#АстрофизикИвановАнатолий #ядра #азот #nuclei #nitrogen Структуры нейтроноизбыточных ядер излтопов азота

Структуры нейтроноизбыточных ядер изотопов азота

Нейтроноизбыточные ядра изотопов азота превращаются в ядра изотопов кислорода путём превращения в протон верхнего нейтрона нуклонного столбика, состоящего из одного протона и трёх нейтронов.

               Астрофизик Иванов Анатолий Григорьевич

                            

Автор продолжает раскрывать внутренние структуры ядер изотопов химических элементов. В этой статье речь пойдёт о структурах нейтроноизбыточных ядер изотопов азота. Эти ядра превращаются в ядра изотопов кислорода путём превращения в протон верхнего нейтрона нуклонного столбика, состоящего из одного протона и трёх нейтронов.

Нейтроноизбыточное ядро изотопа азота ¹⁵N стабильно. Оно состоит из трёх частиц альфа и ядра трития. Расположение этих нуклонных столбиков в ядре ничем не отличается от расположения нуклонных столбиков в протоноизбыточных ядрах изотопов азота, о которых шла речь в статье автора «Явления схлопывания ядер изотопов углерода и явления развёртывания ядер изотопов азота при превращении одного элемента в другой», http://blog-astrofizika.blogspot.com/2018/05/nucleinitrogenisotopes.html .

Нейтроноизбыточное ядро изотопа азота ¹⁶N состоит из трёх частиц альфа и нуклонного столбика, состоящего из одного протона и трёх нейтронов. В процессе превращения нейтроноизбыточных ядер изотопов азота в ядра изотопов кислорода верхний нейтрон этого нуклонного столбика превращается в протон.

Это ядро нестабильно. Его период полураспада равен около 7 секундам. После превращения в протон вышеуказанного нейтрона оно превращается в стабильное ядро кислорода ¹⁶О. Но в 0,01% случаев образовавшаяся частица альфа покидает это ядро. И тогда происходит развёртывание ядра в плоскую структуру вращения, состоящую из трёх оставшихся частиц альфа, а ядро превращается в ядро углерода ¹²С.

В ядре изотопа ¹⁷N добавляется ещё один нейтрон, который прикрепляется к нижнему протону одной из соседних с нуклонным столбиком частиц альфа, как это показано на рисунке 1.

                 

  Рис. 1. Структура нейтроноизбыточного ядра изотопа азота ¹⁷N.

Дополнительный нейтрон может покинуть это ядро, и тогда процесс распада этого ядра будет проходить по сценарию превращения ядра ¹⁶N в ядро ¹⁶О или его распада на частицу альфа и ядро изотопа углерода ¹²С. Но в некоторых случаях нейтрон так и остается прикреплённым к частице альфа, и тогда ядро ¹⁷N покидает образовавшаяся частица альфа, а оставшаяся часть этого ядра развёртывается и превращается в ядро изотопа углерода ¹³С.

В ядре изотопа азота ¹⁸N два нейтрона создают незаполненный нейтронный столбик, образуя нейтронную пару. Эта нейтронная пара прикрепляется к одной из соседних с нуклонным столбиком частиц альфа. При превращении ядра ¹⁸N в ядро ¹⁸О всё тот же верхний нейтрон нуклонного столбика превращается в протон, а сам нуклонный столбик превращается в частицу альфа. Но эта частица альфа может покинуть ядро, и тогда три оставшиеся частицы альфа и нейтронная пара образуют ядро изотопа углерода ¹⁴С. О структурах нейтроноизбыточных ядер углерода шла речь в статье автора «Особенности структур нейтроноизбыточных ядер углерода», http://blog-astrofizika.blogspot.com/2018/05/nucleus-corbon_25.html . В некоторых случаях верхний нейтрон нейтронной пары может покинуть ядро ¹⁸N в процессе его превращения в ядро изотопа кислорода. И тогда образуется стабильное ядро ¹⁷О.

Нейтроноизбыточные ядра изотопов азота ¹⁹N, ²⁰N, ²¹N, ²²N образуются путём добавления по одному нейтрону в нейтронные столбики. Вначале заполняется один столбик, состоящий из четырёх нейтронов, а затем начинает формироваться другой нейтронный столбик с противоположной стороны ядра. Он прикрепляется к другой частице альфа. Все эти ядра превращаются в ядра изотопов кислорода по одинаковому сценарию. В протон превращается всё тот же верхний нейтрон нуклонного столбика. При этом каждое из этих ядер может покинуть один из нейтронов, входящих в состав нейтронного столбика. В результате этого из ядер изотопов азота образуются ядра изотопов кислорода, с массой такой же или на единицу меньше по сравнению с материнским ядром изотопа азота.

В ядрах изотопов ²³N и ²⁴N продолжается процесс заполнение второго нейтронного столбика. Но эти ядра распадаются по-другому. Ядро ²³N после превращения в протон верхнего нейтрона нуклонного столбика превращается в ядро изотопа кислорода ²³О. А ядро ²⁴N теряет один из верхних нейтронов нейтронного столбика и превращается в ядро ²³N.

В ядре ²⁵N дополнительный нейтрон на очень короткое время занимает место над верхним протоном частицы альфа в пятой горизонтальной нуклонной плоскости. Структура этого ядра представлена на рисунке 2.

              

Рис. 2. Структура нейтроноизбыточного ядра изотопа азота ²⁵N.

В следующей статье автора речь пойдёт о первой ядерной реакции, осуществлённой выдающимся английским учёным Эрнестом Резерфордом.

14. 11. 2016 года, гор Чернигов.