[科普中国]-核稳定性

简介

原子核具有的阻碍自发衰变及裂变的能力。在天然及人工合成的2000多种核素中，有近300种是稳定的，而大部分是不稳定的。不稳定的原子核能自发地发射某种射线而衰变，变成稳定的原子核；一些重的不稳定的核可以自发地分裂成两个（少数情况下可分裂成三个或更多）质量相近的原子核（裂变），而最后变成稳定的原子核。

稳定性规律原子核的稳定性与原子核内的核子数A有关。A太大的核不稳定。现在自然界中存在的最重的核素是铀 235、铀238和少量的钚244，而它们都是不稳定的。原子核的稳定性与核的中子数N 和质子数Z的比有关。对于A40的核，N/Z>1时，原子核才稳定，像铅208这样的重核，N/Z≈1.6时，原子核还可以是稳定的。实验还发现，在稳定的核素中，质子数和中子数都是偶数的原子核（偶偶核）最多，表明原子核中的中子和质子有各自成对的趋势；当原子核中的中子数或质子数分别为 2、8、20、28、50、82、126等幻数时，原子核显示出较大的稳定性。

影响因素原子核的稳定性取决于它的外界环境。这里所说的外界环境是指原子核间的温度压力条件，它直接影响着原子核间的相互作用。

在地表环境中，放射性元素的稳态原理如图所示。图中的真空是指整个宇宙中不含光子的光子真空，即宇宙体的外场物体边界是指光子真空与原子真空的边界，即宇宙体临界场的外边界；物质存在边界的外侧是空间密度为零的非物质区。

显然，一定温度T或空间密度ρ下，ρ或T并非可以任意取值，而是存在一个具有上下边界的区间，即当温度T为Tdown和Tup间的某个值时，空间密度ρ为介于ρdown和ρup之间一小段连续取值，反之亦然。

物体或粒子的稳态温压边界形成的闭合曲线称作物体的稳态边界函数，该函数的一般表达式可以粗略视为一个以温度T和空间密度ρ为变量的二元二次方程。稳态边界函数一般通过实际测量获得，不同物体或粒子的稳态边界函数存在差异。

cn粒子具有最大的且有限的温压边界，也就是说，物质是存在温压边界的，即：

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