二、幻数理论的预言难以实现

简单的壳模型理论，即是单（独立）粒子模型理论，也就是幻数理论， 最适用于双幻数核——球形核。其局限性正好也在这里。

60 年代中期，核物理学的幻数理论预言，298〔114〕是个双幻数核，

即 114 和 184 均为幻数。把 184 定为中子幻数，294〔110〕这个单幻数核也应该是稳定的。因此有人推想，在 298〔114〕周围可能存在着“超重核素岛”。

如何“登上”理想的“超重岛”呢？

用中子作“炮弹”而使“靶核”β-衰变成更重的核素的方法，在突破超铀核素问题上卓见成效，但进一步实验证明，用此办法根本不可能达到理想的“超重岛”上去了。这好比“坐船”，在已知核素半岛和“超重岛” 之间的那些过渡核素（比作“渡船”）易发生裂变，似乎渡船总是避免不了沉没的恶运。在自然界千方百计寻觅超重核素的失败经验表明，希望核

素“吃进”中子而多次衰变成超重核素的想法是不现实的。失败的根本原因是入射中子能量达到和超过了靶核的激活裂变能。

人类用合成核素的办法在制造铀后核素的非凡事业上有巨大功绩。但进一步实验表明，用此办法“飞过”已知核素半岛与理想超重核素岛之间的“海峡”，是多么困难！

在制造锔后核素方面，锔作为靶核屡见奇勋。但是，用⁴⁸ Ca轰击²⁴⁸ Cm

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的实验表明，很难形成复核，即使形成也很快裂变。在诸如此类的想“飞过海峡”的实验中，导致意外的重要发现，例如在 70 年代初被苏、法、美所确认的一种深度非弹性散射核反应。

用⁸⁴ Kr轰击²⁰⁹ Bi，若将弹性碰撞过程，两者的内部结构不变，散射是

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弹性的。实验发现，两者往往有叠加的部分，甚至发生核子交换的现象， 这必然伴随着能量交换，结果是非弹性散射。更令人惊奇的是，这种核子交换可能使入射核变大，靶核缩小。这种交换行为是集团性的，而不是一对一那样对等地交换。核子“成群结队”地集团行为不是均等的，靶核里的核子往弹核里集体转移的机会较多，以致两者变得大小约略等同，其间形成“核子交换桥”成“哑铃状”，然后断裂开。弹核和靶核这样碰在一起（这已经很难得了）而又如此裂开，形不成人们热切盼望的“复核”。这是一种深度非弹性碰撞，结果好像是裂变，但不是常规意义上的核裂变， 因此称“准裂变”。然而，这种新现象破坏了人们热望中的理想幻数核形成的“温床”。

应当指出，在壳模型基础上加以改进的集体模型（综合模型）理论， 虽然考虑了核子的集体运动，对转动能级和振动能级作了定量分析，但是它不能解释核子交换这种集体行为。

加大加速器的能量，改进加速器的技术性能，可以把某些弹核加速到近光速的程度，被加速的弹核也可以越来越大，然而中靶之后，弹核和靶核都破碎了，质子、中子或其它轻核飞射出来，甚至会飞溅出π介子来⋯⋯。看来，单靠加大入射粒子的能量是不能造就超重核素的。

向第一超重岛进发都如此困难重重，70 年代提出的“第二超重岛”（质子幻数为 164）就更可望不可及了。

从现实的幻数理论来看，质子数为 126 的核素应当稳定存在。

美国科学家 1976 年宣布，从马达加斯加的云母矿中收集到的独居石矿

包体里发现了超重核素，其中就有 126 号，并在加拿大和牛津发表了正式报告。这曾作为幻数理论的胜利而激动了整个国际科学界，立即掀起了企图证实和否定的热潮。

在黑云母矿里，铀、钍的放射性核素（及其子体）产生的放射性晕圈直径是 24—28 微米，某些超铀核素的放射性晕圈的直径可达 140 微米，独层石矿包体的放射性特大晕圈的直径为 200 微米。用质子射线来轰击晕圈中心物质而诱发发出的 X 射线表明，主要是 126 号核素的特征辐射。证认的判据问题很复杂，颇有争议，可能产生误认。带电子壳层的 126 号核素的 L 层 X 射线可能是碲的 K 层 X 射线或者质子与■核碰撞而产生的γ射线的误认。1977 年，美国的橡树岭研究所用可调谐的同步加速器辐射（即同一能量的强光子流）来诱发样品的 X 射线，在可诱发的 X 射线谱段内并没有发现超重核素的峰值，因此否定了 1976 年证实 126 为质子幻数的这一重

大发现。

上述可见，不论是在人工形态的幻数核方面，还是在自然形态的幻数核方面，幻数理论的预言都遇到了严重困难。这种困难实质上是核素周期系理论之不成熟性的表现。