АТОМЫ И ЧАСТИЦЫ

СТРУКТУРА АТОМНОГО ЯДРА

Боже ж мой, сколько всяких "моделей" ядра гуляет в литературе: тут и капельная, и оболочечная, и струнная и проч, и проч...Типичный ход от гипотетической стартовой площадки- набор еще более нелепых гипотез, окончательно порвавших связь с реальным миром. Поэтому вся вычурность и экзотичность моделей ядра атома направлена в русло компоновки "кирпичиков", каковыми являются протон и электрон (с точки зрения современной физики,- ещё и нейтрон). Это выглядит забавной пародией на науку, демонстративно не интересующейся ни свойствами, ни размерами этих кирпичиков.
          Надо ли говорить, что все эти модели не просто имеют нулевую ценность, а несут в себе знамя вульгарной вседозволенности. К примеру, компоновка кирпичиков абсолютно игнорирует факт невозможности размещения в размерах ядра нужного числа частиц. Да что там - числа частиц,- когда ядра некоторых элементов имеют радиус меньше радиуса одного электрона.
          Отсюда, вероятно, начинается заблуждение с валентностями, т.к. незнание ядра не позволяет говорить о его поле энергии. Даже интересно- как они выкрутятся при объяснении димера (4-х валентный кислород). Так что даже зная энергетическую подоплеку атомных связей, физики подсунули химикам "свинью" с передачей неких валентных электронов. Этот обмен напоминает пост на границе с Украиной. -Знаем, мол, что есть какие-то там законы, но в данном месте мы -хозяева. Нужен, мол, кое-какой обмен.
     Единственным инструментом познания ядра в опыте остается бомбардировка его легкими и тяжелыми частицами. Сопоставляя параметры такой реакции, ученым удалось получить немало полезной информации. Но даже эти дорогие данные физика не может осмыслить, т.к. не желает пересматривать багаж гипотез, используемых в интерпретации результатов.

В начало

Пара протонов

     На этом рисунке показано объемное изображение поля протона (в разрезе). Ось Z отображает энергию. По оси Х ориентировано направление "нулевой" энергии,- плоскость экватора протона. Хорошо видно, что направления Х и Y резко различаются по значению энергии. Сегодняшняя физика предполагает, что протон имеет положительный заряд, а электрон - отрицательный. Она полагает, что "одноименные" заряды отталкиваются. Так и должны бы вести себя протоны в ядре.Удивительно то, что при таких заблуждениях, взаимодействие электрона с протоном иногда совпадает по знаку, что и побудило Кулона сформулировать свой закон. Но мы знаем, что нейтроны самопроизвольно распадаются. А еще известно, что в ядре атома протоны взаимно притягиваются.Как это происходит и почему?
     Сначала задумаемся,- что значит "нулевое давление" для частицы, помещенной в среду, наполненную заряженными частицами. Это значит, что давление вблизи частицы отрицательное по отношению к среднему значению. Что делает вакуумная присоска на столе? - Правильно, удерживается вакуумом, - создает силу притяжения. В таком случае электрон можно представить воздушной форсункой, создающей вокруг себя давление. Две форсунки будут отталкиваться. А с вакуумной присоской могут быть варианты- все зависит от их энергичности. Памятуя о неравномерности поля протона, скажем так: на удалении электрон будет притягиваться к протону. Это происходит благодаря пониженному давлению в объеме (в среднем). Но при сближении- даже если электрон выбрал удачное направление- создается очередной фокус. Он заключается в свойстве самого электрона увеличиваться в размерах, попадая в среду низкого давления. Вот так и получается, - стремился сблизиться, а когда это получилось,- желание пропало.(Это мы- о нейтроне).
     Ясно, что две присоски друг к другу должны притягиваться еще сильнее, чем к нейтральной поверхности. Только вот две положительные энергии стараются совершить противоположную работу- тянут каждый на себя. Вот потому-то значительная часть энергии тратится впустую- связывается. Это означает, что энергия связи вычитается дважды- поровну у обоих протонов. Чем ближе они становятся друг к другу, тем меньше у них остается энергии. Наконец, находится дистанция, когда дальнейшее сближение невозможно.
     Фактически, мы уже рассмотрели один из ядерных союзов р+р. Нам осталось добавить, что сближение двух протонов в общей плоскости нулевого давления возможно в двух вариантах:
-параллельная ориентация;
-антипараллельная ориентация.
     В первом случае орбитальное вращение ЭМ окажется противоположным. А поскольку колебания ЭМ вызывают ее дрожание, то такое соединение напоминает противоположное вращение двух сцепленных шестеренок. Исход ясен- поломка шестеренок неизбежна. В нашем случае это выброс колоссальной энергии, который можно рассматривать стартом для ядерной реакции. Второй случай мирный- две ЭМ вращаются согласованно, взаимно обкатывая друг друга. Понятно, что строение атомов возможно только при антипараллельной ориентации протонов (речь о паре протонов).

В начало

Триада
    Энергия связи пары протонов равна 10^-13Дж. То есть, эти протоны использовали менее 1/1000 от своей энергии. Следовательно, активность протонов очень высока и они способны образовывать дополнительные связи. Через призму отношения E/V мы понимаем, что в зоне пары протонов давление близко к нулю, поэтому более легкие частицы устремляются в эту зону. В зависимости от соотношения числа протонов и электронов возможны различные построения - кластеры.
Один из наиболее распространенных кластеров - это триада. Она представляет собой пару протонов, между которыми встроен электрон. Собственно, мы уже указали три типа ядерных союзов, все они составляют изотопический ряд водорода. Так ядро дейтерия представляет собой триаду, а ядро трития- гибрид триады с парой. Общая энергия связи частиц в ядре трития составлет 1,36*10^-12Дж.

В начало

Альфа-частица

     Две триады непротиворечиво соединяются так, что их угловые протоны объединяются в пары. Такой кластер называется альфа-частицей. Это кластер с наиболее глубокой связью между входящими частицами. Энергия связи альфа-частицы равна 4,53*10^-12Дж и это не что иное, как ядро атома гелия.
    Альфа-частица в силу указанной глубины связи является самой устойчивой из кластеров. Она является основной ударной силой при бомбардировке ядер.

В начало

Треугольник
Две триады - не предел, здесь мы видим, что они могут соединятьс в троицу. Этот кластер так и называем - треугольник. Такая конструкция является предельной для увеличения числа триад. Любое другое число триад ведет к столкновению протонов и старту ядерных реакций. При построении ядер элементов с большим порядковым номером этот кластер наиболее предпочтителен, поскольку обладает достаточно высокой энергией связи и одновременно поглощает оба типа входящих частиц. Энергия связи данного кластера равна 5,125*10^-12Дж . Это ядро лития.

В начало

Квазинейтрон
    Как мы выяснили, свободных нейтронов не бывает. Нет их и в ядрах атомов. Откуда же берутся нейтроны, если их существование в динамике -это факт? Ответ прост,- достаточно взглянуть еще раз на ядро трития и мы увидим, что триада +ядро- это то же самое, что "пара"+хвостик, состоящий из протона и электрона. Вот эти хвостики и отрываются при бомбардировке ядер, они-то и рождают нейтроны. Такие хвостики разнообразят строение ядер, особенно в изотопических вариантах. Но, поскольку хвостики существовать отдельно не могут, мы называем их квазинейтронами.
    
В заключение, приводим некоторые варианты ядер.
Это ядро углерода. У него есть модификация, состоящая из треугольников. Но мы приводим эту, т.к. она идеально совпадает по массе, равной 12 АЕМ.

А это ядро кремния



Обратите внимание - откуда берется четырехвалентность кремния. Это всего лишь 4-полюсность ядра.





А это ядро изотопа (11) бора. Посмотрите на левую часть рисунка- это масштабное сравнение расчетных размеров ядра с данными американских исследований по плотности ядер. Изумительное совпадение.

На главную