第899章 半價(jià)元素的利用

　　氚作為超重氫，它的原子核中有一個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子。氚和氫的另外兩種同位素氕氘卻有著不一樣的特性，因?yàn)殡坝蟹派湫浴ｋ皶?huì)發(fā)生β衰變，其半衰期為12.43年，由于氚的β衰變只會(huì)放出高速移動(dòng)的電子，不會(huì)穿透人體，因此不是大劑量的氚不會(huì)對(duì)人體造成傷害。

　　氚的含量極少，在地球上氚的產(chǎn)生是由于宇宙射線所帶的高能量中子撞擊氘核，其氘核與中子結(jié)合成為氚核。氚與氘一樣，都可以用于熱核反應(yīng)，因此是核能反應(yīng)的重要原料。

　　和氫元素有關(guān)的還有氦元素和鋰元素，這些都是半價(jià)元素相鄰的整數(shù)序列元素，因此了解半價(jià)元素的特性和應(yīng)用，這就必須了解氫氦元素和它們的同位素。

　　氦-3是氦的同位素，地球上的氦3幾乎都是通過(guò)極其復(fù)雜的過(guò)程提取的。氦3的熱核反應(yīng)堆中沒(méi)有中子，因?yàn)楹?與氘進(jìn)行熱核反應(yīng)只會(huì)產(chǎn)生沒(méi)有放射性的質(zhì)子，因此使用氦3作為能源時(shí)不會(huì)產(chǎn)生輻射，不會(huì)為環(huán)境帶來(lái)危害。

　　地球上的氦3極其稀少，但自從李愛(ài)牛在月球上建了基地空間站，月球上的氦3就被開(kāi)發(fā)提取利用起來(lái)，然后運(yùn)送到地球上成了重要的能源。根據(jù)對(duì)月球探測(cè)的結(jié)果，月球上的氦3含量估計(jì)約100萬(wàn)噸以上，而利用100噸氦3便能提供地球上使用一年的能源總量，因此氦3成為地球上極其重要的新能源。

　　氦序列元素之后就是鋰元素，鋰同位素鋰6和鋰7是兩種穩(wěn)定同位素，它們的核外電子構(gòu)型都為2-5-1，相對(duì)原子質(zhì)量分別為6和7，因此有了鋰6鋰7的命名。鋰6放于原子反應(yīng)堆中，用中子照射，可以得到氚，而氚在熱核反應(yīng)中又能聚變成為鋰6。

　　李愛(ài)牛這次在迎風(fēng)島上很容易的發(fā)現(xiàn)了氦4氦5和鋰9鋰10鋰11，這些氦鋰元素的同位素在地球上可是難以發(fā)現(xiàn)的。

　　利用發(fā)現(xiàn)的這些氦鋰元素同位素，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中竟然先后出現(xiàn)了2.5元素、1.5元素、3.5元素。這三種新發(fā)現(xiàn)的元素異于傳統(tǒng)元素周期表中的整數(shù)序列元素，因此李愛(ài)牛重新給新發(fā)現(xiàn)的2.5元素、1.5元素、3.5元素命名為半價(jià)序列元素，簡(jiǎn)稱半價(jià)元素。

　　氫氦鋰元素以及它們的同位素在國(guó)防軍工和航天工程中起著重要的作用，這主要是氫氦鋰元素以及它們的同位素可用于熱核反應(yīng)，因此氫氦鋰元素成為宇宙中重要的能源。

　　作為和氫氦鋰元素有關(guān)聯(lián)的1.5元素、2.5元素、3.5元素，這些半價(jià)元素在熱核反應(yīng)中的優(yōu)越性更為明顯，因?yàn)榘雰r(jià)元素在熱核反應(yīng)中需要的條件變得簡(jiǎn)單，這主要和半價(jià)元素的原子核特性有關(guān)。

　　半價(jià)元素的原子核內(nèi)部非常活躍，這種特性在于半價(jià)元素原子核內(nèi)的帶電夸克相關(guān)，正常的原子核內(nèi)是平衡的電位，但是半價(jià)元素的原子核卻是帶著正負(fù)電荷的，因此便使半價(jià)元素的原子核有了正負(fù)電位。

　　正常情況下各種元素的原子都是不顯電位的，原子核是由質(zhì)子和中子組成，質(zhì)子帶正電荷，電子帶負(fù)電荷，這樣原子對(duì)外就不產(chǎn)生電位。原子核里沒(méi)電子，只有質(zhì)子和中子，電子以電子云概率波方式存在于原子核外，同時(shí)電子圍繞原子核高速運(yùn)動(dòng)著。

　　原子核中質(zhì)子數(shù)目決定其元素的種類和它屬于何種化學(xué)元素，不過(guò)半價(jià)元素的原子核內(nèi)有兩種不同的質(zhì)子，其中一種是正常的相對(duì)質(zhì)量為1的質(zhì)子，另一種卻是相對(duì)質(zhì)量減為一半的質(zhì)子，因此才有了半價(jià)命名的元素。

　　半價(jià)元素的原子核的確是一種特殊的存在，根據(jù)李愛(ài)牛的研究分析，他認(rèn)為造成半價(jià)元素存在的原因是整數(shù)序列低位的原子在熱核反應(yīng)同時(shí)遇到了宇宙射線的轟擊造成的。兩種相鄰元素的原子核除了發(fā)生熱核反應(yīng)，同時(shí)遇到了高能宇宙射線的轟擊的時(shí)候，這兩種原子核的內(nèi)部同時(shí)發(fā)生了中子衰變，因此在熱核反應(yīng)過(guò)后便出現(xiàn)了半價(jià)元素的原子。

　　由于半價(jià)元素的原子核結(jié)構(gòu)和整數(shù)序列元素的原子核有著很大的不同，這就是半價(jià)元素的原子在熱核反應(yīng)中變得活潑，無(wú)需借助其它的高能轟擊，于是半價(jià)元素在熱核反應(yīng)中的應(yīng)用變得簡(jiǎn)單了。

　　半價(jià)元素還有一個(gè)特性，幾乎所有的半價(jià)元素都有放射性，這也是半價(jià)元素原子核存在特殊中子衰變和粒子衰變過(guò)程引起的，因此在半價(jià)元素的原子核內(nèi)部會(huì)射出電子流同時(shí)伴隨巨大的能量釋放。

　　半價(jià)元素具有熱核反應(yīng)活潑的特點(diǎn)，同時(shí)又具有放射性，這都是和半價(jià)元素的原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)。原子核內(nèi)部的質(zhì)子和中子都是由夸克構(gòu)成的，夸克則是一種參與強(qiáng)相互作用的基本粒子，也是構(gòu)成物質(zhì)的基本單元?？淇嘶ハ嘟Y(jié)合，形成一種復(fù)合粒子，叫強(qiáng)子。強(qiáng)子中最穩(wěn)定的是質(zhì)子和中子，它們是構(gòu)成原子核的單元。

　　夸克有上、下、奇、粲、底、頂六種。上及下夸克的質(zhì)量是所有夸克中最低的，而其它較重的夸克會(huì)通過(guò)一個(gè)粒子衰變的過(guò)程，迅速地變成上或下夸克。粒子衰變是一個(gè)從高質(zhì)量態(tài)變成低質(zhì)量態(tài)的過(guò)程。由于這個(gè)原因，上及下夸克一般來(lái)說(shuō)很穩(wěn)定，而奇、粲、頂及底夸克則只能經(jīng)由高能粒子的碰撞產(chǎn)生，不過(guò)會(huì)瞬間衰變成為上及下夸克。

　　原子核內(nèi)的夸克，其中，上夸克、粲夸克、頂夸克帶2e/3的電荷，下夸克、奇夸克、底夸克帶-e/3的電荷。質(zhì)子由兩個(gè)上夸克和一個(gè)下夸克組成，帶電量為2e/3+2e/3-e/3=e；中子是由兩個(gè)下夸克和一個(gè)上夸克組成，帶電量為-e/3-e/3+2e/3=0。因此在原子核內(nèi)質(zhì)子帶有一個(gè)電量e，而中子是不帶電量的。

　　夸克之間的作用力隨著距離的增加而增大，這就導(dǎo)致無(wú)法觀測(cè)到單獨(dú)存在的夸克，這種現(xiàn)象稱之為夸克禁閉。夸克禁閉原因也無(wú)法觀測(cè)到2e/3或-e/3這樣的比e更小的電荷了，在實(shí)驗(yàn)中，也從未觀測(cè)到比e更小的電荷，因此e被認(rèn)為是電荷的基本單元。

　　夸克的單獨(dú)存在和分?jǐn)?shù)電量的觀測(cè)，實(shí)驗(yàn)中無(wú)法得到，但是原子核內(nèi)夸克在在融合時(shí)卻是可以捕捉到的，因?yàn)檫@個(gè)過(guò)程產(chǎn)生了巨大能量，尤其是半價(jià)元素原子核內(nèi)部的能量輻射釋放最為明顯，因此通過(guò)對(duì)半價(jià)元素原子核的研究，就可以進(jìn)一步解開(kāi)夸克的各種特性。