Лекция аксиомы единства канарёв Ф. М. kanarevfm




Скачать 370.58 Kb.
НазваниеЛекция аксиомы единства канарёв Ф. М. kanarevfm
страница3/5
Дата публикации24.03.2013
Размер370.58 Kb.
ТипЛекция
litcey.ru > Физика > Лекция
1   2   3   4   5

^ 20. Анализ процессов синтеза атомов и ядер
Выявленные модели ядер атомов позволяют представить картину их разрушения на ускорителях элементарных частиц. Если бомбардировать протонами ядро атома, например, железа (рис. 18), то количество образующихся осколков ядра и совокупность протонов и нейтронов в них будет зависеть от места попадания протона в ядро. Изменение этого места будет формировать разное количество осколков ядра с разной компоновкой протонов и нейтронов. Так что у экспериментаторов, бомбардирующих, например, ядра атомов железа, появляется возможность найти совокупность протонов и нейтронов, выбитых из ядра и соответствующих энергетическим показателям их следов. Однако, сделать это можно лишь при наличии дополнительной информации. Суть её в следующем.

В результате бомбардировки ядра протонами мы получим множество его осколков с разной компоновкой протонов и нейтронов. Причем, регистрирующий прибор ускорителя фиксирует лишь следы этих осколков. Сразу возникает вопрос: могли ли экспериментаторы на основании такой информации воссоздать ядро атома железа? Нет, конечно. Происходит это потому, что теория микромира ХХ века значительно отставала от эксперимента [18]. Новая теория микромира увеличивает возможности экспериментаторов правильно интерпретировать результаты экспериментов.

Как видно (рис. 21), с увеличением массового числа удельная энергия связи  вначале резко увеличивается и достигает максимума при , а затем постепенно уменьшается. Известно, что с увеличением массового числа растет радиоактивность ядер. Из этого следует, что с увеличением удельные энергии связи ядер должны уменьшаться значительнее, чем это следует из рис. 21. И это действительно так, если учитывать не количество нуклонов в ядре, а количество связей между нуклонами [18].



Рис. 21. Зависимость удельной энергии  связи ядер от массового числа  ядра

(сплошная линия) и от количества связей между нуклонами ядра

(сплошная и пунктирная часть линии)
Ядерные силы, в отличие от гравитационных и кулоновских сил, не являются центральными. Почти линейная зависимость удельной энергии связи ядер от массового числа при  (рис. 21) указывает на то, что каждый нуклон взаимодействует не со всеми нуклонами ядра, а только - с ближайшими к нему. Такое свойство ядерных сил названо свойством насыщения (рис. 21). Тем не менее, незначительное уменьшение удельной энергии связи ядер с увеличением количества нуклонов в нём противоречит увеличению при этом радиоактивности ядер. Удельная энергия связи ядер должна уменьшаться значительно (пунктирная линия рис. 21) с увеличением количества нейтронов в нём [18].

Например, в ядре атома кальция (рис. 15) 40 нуклонов, но 46 связей между ними. Ядро (рис. 20) содержит 64 нуклона, которые связаны между собой 75 энергетическими связями. Это значит, что действительная удельная энергия связи у этого ядра в 75/64=1,17 раза меньше, чем принято считать.

Если построить ядро урана и посчитать количество связей между его нуклонами, то их будет, примерно, . Сейчас считается, что удельная энергия связи нуклонов в ядре равна 7,5 МэВ. Если же учитывать количество связей между нуклонами, то удельная энергия связи ядра окажется такой .

Общая энергия связи  ядра определяется по формуле [18]
, (1)
где  - скорость света; - дефект массы ядра.

Дефект массы ядра – надёжный экспериментальный факт, но причина этого дефекта не имеет приемлемого объяснения, поэтому уделим внимание её анализу.
, (2)
где  - число протонов в ядре;  - масса протона;  - масса нейтрона;  - масса ядра;  - массовое число ядра, равное сумме протонов  и нейтронов  в нём. Удельная энергия связи ядра  равна энергии, приходящейся на один нуклон
. (3)
Наибольшую удельную энергию связи  имеют ядра атомов с массовым числом  Зависимость  имеет экстремумы (рис. 21). Максимумы наблюдаются у ядер с четными числами протонов и нейтронов: , , . Минимумы соответствуют ядрам с нечетным числом протонов и нейтронов: , , . В силу этого ядра с четным числом протонов и нейтронов более устойчивы.

Ядра, также как и атомы, могут находиться в основном и возбуждённом состояниях. Принято считать, что в основном состоянии энергия ядра равна энергии связи . Эта энергия считается наименьшей энергией ядра.

Когда ядро обладает энергией , то оно находится в возбужденном состоянии. После расщепления ядра на нуклоны .

Обратим внимание на формулу (2). В ней  - теоретическая масса ядра, определенная с учетом масс свободных протонов  и нейтронов , а  - экспериментальная величина массы ядра. Возникает вопрос: почему экспериментальная величина массы ядра меньше её теоретической величины? Ответ однозначный. Дефект массы  равен сумме масс фотонов, излученных протонами и нейтронами при синтезе ядра.

Рассчитаем удельные энергии связи дейтерия (рис. 2, b) и трития (рис. 2, с). Масса ядра дейтерия равна  Масса протона  Масса нейтрона  Дефект массы дейтерия определится по формуле (2) [11], [18]

Это значит, что при синтезе ядра дейтерия излучается гамма фотон или серия гамма фотонов с общей энергией
. (4)
Сейчас удельная энергия связи ядра определяется как энергия, приходящаяся на нуклон, поэтому для ядра дейтерия она считается равной  Однако мы не можем с этим согласиться, так как удельная энергия определяется количеством связей между нуклонами, но не количеством нуклонов в ядре.

В ядре дейтерия (рис. 2, b) протон и нейтрон связаны друг с другом одной связью, поэтому энергия связи этого ядра должна быть равна общей энергии фотонов, излученных при его синтезе, то есть 2,2356 МэВ.

Мы уже увидели, что все протоны в ядрах имеют по одной связи, а нейтроны – больше одной. В силу этого, с увеличением количества нейтронов в ядре удельная энергия связи должна уменьшаться, а не оставаться почти постоянной, как считается до сих пор (рис. 21), и мы получим доказательство этому. С учетом изложенного, удельную энергию связи ядер будем определять путем деления общей энергии связи ядра не на количество () нуклонов в нём, а на количество связей () между нуклонами.

Масса ядра трития равна , а дефект массы
 (5)
Общая энергия связи ядра атома трития равна энергии фотонов, излученных при его синтезе

. (6)
Поскольку у ядра трития (рис.2, с) две связи, то удельная энергия связи у этого ядра равна

. (7)
Это в 1,5 раза больше, чем считалось до сих пор.

Соединение из двух нейтронов называется динейтронием. Это метастабильное, то есть долгоживущее (около 1 миллисекунды) состояние двух нейтронов. Их масса в синтезированном состоянии меньше суммарной массы свободного состояния. Это значит, что процесс синтеза двух нейтронов сопровождается излучением части их общей массы, которая, не оформившись ни в какую частицу, растворяется в пространстве, превращаясь в субстанцию, называемую эфиром. Нет ни единого прямого экспериментального доказательства образования нейтрино, поэтому у нас есть основания считать такую гипотезу ошибочной.

Итак, незначительное количество ядер дейтерия и трития в Природе по сравнению с количеством ядер атомов водорода, состоящих из одного протона, указывает на отличие структуры магнитного поля нейтрона от структуры магнитного поля протона. Попытаемся выявить эти различия на примерах формирования ядер атомов химических элементов, следующих за водородом.

Масса ядра изотопа атома гелия  (рис. 3, а) равна , а дефект массы

 (8)
Общая энергия связи этого ядра равна энергии фотонов, излученных при его синтезе.

. (9)
Поскольку ядро  (рис. 3, а) имеет две связи, то удельная энергия связи у этого ядра равна . Масса ядра гелия  равна , а её дефект  Тогда общая энергия связи у этого ядра равна (рис. 3, b, с) .

Как видно (рис. 3, b, с), ядро гелия  имеет три связи, поэтому удельная энергия связи этого ядра равна . Это в 2,7 раза больше, чем у изотопа гелия . И это естественно, так как два нейтрона (рис. 3, b, с) экранируют электростатические силы отталкивания, действующие между протонами ядра, сильнее, чем один нейтрон (рис. 3, а).

Определим общие и удельные энергии связи у ядер  и  (рис. 4). Масса ядра  , а дефект его массы
 (10)
Общая энергия связи ядра равна энергии фотонов, излученных при его синтезе . Ядро лития  (рис. 4, b) имеет пять связей, поэтому удельная энергия связи этого ядра равна .

Масса ядра лития (рис. 4, а) равна , а дефект массы у этого ядра равен 

Общая энергия связи равна . Ядро этого атома (рис. 4, а) имеет 6 связей, поэтому удельная энергия связи у него равна  Как видно (рис. 4, а), увеличение нейтронов в ядре уменьшает удельную энергию связи.
1   2   3   4   5

Похожие:

Лекция аксиомы единства канарёв Ф. М. kanarevfm iconФизический смысл тепла и температуры канарёв Ф. М. Десятая лекция...
Происходит это потому, что элементарный носитель тепловой энергии – фотон существует в рамках Аксиомы Единства, а теоретики пытаются...
Лекция аксиомы единства канарёв Ф. М. kanarevfm iconЛекция аксиомы единства канарёв Ф. М. kanarevfm
Анонс. В 1831 году английский физик Майкл Фарадей открыл закон электромагнитной индукции – экспериментальный фундамент существующей...
Лекция аксиомы единства канарёв Ф. М. kanarevfm iconЛекция аксиомы единства канарёв Ф. М. kanarevfm
Описание движения тел он начал с равномерного движения, которое всегда является следствием начального ускоренного движения. В результате...
Лекция аксиомы единства канарёв Ф. М. kanarevfm iconНовая первая лекция аксиомы единства
Представим эту информацию в виде лекций главного судьи достоверности научных знаний – аксиомы Единства. Изучение цикла её лекций...
Лекция аксиомы единства канарёв Ф. М. kanarevfm iconЭволюция теорий атома канарёв Ф. М. Четвёртая лекция аксиомы Единства Анонс
Анонс. Формирование научных представлений о структуре атомов – наиболее сложный процесс познания микромира
Лекция аксиомы единства канарёв Ф. М. kanarevfm iconЛекция аксиомы единства канарёв Ф. М
Природы начал рождать элементарные частицы и формировать материальный мир, состоящий из протонов, нейтронов и электронов, которые...
Лекция аксиомы единства канарёв Ф. М. kanarevfm iconВторая лекция аксиомы единства
Анонс. Главный принцип научного поиска – установление начала формирования изучаемого физического процесса или явления
Лекция аксиомы единства канарёв Ф. М. kanarevfm iconДевятая лекция аксиомы единства
Понятия тепло и температура самые неопределенные в современной науке. Физическая суть этих понятий определилась лишь в новой теории...
Лекция аксиомы единства канарёв Ф. М. kanarevfm iconКомментарии читателей к дискуссии плазара с канарёвым канарёв Ф. М
Чтобы прояснить ситуацию в понимании физической сути аксиомы «Единства пространства, материи и времени», мы обратились к нашим читателям...
Лекция аксиомы единства канарёв Ф. М. kanarevfm iconСедьмая новая лекция аксиомы единства
Анонс. Научные достижения человечества по формированию, передаче и приёму электронной информации – фантастика, полученная, главным...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
litcey.ru
Главная страница