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摘要：原子核的结团结构已经成为当代核物理研究的重要课题，特别是轻核的结团。在许多稳定核内都存在结团现象，目前关于结团结构的实验主要集中在N=Z附近的轻核和滴线核中，其中以α结团最为常见，而且α结团在不同条件下会以不同的结团形状构成原子核。而在丰中子核区，结团中心和价中子也会在极度形变的条件下通过共价束缚形成核分子结构。
关键词：结团结构；α结团；核分子；分子轨道
结团作为构成物质的一种特殊结构形式，被应用到各个领域，大到星系的结团，小到微观粒子间的结团。在原子核物理中，构成原子核的多个核子之间也存在结团现象，结团会提高核的结合能，从而使得原子核更加稳定，对原子核结团现象的研究可以使我们更进一步的了解原子核内部结构。
原子核是由质子和中子两种核子组成，而质子之间存在库仑斥力，如果核子间仅存在库仑斥力，质子和中子不会聚到一起形成原子核。核子间还存在核力，核力是短程力，而且是吸引力，作用比库仑力强，这样核子才能克服库仑力形成原子核[1]。但是在原子核中核子的分布并不是均匀分布的，而是呈现出结团现象，我们通过对原子核结团现象的研究可以更加清楚的了解原子核的结构。由于原子核是通过核力的吸引作用形成自束缚系统，核子间的关联作用非常强，所以核子就以不同的形式聚集和分散，故而形成结团结构。本文主要介绍N=Z的原子核的α结团结构和丰核子核的核分子轨道结构。
1 N=Z的原子核中的结团
重核的α衰变让人们意识到，核子间的结团结构（结团）可能在衰变之前已经形成。近三十年来，通过大量的实验研究发现了原子核中的结团现象。就是发现在N=Z的A=4n核中，复杂的核结构可以看成是由粒子组成，这类核我们称之为凝聚核。实验证明粒子的比结合能约为7MeV，而且他的第一激发态达到20.21MeV，远远高于其他原子核，这就使得粒子非常稳定[2]。鉴于的复杂强相互作用，由于泡利不相容原理，结团形成更紧凑的壳模型结构，而且原子核的壳模型对于研究原子核结团的形成和描述形变核形状都起到重要作用，这种原子核也叫凝聚核[3]。
我们对轻核的凝聚核和其他同位素的比结合能的数值进行比较，如图1所示。可以看到对于同一种元素的同位素，核的单核子结合能要比同一种元素的其他同位素要大，因此稳定性也更好说明这些凝聚核较其他核具有更好的稳定性。
2 核分子结构
前面我们知道結团核的结合形式，然而除了N=Z的A=4n核，还有很多丰质子和丰中子核。当存在额外的价核子，它会改变粒子的核心，例如6Li，7Li可以看成是具有和结构。5He，9Be，13C和17O，这些4n+1核的结合能不仅要考虑粒子间的相互作用，还考虑粒子与价核子间的相互作用。
轻丰中子核结构可看成是有结团中心和额外价中子组成，从而形成共价分子束缚，这些核分子结构一般出现在极度形变的条件下[4]。在Be的同位素中，8Be仅仅依靠库仑势结合，所以并不稳定，只有9Be是稳定的，9Be可以看成是具有结构。价中子在两个核心之间通过交换形成约束，这样就构成了核分子结构，如同两个氧原子由于电子共价约束形成O2分子一样，原子核的共价轨道与O2分子轨道十分相似，由p轨道线性组合得到[5]。p轨道空间对齐方式若垂直于两个粒子间的间隔轴代表类分子轨道，若平行于间隔轴则代表类分子轨道。如图2所示，图中的两个黑点代表了两个结团中心，（a）图和（b）图分别表示类轨道和类轨道。
3 结论
原子核结团结构的研究已经成为当代核物理研究的重要课题。本文首先简单阐述了原子核中结团结构的特点与形成原因；通过轻核的比结合能定性分析发现N=Z，A=4n的这些结团核具有更好的稳定性；然后描述了丰核子的核分子结构，特别是双中心系统的分子轨道特征。
参考文献：
[1]卢希庭. 原子核物理. 北京：原子能出版社，2000：97
[2]Feer M.Reports on Progress in Physics，2007，70（12）：2154，2156
[3]Yamada T，Funaki Y，Horiuchi H et al.Lecture Notes in Physics，2012，848：229
[4]M.Feer，C.R.Physique 4（2006）042501
[5]W.von，M.Freer，Nuclear clusters and nuclear molecules，Phys.Rep，2006，vol.432：43
作者简介：
王鹏（1992-），男（汉族），湖北省十堰市，西南大学物理科学与技术学院硕士研究生，主要研究方向为实验核物理。
关键词：结团结构；α结团；核分子；分子轨道
结团作为构成物质的一种特殊结构形式，被应用到各个领域，大到星系的结团，小到微观粒子间的结团。在原子核物理中，构成原子核的多个核子之间也存在结团现象，结团会提高核的结合能，从而使得原子核更加稳定，对原子核结团现象的研究可以使我们更进一步的了解原子核内部结构。
原子核是由质子和中子两种核子组成，而质子之间存在库仑斥力，如果核子间仅存在库仑斥力，质子和中子不会聚到一起形成原子核。核子间还存在核力，核力是短程力，而且是吸引力，作用比库仑力强，这样核子才能克服库仑力形成原子核[1]。但是在原子核中核子的分布并不是均匀分布的，而是呈现出结团现象，我们通过对原子核结团现象的研究可以更加清楚的了解原子核的结构。由于原子核是通过核力的吸引作用形成自束缚系统，核子间的关联作用非常强，所以核子就以不同的形式聚集和分散，故而形成结团结构。本文主要介绍N=Z的原子核的α结团结构和丰核子核的核分子轨道结构。
1 N=Z的原子核中的结团
重核的α衰变让人们意识到，核子间的结团结构（结团）可能在衰变之前已经形成。近三十年来，通过大量的实验研究发现了原子核中的结团现象。就是发现在N=Z的A=4n核中，复杂的核结构可以看成是由粒子组成，这类核我们称之为凝聚核。实验证明粒子的比结合能约为7MeV，而且他的第一激发态达到20.21MeV，远远高于其他原子核，这就使得粒子非常稳定[2]。鉴于的复杂强相互作用，由于泡利不相容原理，结团形成更紧凑的壳模型结构，而且原子核的壳模型对于研究原子核结团的形成和描述形变核形状都起到重要作用，这种原子核也叫凝聚核[3]。
我们对轻核的凝聚核和其他同位素的比结合能的数值进行比较，如图1所示。可以看到对于同一种元素的同位素，核的单核子结合能要比同一种元素的其他同位素要大，因此稳定性也更好说明这些凝聚核较其他核具有更好的稳定性。
2 核分子结构
前面我们知道結团核的结合形式，然而除了N=Z的A=4n核，还有很多丰质子和丰中子核。当存在额外的价核子，它会改变粒子的核心，例如6Li，7Li可以看成是具有和结构。5He，9Be，13C和17O，这些4n+1核的结合能不仅要考虑粒子间的相互作用，还考虑粒子与价核子间的相互作用。
轻丰中子核结构可看成是有结团中心和额外价中子组成，从而形成共价分子束缚，这些核分子结构一般出现在极度形变的条件下[4]。在Be的同位素中，8Be仅仅依靠库仑势结合，所以并不稳定，只有9Be是稳定的，9Be可以看成是具有结构。价中子在两个核心之间通过交换形成约束，这样就构成了核分子结构，如同两个氧原子由于电子共价约束形成O2分子一样，原子核的共价轨道与O2分子轨道十分相似，由p轨道线性组合得到[5]。p轨道空间对齐方式若垂直于两个粒子间的间隔轴代表类分子轨道，若平行于间隔轴则代表类分子轨道。如图2所示，图中的两个黑点代表了两个结团中心，（a）图和（b）图分别表示类轨道和类轨道。
3 结论
原子核结团结构的研究已经成为当代核物理研究的重要课题。本文首先简单阐述了原子核中结团结构的特点与形成原因；通过轻核的比结合能定性分析发现N=Z，A=4n的这些结团核具有更好的稳定性；然后描述了丰核子的核分子结构，特别是双中心系统的分子轨道特征。
参考文献：
[1]卢希庭. 原子核物理. 北京：原子能出版社，2000：97
[2]Feer M.Reports on Progress in Physics，2007，70（12）：2154，2156
[3]Yamada T，Funaki Y，Horiuchi H et al.Lecture Notes in Physics，2012，848：229
[4]M.Feer，C.R.Physique 4（2006）042501
[5]W.von，M.Freer，Nuclear clusters and nuclear molecules，Phys.Rep，2006，vol.432：43
作者简介：
王鹏（1992-），男（汉族），湖北省十堰市，西南大学物理科学与技术学院硕士研究生，主要研究方向为实验核物理。