4218.通过核外电子构型看原子的结构变化

2019.5.12

迄今为止，我们还没有办法通过仪器深入原子内部了解原子结构。对撞机可以破坏原子结构，甚至形成新的原子，但是偶然性很大，成本巨大，一般国家根本玩不起。所以，我也不赞成建设新的对撞机。

想想看，数亿、数十亿次对撞产生的几例类似成果具有说服力吗？不算人力、设备投资，每次开机都要耗费一个中等城市的用电量，还有平时的维护费用，效费比是不是太低了？

不同原子形成可能需要不尽相同的环境，我们很难模拟各种环境。连续对撞会产生光子和基本粒子的堆积，构成又难以掌握，核聚变可能出现各种结果，所以偶然性很大。

其实，理论推理也可以分析原子结构和演化规律，我就在十几平方米的陋室中通过核外电子构型和心算、笔算编制过人类第一张《元素结构表》。

我的依据就是一张《元素周期表》，来自某教科书的附录。通过原子量基本等同于质子、中子数量之和；元素序号等同于质子数量；质子、中子一般以“对”的形式组合，不外乎第一周期元素的五种形态，主要是“氘”、“氚”、“氦4”三种形态；核外电子构型反映核内质子分布；有了0族元素的核外电子构型与核外电子数量就可以推算出其他元素的核外电子构型与核外电子数量这些基本条件，依靠四则运算编制出了人类第一张、第二张《元素结构表》。

我第一次编制《元素结构表》是在几年以前，只计算了每种元素，包括同位素“氦核”以外“氘”、“氚”、“氦4”结构的数量，由于相邻元素的差别很小，看不出元素结构与物理化学属性之间的关系与演变规律。最近再次编制《元素结构表》则从每一周期、每个元素的核外电子层次、数量、相对“缺位”、构型，计算到构成，有了质的飞跃。发现了“氦4”、“氖”、“镍”、“钕”、“铀”等长周期内核，与“钯”、“铂”、“110”号元素等相对短周期内核；第一至第五周期元素连续核聚变的可能；第六周期开始元素结构的“跳跃式”改变。在《元素周期表》上分别标注了元素的熔点，看到了熔点的演变规律。而核外电子的相对“缺位”，可能与分子结构的形成具有内在的联系。

可见高大上的设备未必解决的问题，手无寸铁就未必不能解决。数十亿的投资虽然对科学研究未必没有作用，也要慎重！

就像月球探测虽然重要，也要适可而止，因为月球是反物质星球，地球人难以生存，资源难以利用，美俄不再光顾不是没有道理的。

可以通过理论分析解决的问题没有必要通过对撞机解决，对撞机也未必能够解决，在这方面我赞成杨振宁的观点。