、20Ne、23Na、32S、40Ca等等。

　　一般情况下，原子核最稳定的结构是中子与质子均匀相间排列的核子环，且N=Z。它们是“具有高度的中子-质子对称性的球形自轭核”，它们的核环上任一核子都达到了完全饱和键态，中子与质子结合得很紧密，电荷分布为球对称，如奇奇核14N和偶偶核16O等。在这样的核环上加入（或去掉）一个或几个中子成键，在核环一处或几处出现了剩余相互作用，即相同核子间出现了不饱和核力，核圆环可能因此变形为椭圆环，从而形成了近球形核。以上正是平均场理论所描述的。〔4〕

　　对于中子数多于质子数较多的中等核及重核，它们的核环上可每相隔两个中子再排列一个质子，形成的核也是稳定的，即Z≤N≤2Z。但核环上最多一处可排列三个相连的中子，如果中间的那个中子不稳定，具有很大的动能（使核环发生形变的，而非转动的动能）。核环为阻止自身的形变，在核的表面张力作用下，会迫使其发生β-衰变，使其衰变成质子，然后与两侧的中子恰形成饱和核键而达到稳定。或者，此中子虽无大的形变动能，但受到核环上强大的表面张力的压迫、冲击，达到弱作用范围，也会发生β-衰变，这就是重核的β-衰变。

　　在饱和的核环一处去掉一个中子（可加入一个质子），会使两个质子直接作用，达到了弱作用范围，其中的一个质子会发生β+衰变，衰变成一个质量仅次于质子的中性新粒子——次中子，然后重新形成核键。但次中子是不稳定的，它能吸收光子（γ→e+e），而转变成中子，如发生β+衰变后的重核伴随着正负电子对的吸收现象，就反映了次中子的这一特性。如果质子不发生β+衰变，也可通过俘获K电子使其中的一个质子转变成中子而重新形成稳定的核键。可见，中子与质了在原子核内互相限制、彼此制约，并且中子在原子核内的作用就是起到连接质子的作用。当中子数少于质子数时，原子核就会不稳定，会发生β+衰变或K俘获。虽然核自由中子会发生β-衰变，但在原子核内与质子成键后的束缚中子不会发生ββ-衰变，这是饱和核力作用的结果。

　　当核环上的中子与中子直接相连时，两个中子成键均未饱和，出现剩余相互作用，可仍与外来的低能量的中子形成弱的核力，但不在弱作用范围内，不会发生β-衰变。这个中子没有能力加到核子环上去，而是在核环外围形成很长的核键，因量子运动而形成核的中子晕或核的中子皮，如11Li、11Be、14Be的中子晕及6He、8He的中子皮，这些具有中子晕的或中子皮的原子核是一种弱束缚态的密度不均匀的体系。﹝5﹞

　　对于重核，中子与中子直接连接处较多，剩余相互作用较大，在核内起主导作用，当核环变形为梭形时，在核的两端尖部会引起α衰变，使核环向圆环状恢复，这样就会发射α粒子。核子环能够变形，与转动频率有关。在较低角动量时，原子核形成一个中等形变的扁椭圆形状，随着角动量的增加，原子核具有长椭球形变或三轴形变。当角动量继续增加时，核环将在剩余相互作用下发生裂变，此时剩余相互作用能克服质子间的斥力及转动引起的离心力，使核子重新组合成两个或多个子核环。以上是由原子核的转动液滴模型所描述的。﹝6﹞

　千变万化的核反应，就是使核环上局部的核子间原来的核键被破坏，并重新形成更强的新核键的过程，同时通过发射粒子（或γ射线）进行退激发，使新结合的核环向圆环状恢复（斥力作用），这样就产生了新的稳定的核。在低能时，核反应为熔合蒸发、转移和电荷交换反应；高能时，核反应为散裂、多重碎裂和裂变反应。

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紫金县15851553568： 在原子核式结构中,质子带正电,中子不带电,应相互排斥,如何形成原子核?质子之间带正电,同种电荷,应排斥,如何形成原子核? - ？
哀羽平消：[答案] 原子核简称“核”.位于原子的核心部分,由质子和中子两种微粒构成.其中,质子带正电,中子不带电.核外电子带负电.原子核极小,它的直径在10-16 m~10-14m之间,体积只占原于体积的几千亿分之一,在这极小的原子核里却集中了99.95%以上原...

紫金县15851553568： 原子核是怎么形成的? - ？
哀羽平消： 自然界中的化学元素有不到100种(目前认为),核素有300多种,1934年以后人工又合成了2400多种核素,理论上如果没有放射性衰变,质子和种子总共可以有8000多种组合方式,也就是有8000多种核素.它们可能存在于超新星的余晖中. ...

紫金县15851553568： 原子核是怎样形成的?？
哀羽平消： 化学物,炸药形成的

紫金县15851553568： 原子核是怎样产生的? - ？
哀羽平消： 分子由原子组成 原子由夸克组成 所以原子核也是由夸克的不规则 无规律的运动形成的

紫金县15851553568： 原子核是由什么构成的? ？
哀羽平消： 原子核简称“核”.位于原子的核心部分,由质子和中子两种微粒构成.原子核极小,它的直径在10-16 m~10-14m之间,体积只占原于体积的几千亿分之一,在这极小的...

紫金县15851553568： 在化学中,氢原子的原子核是由什么构成的 - ？
哀羽平消： 氢原子的原子核由带正电的质子和不带电的中子组成. 原子核(atomic nucleus)简称“核”.位于原子的核心部分,由质子和中子两种微粒构成.而质子又是由两个上夸克和一个下夸克组成,中子又是由两个下夸克和一个上夸克组成. 构成原...

紫金县15851553568： 地球刚诞生时是不是化学周期表上的元素都存在(除人造元素) 最关键的是它们的原子核是怎么形成的 求答？
哀羽平消： 首先否认你的问题,周期表上有很多的元素是人类通过试验而得出的,而且地球形成之初肯定没有全部形成,很多是经过后期的核变而成.原子核是由质子形成,就像不同的湖泊形成是一样,本质都是由水形成,但大小,性质,盐度等决定他们不一样,在具体最好参考书本

紫金县15851553568： 原子核是由什么构成的? - ？
哀羽平消： 原子核位于原子的核心部分,由质子和中子两种微粒构成.而质子又是由两个上夸克和一个下夸克组成,中子又是由两个下夸克和一个上夸克组成.

紫金县15851553568： 原子是怎么形成的 - ？
哀羽平消： 化合物-原子-原子核-质子-夸克尽管原子的英文名称(atom)本意是不能被进一步分割的最小粒子,但是,随着科学的发展,原子被认为是由电子、质子、中子组成,它们被统称为亚原子粒子.几乎所有原子都含有上述三种亚原子粒子,但氕没...

紫金县15851553568： 核是什么东西,怎么产生的,像发电一样吗? - ？
哀羽平消： 核能(或称原子能)是通过转化其质量从原子核释放的能量,符合阿尔伯特·爱因斯坦的方程E=mc² ,其中E=能量,m=质量,c=光速常量.核能通过三种核反应之一释放:1、核裂变,打开原子核的结合力.2、核聚变,原子的粒子熔合在一起.3、核衰变,自然的慢得多的释能形式.905年爱因斯坦提出质能转换公式.原子弹爆炸后的广岛1914年 英国物理学家卢瑟福通过实验,确定氢原子核是一个正电荷单元,称为质子. 1935年 英国物理学家查得威克发现了中子. 1938年 德国科学家奥托·哈恩用中子轰击铀原子核,发现了核裂变现象.1942年12月2日美国芝加哥大学成功启动了世界上第一座核反应堆.