电子为什么不进入原子核?电子尽可能进入留有空缺的轨道,而且尽量靠近到低的轨道绕原子核运转,但是为什么不深入原子核并与其中的质子融合呢?

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/26 09:28:36
电子为什么不进入原子核?电子尽可能进入留有空缺的轨道,而且尽量靠近到低的轨道绕原子核运转,但是为什么不深入原子核并与其中的质子融合呢?
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电子为什么不进入原子核?电子尽可能进入留有空缺的轨道,而且尽量靠近到低的轨道绕原子核运转,但是为什么不深入原子核并与其中的质子融合呢?
电子为什么不进入原子核?
电子尽可能进入留有空缺的轨道,而且尽量靠近到低的轨道绕原子核运转,但是为什么不深入原子核并与其中的质子融合呢?

电子为什么不进入原子核?电子尽可能进入留有空缺的轨道,而且尽量靠近到低的轨道绕原子核运转,但是为什么不深入原子核并与其中的质子融合呢?
由电子绕核的波函数看,电子是有机会深入核内的,尽管机会很小,但一般它不与质子融合,关键在于,电子与质子若结合将形成中子,这假设的多出来的中子将大大提高原子核的整体的能级,因为,质子与中子都是费米子,与电子类似,它们在核内也是按壳层来分布,并且都遵守泡利不相容原理,质子与中子各有一套能级分布,尽管少了一个质子,质子的那套能级的最高的非空能级降低了,但中子不会去占据质子空出来的较低的能级,而是要占据自己中子这套能级的更高的能级.没有足够的外界能量的供给,上述过程(电子加质子变中子,然后中子占据更高能级)就不会真的发生.
当然,个别的中子的新能级反而更低一些(质子变中子会使各自的能级重新排布,形成与原来的能级稍有不同的新的分布),或者,原本就是质子的那套能级比中子的这套高很多,质子变中子后,质子能级降了,中子能级高了,但高了的中子能级还不及开始时的质子的能级——反应会释放一些能量,这样上述过程就能真的发生(这里还有个势垒的问题,类似于石油然绕会放热,但开始必须的点火就是为了越过反应的势垒;核内一般是没人去点火的,按经典力学,反应就不会发生,但量子力学有个隧道效应,所以上述过程即使不越过势垒,也可以有一定的几率发生),这就是贝塔衰变的一种特殊形式——K俘获,即最内层的电子与核中中子融合……