原子核结构与核力

器材

• 核内核子（质子/中子）团簇的3D模型
• 调节尺寸/结合的参数与物理参数滑块
• 模拟随机涨落的噪声滑块
• 结合能随质量数变化图与物理量读数

实验步骤

1. 观察核子团簇结构

   运行模拟并旋转视角：核子堆积成密度近乎恒定的近球形——体现“液滴”性质。团簇直径随 $A^{1/3}$ 缓慢增长，对应 $R \simeq r_0A^{1/3}$（$r_0 \approx 1{,}2$ fm）。

2. 读取结合能曲线

   在第二张图中改变物理参数以移动有效质量数：每核子结合能对轻核快速上升，在铁附近达峰值后缓慢下降——符合液滴公式 $E_B \approx a_VA - a_SA^{2/3} - a_C Z(Z-1)/A^{1/3} - a_A(A-2Z)^2/A + \delta$。

3. 加入噪声并推断稳定性

   增大噪声：团簇抖动加剧，但短程核力仍维持核的完整——只有噪声足够大才有核子飞出。根据结合能曲线预测轻核还是重核更易破碎，再验证。

模拟

实验历史

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