TRANSLATE

пятница, 27 апреля 2018 г.

#астрофизикИвановАнатолий #изотопыводорода#isotopesofhydrogen Структуры ядер изотопов водорода


              2. Структуры ядер изотопов водорода

              Астрофизик Иванов Анатолий Григорьевич
                         

В этой статье автор продолжает описывать внутренние структуры ядер и их изотопов. Он начал это делать в первой статье на эту тему «1. Внутренние структуры лёгких ядер», http://blog-astrofizika.blogspot.com/2018/04/structuresoflightnuclei.html .
Во многих своих статьях, которые размещены в Интернете, автор утверждал, что кварки не существуют. Все элементарные частицы Вселенной создаются совсем на другой основе и подчиняются только законам электромагнитного взаимодействия. Других видов взаимодействий не существует. К примеру, каждый нейтрон и протон состоят всего из двух частиц, которые с релятивистскими скоростями двигаются по своим орбитам. В нейтроне частицы имеют заряды противоположного знака, а в протоне одна из частиц нейтральна.
Установление этого факта позволило автору раскрыть внутренние структуры всех известных ядер и их изотопов. В этой статье будут раскрыты внутренние структуры ядер более тяжёлых изотопов водорода. О ядрах более лёгких изотопов водорода шла речь в упомянутой статье. Ядра изотопов водорода: ⁴Н, ⁵Н, ⁶Н и ⁷Н изображены на рисунке 1 с указанием размеров, которые получены автором расчётным путём. Размеры даны в Ферми. Нуклоны изображены условно с помощью прямоугольников.
1 – нейтрон, 2 - протон
                   


                Рис.1. Ядра тяжёлых изотопов водорода.

В ядре изотопа водорода трития ⁴Н вокруг ядра по орбите радиусом около 2,5 Ф двигается нейтрон. Если говорить точнее, то и ядро трития, и нейтрон двигаются вокруг вертикальной оси, которая немного смещена относительно оси, проходящей через центр ядра трития. Нейтрон и протон представляют собой одинаковые цилиндрики высотой около 0,6 Ф и диаметром около 2, 03 Ф. Эти размеры тоже получены автором при определении внутренних структур нейтрона и протона. Но об этом будет идти речь в других статьях автора. Зазор между ядром трития и нейтроном на орбите составляет немного меньше 0,5. Этот зазор определяется более сильным притяжением к ядру трития отрицательно заряженной частицы, которая двигается по внешней орбите в нейтроне, по сравнению с отталкиванием положительно заряженной частицы, находящейся внутри него. На более близкое расстояние к ядру трития нейтрон не может приблизиться из-за отталкивания двух отрицательно заряженных частиц двух нейтронов, которые располагаются над протоном и под ним в ядре трития. Таким образом, ядро изотопа водорода ⁴Н имеет высоту, равную около 1,8 Ф и диаметр около 7,0 Ф.
В ядре изотопа ⁵Н добавляется ещё один нейтрон. Он мог бы расположиться на той же орбите, но с противоположной стороны от ядра трития. Нейтроны являются ферми-частицами и не могут находиться на одной орбите в одинаковом состоянии. Но их спины направлены в противоположные стороны, и поэтому не было бы никаких нарушений. Но, по всей вероятности, дополнительный нейтрон располагается над или под одиночным нейтроном ядра ⁴Н. Эти оба нейтрона образуют нейтронную пару. Их спины и магнитные моменты направлены навстречу друг другу.
В ядре ⁶Н добавляется ещё один нейтрон. Он располагается на орбите возле протона с противоположной стороны ядра.
В ядре изотопа ⁷Н появляется ещё один нейтрон, который составляет ещё одну пару с одиночным нейтроном. Но он, по всей вероятности, располагается не в одной горизонтальной плоскости с нейтроном, который появился в ядре изотопа ⁶Н. В данной ситуации, три нейтрона в одной горизонтальной плоскости сосуществовать не могут.
В ядрах ⁶Н и ⁷Н характер движения нейтронов по орбитам вокруг ядра трития изменяется. Они располагаются по обе стороны от ядра трития и не могут приблизиться друг к другу. Поэтому эти нейтроны вынуждены двигаться по своим орбитам синхронно, находясь в одной вертикальной плоскости с ядром трития. Очевидно, что ядро изотопа ⁹Н существовать не может. Ещё одному нейтрону в гипотетическом ядре ⁸Н нет места. Иначе будут нарушены законы квантовой механики и электромагнитного взаимодействия.

Нейтронные пары
В ядрах изотопов водорода ⁶Н и ⁷Н образуются нейтронные пары. Только благодаря этому эти ядра могут сформироваться, хотя и на мгновение. В формировании почти всех известных ядер и их изотопов нейтронные пары играют огромную роль. Дело в том, что нейтрон состоит из двух заряженных частиц, которые с релятивистскими скоростями двигаются по своим орбитам. Обе эти частицы находятся в электромагнитном поле, создаваемом соседней частицей в нейтроне. Поэтому обе эти частицы излучают и теряют энергию. Но отрицательно заряженная частица, которая двигается по внешней орбите, теряет намного больше энергии. А сама эта частица служит экраном для положительно заряженной частицы, находящейся внутри нейтрона. Вследствие этого одиночный нейтрон живёт около 15 минут. Но когда нейтроны объединяются в нейтронную пару, то все орбитальные и спиновые магнитные моменты частиц, из которых они состоят, направлены навстречу друг другу. Магнитный момент такой системы равен нулю. Поэтому частицы нейтронов не излучают и не теряют энергию. Такое объединение нейтронов может существовать бесконечно долго. Объединения нейтронов в пары происходит в ядрах и может происходить в нейтронных звёздах. Но в нейтронных звёздах огромная температура с запасом компенсирует нейтронам их потери на излучение. Поэтому нейтроны в них могут существовать бесконечно долго, даже не объединившись в пары.
В отличие от нейтрона, в протоне всего одна заряженная частица. Она не излучает. Поэтому протоны живут бесконечно долго. Магнитный момент протона немного больше, чем магнитный момент нейтрона. Но при объединении протона и нейтрона и образовании ядра дейтерия теряется часть релятивистской массы и, по всей вероятности, происходит перестройка орбитальных и спиновых магнитных моментов их частиц таким образом, что они не излучают. Поэтому ядра дейтерия и альфа частицы являются стабильными. В ядре трития этого добиться не удаётся. Период полураспада ядра трития составляет 12,3 года.
Процесс превращения ядра трития в ядро ³Не просто уникален. Он проходит в несколько этапов. В ядре трития один из нейтронов излучает больше, чем другой, в зависимости от того, в какую сторону направлен магнитный момент протона. В конце концов, этот нейтрон испускает электрон и электронное антинейтрино и превращается в протон. Электронное антинейтрино взаимодействует с нижним протоном согласно реакции р + vе¯ → п + е+. Этот протон превращается в нейтрон, и появляется позитрон. Эти события происходят мгновенно. Электрон и позитрон успевают аннигилировать. Ядро трития изменяет свою внутреннюю структуру, и некоторое время в нём протон располагается над нейтронной парой или под ней. Теперь уже крайний нейтрон начинает излучать сильнее. Он испускает электрон и электронное антинейтрино и превращается в протон. Именно этот электрон и это электронное антинейтрино фиксируется при превращении ядра трития в ядро ³Не.
Что касается ядер изотопов водорода, о которых идёт речь в этой статье, то они живут очень короткое время. Их дополнительные нейтроны очень слабо связаны с единственным протоном. Они по одному покидают эти непрочные ядра. При распаде ядра ⁷Н его покидает два нейтрона. При этом, это ядро превращается в ядро ⁵Н. Возможно, они его покидают так и не разрушив свою нейтронную пару. Обе нейтронные пары испытывали сильное отталкивание нейтронов ядра трития. Их положение было очень неустойчивым. Но ядро ⁷Н первой покидает одна из нейтронных пар. Все моды распадов тяжёлых изотопов водорода находят объяснения с помощью рисунков с изображением внутренних структур этих изотопов, представленных в этой статье.
Внутреннее устройство ядер изотопов водорода соответствует теории электромагнитного взаимодействия и закону Кулона, в том числе. Автор статьи уже упоминал о том, что ему известны внутренние структуры всех ядер и их изотопов. Их формирование и функционирование подчиняются только законам электромагнитного взаимодействия. Все ядра формируются только из нуклонов. Электроны, позитроны, частицы альфа появляются в ядрах и почти мгновенно покидают их только в результате процессов, которые происходят в ядрах. Частицы альфа функционируют как отдельные составляющие только в очень лёгких ядрах и ядрах их изотопов. Ядерные силы не существуют.
В следующих статьях автора речь будет идти о внутренних структура ядер и их изотопов гелия, лития, бериллия и так далее.

12. 08. 2013 года, город Чернигов.

Комментариев нет:

Отправить комментарий