#АстрофизикИвановАнатолий #структурыядер #struktureofnuclei Формование ядер изотопоа бора

Формирование ядер изотопов бора

Ядра изотопов бора так же, как и все остальные ядра химических элементов формируются только из нуклонов на основе электромагнитного взаимодействия. Ядерные силы не существуют.

               Астрофизик Иванов Анатолий Григорьевич

                      

В этой статье будут представлены ещё два выдающихся открытия украинской науки. Речь пойдёт о раскрытии структур ядер изотопов бора и ядра химического элемента углерода-12. Кроме того, на рисунке будет изображён внешний вид этого ядра, который является ядром одного из главных химических элементов, входящих в состав органической материи.

В предыдущих научных статьях о структурах лёгких ядер и их изотопов автор раскрыл структуры ядер изотопов водорода, гелия, лития и бериллия. В этой статье будут раскрыты структуры ядер изотопов бора, за исключением структур ядер изотопов ⁶В и ⁷В. Эти ядра представляют особый интерес, и о них будет идти речь в следующей статье.

О ядре изотопа ⁸В шла речь в предыдущей статье автора об иллюзии «протонного гало», наблюдаемом в этом ядре. Но не меньший интерес представляет собой процесс превращения ядра этого изотопа в ядро ⁸Ве с последующим распадом этого ядра на две частицы альфа. Вот эта ядерная реакция: ⁸В → ⁸Ве + е⁺ + √е → ⁴Не +⁴Не + е⁺ + √е. Раскрытие структуры ядра изотопа ⁸В позволяет раскрыть все процессы, которые происходят в этом ядре. Ядро ⁸Ве образуется только на мгновение и тут же распадается на две частицы альфа. Вот как это происходит.

На рисунке 1 изображена структура ядра ⁸В. Анализ процессов, проходящих в этом ядре, позволяет уточнить его структуру. По всей вероятности, в этом ядре одиночный протон прикреплён не к нижнему нейтрону частицы альфа, а к верхнему. И вот почему.

Из рисунка 1 видно, что верхний протон частицы альфа этого ядра не имеет соседних нейтронов в своей горизонтальной нуклонной плоскости. Более того, в нуклонной горизонтальной плоскости, расположенной под этим протоном, по соседству с ним находятся два протона.

                              

 Рис. 1. Процесс превращения ядра изотопа ⁸В в ядро ⁸Ве.

               В статье автора «Ядро бериллия-8 и его изотопы», http://blog-astrofizika.blogspot.com/2018/05/nucleiof-beryllium-8.html уже шла речь о том, что даже расположение двух протонов наверху соседних столбиков в разных горизонтальных нуклонных плоскостях приводит к разогреву ядра и превращению, большей частью, верхнего протона в нейтрон, согласно известным реакциям, которые носят т название бета-распад. Нейтрон, который возвышается над двумя соседними нейтронами, тоже подвергается так называемому бета-распаду. Но протоны особенно чувствительны к такому расположению из-за своего положительного заряда. Если три протона находятся наверху трёх соседних нуклонных столбиков, то разогрев будет очень сильным. Такая структура очень неустойчива. В данном случае происходит превращение верхнего протона частицы альфа в нейтрон согласно реакции: р → n + е⁺ + √е. Четыре протона, оставшиеся в ядре, являются непреодолимым барьером, который не позволяет появившимся позитрону и электронному нейтрино взаимодействовать с нейтроном, находящимся под распавшимся протоном в частице альфа. Позитрон и электронное нейтрино покидают ядро. Появившийся вместо протона нейтрон наверху частицы альфа немедленно её покидает. Но он не покидает ядро, а занимает место над протоном в соседнем нуклонном столбике, который представляет собой ядро изотопа ³Не. При этом образуется новая частица альфа. А влекомый нейтроном одиночный протон занимает место над ядром трития, которое на мгновение образовалось после превращения верхнего протона частицы альфа в нейтрон и перелёта последнего на вершину соседнего нуклонного столбика. Этот протон образует вторую частицу альфа. И тоже на мгновение образуется ядро ⁸Ве, которое тут же разваливается на две частицы альфа. Вот поэтому, для того, чтобы протон мог последовать за появившимся нейтроном, он должен быть прикреплён к верхнему нейтрону частицы альфа в ядре ⁸В.

Протон следует за нейтроном, с которым он находился в одной горизонтальной нуклонной плоскости потому, что сила притяжения положительного заряда протона и отрицательного заряда частицы, двигающейся по внешней орбите в нейтроне, превышает силу кулоновского отталкивания протона зарядом ядра. Это происходит потому, что расстояние между протоном и нейтроном было около 0,4Ф и, возможно, даже немного меньше.

Подобное следование друг за другом разноимённых нуклонов очень часто происходит в процессах, происходящих во многих ядрах химических элементов и их изотопов. И мы будем всё время с ним сталкиваться при раскрытии автором структур более тяжёлых ядер и их изотопов. Автор уже многократно доказал, что ядерные силы не существуют и ядра формируются и функционируют только на основе электромагнитного взаимодействия.

Можно было бы предположить, что в нейтрон превращается одиночный протон, который создаёт иллюзию «протонного гало», а затем он присоединяется к ядру ³Не и образует с ним вторую частицу альфа. Но это было бы глубочайшее заблуждение. Превратившись в нейтрон, этот нуклон испытал бы сильнейшее отталкивание нейтрона, к которому был прикреплён протон. А центробежные силы выбросили бы его из ядра потому, что этот одиночный протон дальше всех остальных нуклонов был удалён от вертикальной оси вращения ядра. В лучшем случае, появившийся нейтрон успел бы прикрепиться к одному из протонов частицы альфа, которые расположены в соседних горизонтальных нуклонных плоскостях.

В результате всех этих процессов образуется ядро ⁸Ве. Структура этого ядра была раскрыта автором в упомянутой статье о структурах ядер изотопов бериллия. Это ядро сразу распадается на две частицы альфа.

На рисунке 2 изображены структуры ядер изотопов бора.

                   

                     Рис. 2. Структуры ядер изотопов бора.

Ядро ⁹В состоит из двух частиц альфа и протона, прикреплённого к нейтрону одной из них. Вполне естественно, как только протон покидает ядро этого изотопа, образуется ядро ⁸Ве в чистом виде, которое распадается на две частицы альфа. Одиночный протон создаёт иллюзию «протонного гало», но это ядро живёт очень короткое время. Его диаметр равен 8,6Ф.

В ядрах ¹⁰В и ¹¹В добавляются один и два нейтрона соответственно. Это стабильные ядра. Их нуклонные столбики представляют собой частицы альфа и в одном случае ядро дейтерия, а в другом - ядро трития. Их диаметры равны соответственно 8,0Ф и 7,4Ф.

В ядре изотопа ¹²В добавляется ещё один нейтрон, который занимает место наверху незаполненного нуклонного столбика. Именно этот нейтрон начинает излучать больше чем другие нейтроны из-за своего соседства с другим нейтроном в горизонтальной нуклонной плоскости. Он превращается в протон согласно реакции n → р + е⁻ + √е⁻. В результате в 98,4% случаев это ядро превращается в ядро углерода ¹²С. В 1,6% случаев это ядро теряет одну частицу альфа и превращается в ядро ⁸Ве, которое, в свою очередь, распадается на две частицы альфа. Ядро ¹²В живёт около 20 миллисекунд. Его диаметр равен 6,8Ф.

В ядре изотопа бора ¹³В добавленный нейтрон прикрепляется к одному из протонов частицы альфа, которая расположена дальше от вертикальной оси вращения ядра. В 99,72% случаев тот же верхний нуклон нуклонного столбика превращается в протон. Но в одном случае дополнительный нейтрон не покидает ядро и в итоге образуется ядро изотопа углерода ¹³С, а в 0,28% случаев этот нейтрон покидает ядро и образуется ядро ¹²С.

Этот изотоп бора создаёт иллюзию «нейтронного гало». Его диаметр равен 11,0Ф, а время жизни почти такое же, как и время жизни ядра ¹²В – около 17 миллисекунд.

Ядро изотопа бора ¹⁴В тоже известно как ядро, создающее иллюзию «нейтронного гало». По всей вероятности, два нейтрона нейтронного столбика создают нейтронную пару. Диаметр этого ядра равен 10,4Ф. Тот же верхний нейтрон нуклонного столбика превращается в протон. И в 93, 96% случаев это ядро превращается в ядро ¹⁴С. А если один дополнительный нейтрон покидает ядро ¹⁴В, то это ядро превращается в ядро ¹³С. Существует вероятность существования ядра ¹⁴В, в котором два дополнительных нейтрона не создают нейтронную пару, а закрепляются по обе стороны от нейтронных столбиков. Тогда диаметр такого ядра будет равен 11,6Ф. Возможная структура этого ядра представлена на рисунке 3.

                    

                      Рис. 3. Изомерное ядро m1¹⁴В.

В ядре ¹⁵В дополнительный нейтрон может продолжить заполнение нейтронного столбика по одну сторону от частицы альфа или образовать нейтронную пару с одним из нейтронов, которые располагаются по обе стороны от нуклонных столбиков. В первом случае диаметр этого ядра будет равен 9,8Ф, а во втором случае 12,2Ф. Экспериментаторы могут дать ответ - какой из двух диаметров они фиксировали при определении размеров этого ядра. Оно живёт ещё немного меньше по сравнению с ядром ¹⁴В. Всё тот же верхний нейтрон нуклонного столбика превращается в протон. Если нейтроны не покидают это ядро, то образуется изотоп углерода ¹⁵С. А если при этом один или два нейтрона покидают ядро, то образуются изотопы ¹⁴С и ¹³С, соответственно.

Ядро ¹⁶В теряет один нейтрон и превращается в ядро ¹⁵В. По всей вероятности, это ядро покидает один из двух нейтронов. Один из них находится внизу нейтронного столбика, а другой наверху нуклонного столбика (см. рисунок 2). Поэтому в этом ядре наблюдается два «нейтронных гало». Ядро может покинуть этот одиночный нейтрон или верхний нейтрон незаполненного нейтронного столбика. Определение диаметров ядер изотопов ¹⁵В и ¹⁶В экспериментальным путём может дать точный ответ на вопрос о расположении нейтронов в нейтронных столбиках этих ядер.

Особый интерес представляют ядра изотопов ¹⁷В, ¹⁸В и ¹⁹В. По всей вероятности, они имеют структуры, которые представлены на рисунках 4 и 5.

                     

                      

                 Рис. 4. Структуры ядер изотопов ¹⁷В и ¹⁸В.

При превращении нейтрона верхнего нуклонного столбика в протон ядро изотопа ¹⁷В превращается в ядро изотопа ¹⁷С. Но ядро могут покинуть один, два, три и даже четыре нейтрона. При этом соответственно образуются ядра изотопов ¹⁶С, ¹⁵С, ¹⁴С, ¹³С.

Но заполнение нейтронных столбиков по обе стороны от нуклонных столбиков может происходить более равномерно. Тогда существует вероятность того, что вместо четырёх нейтронов по одну сторону и одного нейтрона по другую сторону от нуклонных столбиков могут располагаться соответственно три и два нейтрона. Тогда диаметр ядра изотопа ¹⁷В будет равен 12,2Ф

Ядро изотопа ¹⁸В покидает один нейтрон и оно превращается в ядро ¹⁷В.

Ну, и, наконец, ядро ¹⁹В. После превращения в протон того же нейтрона нуклонного столбика из этого ядра образуется изотоп ¹⁹С. Структура ядра изотопа ¹⁹В представлена на рисунке 5.

                       

                        Рис.5. Структура ядра изотопа ¹⁹В.

По всей вероятности, ещё один дополнительный нейтрон занимает место над протоном в частице альфа, расположенной в центре этого ядра. И снова верхний нейтрон нуклонного столбика с одним протоном превращается в протон, а ядро превращается в ядро изотопа углерода ¹⁹С. Но такая структура очень неустойчива. Ведь рядом с одиночным нейтроном, расположенным в пятой горизонтальной нуклонной плоскости, наверху соседних нуклонных столбиков находятся нейтроны. Забегая немного вперёд, автор изобразит на рисунке 6 ядро углерода ¹²С.

                  

                    Рис.6. Внешний вид ядра углерода ¹²С.

Внутреннюю часть торцевой поверхности ядра радиусом около 1,0Ф формирует нейтрон, а внешнюю часть этой поверхности формируют протоны. Диаметр этого ядра равен 6,8Ф, а высота равна 2,4Ф.

Это ядро симметрично относительно вертикальной оси вращения ядра. Если провести горизонтальную плоскость через центр этого ядра, то она разделит ядро на две половины, являющиеся зеркальным отражением друг друга, но с заменой зарядов нуклонов на противоположные. Это классический пример симметрии. Такая структура ядра углерода-12 определяет все свойства атомов углерода при образовании различных структур и, в том числе, алмазов. Но об этом будет идти речь в статье о структурах ядер изотопов углерода.

Раскрытие структуры ядра углерода-12 и установление его внешней формы с указанием всех реальных размеров – это очередное выдающееся достижение украинской науки. К сожалению, руководителей украинской и земной науки реальная наука о микромире и космосе не интересует. Эти люди служат не науке и своим народам, а своим личным интересам.

В следующей статье будет идти речь о ядрах изотопов ⁶В и ⁷В, а затем автор опишет все процессы, которые проходят в протоновых оболочках звёзд при формировании ядер лёгких химических элементов и их изотопов. После этого будут раскрыты структуры ядер изотопов углерода.

03. 10. 2016 года, гор. Чернигов.