МЕНЮ

Радиоактивность, что это такое? (эфиродинамическая концепция)

В работе раскрыта эфиродинамическая сущность  явления радиоактивности. Показано, что в основе данного явления лежит процесс последовательного отделения от атома вещества протон-электронных пар и нейтронов под действием внешних факторов, сопровождаемое излучением элементарных частиц и теплоты.

Введение.  В 2021 году физическая общественность будет отмечать  125-летие со дня открытия явления радиоактивности [1]. Это открытие привело к рождению новой физики, позволившей понять структуру атома и атомного ядра, и послужило воротами в странный и гармоничный квантовый мир элементарных частиц. [2]

            За годы исследований радиоактивности был накоплен колоссальный массив экспериментальных данных, результаты исследований которого нашли широкое применение в современной  науке, промышленности и медицине. Однако за прошедшее время так и не сложилось единого мнения понятия радиоактивности, теоретические предпосылки грешат некорректностью, а само развитие учения об атоме и атомном ядре находится в глубоком кризисе [3].

Но что, по большому счету, можно сказать о самой радиоактивности? На сегодняшний день наиболее широко распространенным понятием явления радиоактивности является [4]: “Согласно определению Международного союза теоретической и прикладной химии, ИЮПАК:

Радиоактивность – свойство некоторых нуклидов подвергаться радиоактивному распаду.

Здесь отсутствуют какие-либо намёки на радиацию, потому чаще

используют другое определение:

Радиоактивность (от лат. Radio – излучаю и activus – деятельный) — самопроизвольное (спонтанное) превращение неустойчивого изотопа одного химического элемента в изотоп другого элемента, сопровождающееся испусканием элементарных частиц, ядер и жёсткого электромагнитного излучения.

Радиоактивные превращения протекают с изменением строения, состава и энергетического состояния ядер атомов”.

Нуклид [5] (от лат. nucleus – ядро) – любое атомное ядро (соответственно атом) с заданными числами протонов (Z) и нейтронов (N). Общее обозначение нуклида имеет вид АZЭN , где Э – символ химического элемента, A=Z + N – массовое число. Например, ядро гелия-4 обозначается 42He. Нуклиды, обладающие одинаковыми Z, называются изотопами. Радиоактивные ядра называются радионуклидами.

Из выше приведенного следует, что современная физика не делает отличий между ядром атома и самим атомом при исследовании явления радиоактивности. В этом заключается ее ошибочность, создающая существенные проблемы  при дальнейшем развитии теории радиоактивности. Сущность ошибки заключается в том, что из поля зрения выпал структурный элемент атома – элементарная частица электрон, который играет важнейшую роль в строении окружающих нас веществ, образуя электронные оболочки атомов всех химических элементов. [6]

Неявно эта ошибка дала себя знать на ранних этапах исследования радиоактивности, когда был открыт α – распад, а затем последовали другие, в их числе, например, кластерный распад. [7] Проблема заключается в том, что теория радиоактивности на основе ядерной модели не может ответить на вопрос: почему предельным случаем кластерного распада (также и других) является α – распад, т.е. распад на атомы гелия, а не распад на атомы водорода (простейший химический элемент)?

Ядерная модель атома не в состоянии вскрыть сущность механизма распада, что проявляется в неспособности отделить процессы распада и процессы излучения между собой.

Не совсем корректно определены необходимые и достаточные условия радиоактивного распада. Например, радиоактивный распад ядра возможен в том случае, когда он энергетически выгоден, т.е. сопровождается выделением энергии. Условием этого является превышение массы M исходного ядра суммы масс mi продуктов распада, M > ∑mi. Данное условие является очевидным и необходимым, исходя из закона сохранения массы и энергии [8], но не достаточным. Распад становится возможным в том случае, когда энергия внутренних сил сцепления фрагментов атома становится меньше энергии сил разрыва.

Новая парадигма физики XXI в. – эфиродинамика, в рамках которой предложена эфиродинамическая модель атома вещества [9], позволяет скорректировать традиционные представления о радиоактивности, в частности вскрыть сущность механизма распада, определить необходимые и достаточные условия распада и ответить на множество других вопросов.

Целью данной работы является применение эфиродинамических представлений атомных структур для решения выше изложенных проблем явления радиоактивности.

История представлений моделей структуры атома. Явление радиоактивности открыл А.Беккерель в1896 г. Само открытие было неожиданным, но оно произошло в рамках целенаправленных работ по изучению структуры атома и свойств излучений. [10]

            Открытие радиоактивности вызвало большой интерес учёных. После того, как в руках исследователей появились мощные источники радиации, в миллионы раз более сильные, чем уран (препараты радия, полония, актиния), были начаты детальные изучения свойств радиоактивного излучения. Прежде всего, была изучена проникающая способность лучей, а также действие на излучение магнитного поля. Трудами ученых Ф. Гизеля, П. и М. Кюри, А.Беккереля, П. Вийара, В.Рамзая,  Ф.Содди., Э.Резерфорда и др. было установлено, что радиация неоднородна, а представляет собой смесь “лучей” которые впоследствии были определены как α-, β- и γ-излучение.

            Вторым направлением работ в области радиоактивности стали исследования структуры атомов вещества. В этом направлении существенную роль стали представлять работы Э. Резерфорда и его учеников. В 1911 г., основываясь на известных опытах по рассеиванию α-частиц на золотой фольге, Резерфорд предложил свою ядерную модель атома [11]: в центре атома находится положительно заряженное ядро, объём которого ничтожно мал по сравнению с размерами атома; вокруг ядра вращаются электроны, число которых приблизительно равно половине атомной массы элемента.

Опыты Резерфорда с α-частицами привели его в 1919 г. к открытию в составе ядра атома протона и построению протон-электронной модели ядра. После открытия протона было высказано предположение, что ядра атомов состоят из одних протонов. Однако это предположение оказалось несостоятельным, так как отношение заряда ядра к его массе не остается постоянным для разных ядер, как это было бы, если бы в состав ядер входили одни протоны. Для более тяжелых ядер это отношение оказывается меньше, чем для легких, т. е. при переходе к более тяжелым ядрам масса ядра растет быстрее, чем заряд.

            Читая в 1920 г. “Бейкерианскую лекцию” [12] об этой модели Резерфорд высказал

предположение о том, что наряду с простейшим заряженным ядром – протоном – должно существовать простейшее нейтральное ядро, содержащее сильно (сильнее, чем в атоме водорода), связанные между собой протон и электрон (впоследствии названное протон-электронной парой), представляющее собой частицу с массой, приблизительно равной массе протона. Он даже придумал название этой гипотетической частице – нейтрон.

Однако впоследствии квантово-механический расчет на основании соотношения неопределенностей показал, что электрон, локализованный в ядре, т. е. области размером R ≈ 10–13 см, должен обладать колоссальной кинетической энергией, на много порядков превосходящей энергию связи ядер в расчете на одну частицу, т. е. электрон не может входить в состав ядра.

            В 1932 г. учеником Резерфорда Дж. Чедвиком при бомбардировке бериллия α-частицами был открыт нейтрон. [13] Предварительная заметка о нейтроне была опубликована в номере “Nature” от 27 февраля 1932 г.  [14]

28 мая 1932 г. советский физик Д. Д. Иваненко опубликовал в ”Nature” заметку, в которой высказал предположение, что нейтрон является наряду с протоном структурным элементом ядра. Он указал, что такая гипотеза решает проблему азотной катастрофы. В самом деле, по этой гипотезе ядро азота состоит из 14 частиц —7 протонов и 7 нейтронов и, таким образом, подчиняется статистике Бозе, как это было показано в 1930 г. Разетти из исследований рамановского спектра. В июне 1932 г. с большой статьей о протонно-нейтронной модели ядра выступил В. Гейзенберг.

Идея о строении ядер только из тяжелых частиц с трудом принималась физиками. Мысль о том, что электронов внутри ядра нет, была высказана Дираком еще в 1930 г., но была законсервирована. Открытие нейтрона многими рассматривалось как несущественное — просто открыто сложное образование протона и электрона, так думал еще Резерфорд. Простую картину мира, в которой фундаментальными “кирпичиками мироздания” были протон и электрон, никто не хотел усложнять введением новых частиц.

Иваненко  энергично защищал протонно-нейтронную модель, сформулировав основной тезис: в ядре имеются только тяжелые частицы. “Появление электронов, позитронов и пр., — говорил Иваненко, — следует трактовать как своего рода рождение частиц, по аналогии с излучением светового кванта, также не имевшего индивидуального существования до испускания из атома”. Иваненко отверг идеи о сложной структуре нейтрона и протона. По его мнению, обе частицы “должны, по-видимому, обладать одинаковой степенью элементарности” т. е. и нейтрон и протон, обе элементарные частицы, могут переходить друг в друга, испуская электрон или позитрон. В дальнейшем протон и нейтрон стали рассматриваться как два состояния одной частицы — нуклона, и идея Иваненко стала общепринятой.

Эфиродинамическая концепция структуры атома. В рамках эфиродинамической концепции наиболее удобным принципом моделирования физических объектов и процессов микромира является метод, известный, как моделирование снизу вверх. Он заключается в следующем. На основе законов газодинамики сначала формируются представления о газоподобном эфире, самом нижнем из известных уровней физической материи [15]. На основании этих представлений далее формируются  вихревые торообразные модели элементарных частиц. Важнейшим выводом этого процесса является то, что эфир способен формировать только две устойчивые элементарные частицы протон и антипротон. [16] Дальнейший анализ взаимодействия этих элементарных частиц показал, что простейшим элементом следующего атомного уровня физической материи является протон-электронная пара, устойчивая к внутренним силам и внешним факторам. При этом следует важный вывод, что электрон, как элементарная частица в свободном состоянии существовать не может, вследствие того, что является продуктом трансформации антипротона. В виду того, что аналогичный процесс трансформации протона приводит к появлению элементарной частицы позитрон, время существования которой, согласно современным представлениям, порядка 10-8 с, можно предположить, что время существования свободного электрона будет таким же.

            Таким образом, можно утверждать, что законы газо- и эфиродинамики являются веским основанием обоснования формирования протон-электронной пары в природе. В свободном состоянии протон-электронная пара существует в виде химического элемента  водорода  – самое распространённое химическое вещество во Вселенной. На его долю приходится около 88,6 % всех атомов.

            Сущность механизма формирования нейтрона заключается в следующем. Рассмотрим процесс взаимодействия двух свободных протон-электронных пар. При этом возможны два случая. Первый: пусть протоны обоих пар ориентированы в пространстве одинаково. Тогда при движении навстречу друг другу боковыми поверхностями между ними появляется магнитная сила отталкивания, обусловленная синфазным вращением обоих протонов. В результате действия этой силы протоны оттолкнутся друг от друга  и обе пары разойдутся в пространстве.

            Второй: пусть протоны  обоих пар ориентированы в пространстве разнонаправленно. В этом случае при их движении навстречу друг другу боковыми поверхностями между ними появляется магнитная сила притяжения, обусловленная противофазным вращением обоих протонов. В результате действия этой силы протоны слипаются боковыми поверхностями.

            Взаимодействие протон-электронных пар под каким либо углом в течение некоторого времени приведет к одному из выше рассмотренных случаев.

            Протон-электронная пара это вращающаяся система. Скорость вращения пары равна скорости вращения протона. Электрон в протон-электронной паре самостоятельного движения не имеет и описывает траекторию, заданную вращением протон-электронной пары. Эта особенность электрона указывает на ошибочность квантово-механических расчетов, ориентированных на самостоятельное движение электрона и запрещающих ему находится в составе ядра.

            Во втором случае при сближении протон-электронных пар одна из траекторий, образуемой  движением электрона окажется ближе к протону второй протон-электронной пары. Под действием магнитной силы притяжения второго протона, а также электрической силы притяжения своего протона этот электрон сместится со своей орбиты в пространство между обоими протонами, таким образом,  формируя новую протон-электронную пару,  у которой электрон находится вблизи от протона и отделен от него пограничным слоем. Эта протон-электронная пара интерпретируется как нейтрон. Очевидно, что нейтрон это химический элемент, по аналогии с водородом, имеет сложную структуру, как и предполагал Резерфорд. Нейтрон, как самостоятельная структура существует только в составе ядра атома. При выходе из ядра атома нейтрон обратно трансформируется в протон-электронную пару (атом водорода), вследствие отсутствия сил, удерживающих электрон вблизи протона. Время жизни нейтрона по современным представлениям составляет 887,7 ± 1,2 ± 1,9 с. [17]

            Нейтрон это протон-электронная пара, у которой радиус будет значительно меньше радиуса свободной протон-электронной пары (атома водорода). Вследствие закона сохранения момента количества вращения уменьшение радиуса пары (атома водорода) приведет к уменьшению ее массы и увеличению скорости вращения вокруг собственной оси. Из этого следует, что масса нейтрона будет меньше массы атома водорода, что указывает на ошибочность ее измерения известными способами. [18] Согласно современным данным масса нейтрона составляет mn = 938.57 МэВ/с2 ≈ 1.675·10-24 г.  или 1,00871 а. е. м., а масса водорода – 1,6735575·10-24 г или 1,00784 а. е. м. [19].

            Рассмотрим атом гелия 42He, у которого масса равна 4,002602 а. е. м. Атом гелия состоит из двух протон-электронных пар и двух нейтронов. Определим массу нейтрона

mn = (mHe -2 mH)/2 ≈ (4,002602 – 2·1,00784)/2 = 0,993461 а. е. м. или 1,64968·10-24 г.   

Масса протона mр = 938.27 МэВ/с2 ≈ 1.673·10-24 г. [20].

            Из приведенного расчета очевидно, что масса нейтрона меньше массы свободной протон-электронной пары (атома водорода) и меньше массы протона. Данный расчет подтверждает правильность выше изложенных представлений о нейтроне в рамках эфиродинамической концепции.

            Так как нейтрон вращается в противофазе вращению протона протон-электронной пары, то между ними появляется магнитная сила притяжения или магнитная сила сцепления. Таким образом, одной из основных функций нейтрона является формирование сил сцепления  в ядре атома. Без нейтрона ядро атома существовать не может. Этим объясняется, что в периодической таблице химических элементов Д. Менделеева (ПТХЭ) все многоэлектронные атомы,  начиная со второго (атома гелия), в своем составе содержат нейтроны.

Структура ядра атома. Согласно современным представлениям [21]: “Атомное ядро – центральная и очень компактная часть атома, в которой сосредоточена практически вся его масса и весь положительный электрический заряд.
    Ядро, удерживая вблизи себя кулоновскими силами электроны в количестве, компенсирующем его положительный заряд, образует нейтральный атом. Большинство ядер имеют форму, близкую к сферической. Ядро имеет размер ≈ 10-12 см, что на четыре порядка меньше размера атома (10-8 см). Плотность вещества в ядре – около 230 млн. тонн/см3. …

Атомные ядра представляют собой квантовые системы нуклонов, связанных между собой ядерным взаимодействием. Свойства атомных ядер определяются совместным действием сильных, электромагнитных и слабых взаимодействий. Атомные ядра состоят из нейтронов  и протонов. …

Ядерное взаимодействие (взаимодействие между нуклонами в ядре) возникает за счёт того, что нуклоны обмениваются мезонами. Это взаимодействие – проявление более фундаментального сильного взаимодействия между кварками, из которых состоят нуклоны и мезоны”.

Данное представление грешит следующими некорректностями. В частности, электроны удерживаются  протонами  в протон-электронных парах с помощью электрических и магнитных сил.

Атом электрически нейтрален, вследствие того, что электрическая сила в целом обусловлена потоком заряженных частиц вне атома, или потоком эфира внутри атома. Внутри атома поток эфира существует только в структуре протон-электронной пары. Вне атома потоки каких-либо электрически заряженных частиц отсутствуют.

Атом всегда электрически заряжен. Его электрический заряд равен сумме электрических зарядов всех протонов и электронов, включая нейтроны.

Атомные ядра представляют собой физические системы протонов протон-электронных пар и нейтронов, связанных между собой магнитными силами, обусловленными вращением тел протонов. Протон и нейтрон представляют собой устойчивое образование, называемое нуклоном, которое  характеризуется энергией связи.

Энергия связи в ядре – физическая величина, равная минимальной энергии, которая  необходима для удаления протона или нейтрона из ядра в бесконечность без сообщения ему кинетической энергии.

Полная энергия связи численно равна энергии, которая необходима  для расщепления ядра на составляющие его нуклоны без предания им кинетической энергии.

Удельная энергия связи – энергия связи, приходящаяся на один нуклон δЕ  = Есв/А. Характеризует устойчивость атомных ядер, т.е. чем больше δЕ, тем устойчивее (прочнее) ядро. В ядре наиболее сильно связаны нуклоны ядер с А = 50 ÷ 60, их удельная энергия связи δЕ ≈ 8,7 МэВ/нуклон.

Атом характеризуется  суммарным числом протон-электронных пар и нейтронов – массовым числом и числом протон-электронных пар – зарядовым числом. Так как число протонов в ядре атома равно числу протон-электронных пар, то его число в ядре атома также называют зарядом ядра атома и, аналогично,  обозначают буквой Z.

            К числу основных характеристик атомного ядра относятся его размер и форма. Согласно современным представлениям [22] форма атомного ядра зависит от того, в каком из возбужденных состояний оно находится. Уровни возбуждения ядра делятся на одночастичные и коллективные и имеют сложную, смешанную природу. Одночастичные уровни описываются оболочечной моделью ядра. Согласно модели ядерных оболочек, полностью заполненные оболочки (число протонов Z и (или) число нейтронов N совпадает с магическим числом 2, 8, 20, 50, 82, 126) являются сферически симметричными, а уровни, не входящие в заполненные оболочки, анизотропны, что приводит к отклонению формы ядра от сферической. Число экспериментальных исследований, посвященных изучению размеров и формы атомных ядер,  уже достаточно велико и постоянно возрастает.

            Эфиродинамическая концепция предполагает следующую структуру атомного ядра. Атомное ядро состоит из совокупности взаимодействующих протонов протон-электронных пар и нейтронов. Принимая во внимание, что взаимодействие протонов и нейтронов осуществляется магнитными силами притяжения, их наибольшая величина достигается тогда, когда они направлены навстречу друг другу в одной плоскости. Действие этих сил определяет характер взаимодействия протона и нейтрона боковыми поверхностями, когда оси собственного вращения у них коллинеарные.  При  таком взаимодействии протон и нейтрон могут образовать только плоскую двумерную структуру. Исходя из выше изложенного,  можно предположить, что модель ядра атома представляет собой  планарную двумерную структуру. Ядро атома не может иметь сферическую или какую-либо другую трехмерную структуру из-за наличия в протон- электронной паре джетов. В объемной структуре возможны случаи пересечения джетов разных протон-электронных пар, что недопустимо. Кроме того объемная структура исключает полное взаимодействие протонов и нейтронов между собой.

Эфиродинамическая концепция распада атома. Из функционального назначения протон-электронной пары и нейтрона можно предположить механизм образования (синтеза) сложных (многоэлектронных) атомов. Так как основную массу вещества Вселенной составляют атомы водорода или свободные протон-электронные пары, то процесс синтез начинается с взаимодействия этих пар. Первоначальное слияние этих пар формирует изотоп водорода дейтерий [23] D или 21H, массой 2,0141018 а. е. м. ≈ (mH +mn) = (1,00784 + 0,993461)  = 2,0013 а. е. м., состоящий из одной протон-электронной пары и одного нейтрона. Механизм слияния рассмотрен выше (процесс образования нейтрона). Далее путем слияния этой структуры и других протон-электронных пар происходит усложнение структуры атома, таким образом, формируя  ПТХЭ. Этот подход носит концептуальный характер и не претендует на полноту, но он важен для понимания явления радиоактивности.

Если механизм синтеза многоэлектронных атомов заключается в слиянии материнского атома с внешней протон-электронной парой под действием некоторых внешних факторов, то явление радиоактивности [24]: это процесс превращения атомов вещества и их изотопов в атомы и их изотопы, сумма массовых чисел которых меньше или равна материнскому, сопровождаемое излучением элементарных частиц (фотонов, протонов, электронов и позитронов) и тепловой энергии, т. е.процесс обратный синтезу. Это обстоятельство позволяет рассматривать явление радиоактивности, как механизм последовательного отделения протон-электронных пар и нейтронов у многоэлектронных атомов под действием внешних факторов. Этот механизм отражается системным законом композиции распада:

ZB = AZX→AkZmY+ m(p+e) + kn + ip + je + le+ + Еγ + ∆Е;                 (1)

где A – массовое число (суммарное число протон-электронных пар и нейтронов а атоме),  Z – “заряд ядра”  или число протон-электронных пар в атоме, X – материнский атом,

m = 0, 1, 2, 3, 4, … – число протон-электронных пар (p+e), k =0, 1, 2, 3, 4,…– число нейтронов (n), AkZmY – дочерний атом,  i = 0, 1, 2, … – число протонов, j = 0,1, 2, … – число электронов, l = 0, 1, 2, … – число позитронов, Еγ – суммарная энергия излучения и поглощения фотонов, ∆Е – обобщенные тепловые потери.

            Согласно современным представлениям   явление радиоактивности делится на два

больших класса: система естественной и система искусственной радиоактивности. Между ними нет принципиальных отличий. И в том и другом случае радиоактивные превращения подчиняются одним и тем же законам. Но их можно также квалифицировать по критерию внешнего воздействия. Искусственная радиоактивность требует наличия внешних источников энергии, а естественная происходит под действием внешних факторов окружающей среды, т. е. отличается степенью внешнего воздействия.

Радиоактивный распад атома возможен в том случае, когда энергии внутренних сил недостаточно для обеспечения устойчивости атома.

Согласно выше рассмотренным эфиродинамическим представлениям условием радиоактивного распада является превышение совокупных внутренних магнитных сил отталкивания Еот  над совокупными внутренними магнитными силами притяжения Епр за счет энергии внешних факторов Евн:

Еот + Евн > Епр.                                                                                           (2)

Это условие является необходимым и достаточным.

Радиоактивный распад характеризуется временем жизни радиоактивного изотопа, типом испускаемых частиц, их энергиями.

Механизм распада противоположен процессу синтеза и заключается в следующем. Под действием внутренних магнитных сил отталкивания и энергии внешних факторов от атома отделяется одна или несколько внешних протон-электронных пар, обволакивающих атом вещества, или нейтронов или одновременно то и другое. Соответственно, основными видами радиоактивного распада будут:

– распад с испусканием протон-электронных пар, предельным случаем которого является испускание атома водорода;

– распад с испусканием нейтронов;

– распад с испусканием протон-электронных пар и нейтронов одновременно, предельным случаем которого является испускание атома гелия (α-распад).

Все виды распада сопровождаются электромагнитным излучением, которое в традиционной физике представляется как β+– и γ-распад. При этом нейтронный распад характеризуется поглощением фотонов и  в традиционной физике представляется как β-распад. Более редкие виды распада – протонные, позитронные и т. п. являются частными случаями основных и происходят при воздействии внешних сил, ведущих к разрушению протон-электронных пар. Разрушение протон-электронных пар при распаде приводит к испусканию протонов и электронов, а разрушение протона приводит к трансформации протона в позитрон. При этом время жизни в свободном состоянии позитрона и электрона составляет не более 10-8 с.

Во всех типах радиоактивного распада  изменяется состав атома – число протон-электронных пар  Z, массовое число A или и то и другое одновременно.  Например, радиоактивный  изотоп стронция  9038Sr  с периодом полураспада 28,78 года претерпевает  β−-распад, переходя в радиоактивный иттрий 9039Y.  Согласно эфиродинамической концепции происходит распад с испусканием нейтрона, его трансформацией в протон-электронную пару и слиянием протон-электронной пары с материнским атомом:

9038Sr → 9039Y + n → (p+e) – γ.                                                               (3)

В данном примере (3) в материнском атоме 9038Sr зарядовое число (протон-электронные пары)  Z = 38, а у дочернего атома 9039Y − Z = 39. Массовое число  у обоих атомов одинаковое А = 90. При неизменном массовом числе появление дополнительной протон-электронной пары у дочернего атома возможно только в одном случае: трансформации нейтрона в протон-электронную пару с поглощением фотона.

Радий-226  22688Ra претерпевает α-распад, в результате распада образуется нуклид 22286Rn, также известный как радиоактивный газ радон или эманация радия (выделяемая энергия 4870,62(25) кэВ):

            22688Ra → 22286Rn  + 2(p+e) + 2n → 42He + 4870,62(25) кэВ.               (4)

            В примере  (4) материнский атом радия 22688Ra претерпевает распад с попеременным отделением двух протон-электронных пар и двух нейтронов, которые при вылете из материнского атома синтезируются в α-частицу (атом гелия). Так как у атома радия отделяются внешние протон-электронные пары,  то, оказавшись в свободном состоянии  они будут одновременно и возбужденными относительно свободной протон-электронной пары (атома водорода).  Переход из возбужденного состояния в свободное происходит посредством излучения фотонов и теплоты. В частности, в данном процессе в 3,59 % случаев происходит испускание γ-кванта с энергией 186,21 кэВ. [25]

С крайне низкой вероятностью (2,6(6)⋅10−9 %) радий-226 испытывает кластерный распад с вылетом ядра углерода-14 и образованием ядра свинца-212:

22688Ra →  21282Pb + 6(p+e) + 8n → 146C + Еγ + ∆Е.                              (5)

Испускание протонов из основного состояния ядра обнаружено для многих ядер, расположенных вблизи границы протонной стабильности (Bp=0). Излучателями протонов из основного состояния являются ядра 151Lu (T1/2=85 мс), 113Cs (T1/2=958 мс), 147Tm (T1/2=1050 мс) и др. [26] Например:

15171Lu → 15070 Yb + (p+e) p + e → + р  + ∆Е.                                       (6)

В данном примере (6) материнский атом лютеция 15171Lu претерпевает распад до атома иттербия 15070Yb путем отделения одной протон-электронной пары, которая впоследствии распадается на два элемента протон и электрон. В связи с тем, что время жизни свободного электрона порядка 10-8 с. в процессе распада электрон не фиксируется.

Выводы. Основной вывод работы состоит в том, что с точки зрения эфиродинамики атом можно рассматривать, как систему нуклонов и одновременно как систему большого числа протон-электронных пар. Это означает, что процессы как синтеза, так и распада атома происходят с участием протон-электронных пар.

            Устойчивость атома в природе обеспечивается  внутренними магнитными и электрическими силами протон-электронной пары и магнитными силами протонов, нейтронов и джетов протон-электронных пар.

            Достаточными и необходимыми условиями нарушения  устойчивости атома (распада) является превышение совокупных внутренних магнитных сил отталкивания над совокупными внутренними электрическими и магнитными силами притяжения за счет энергии внешних факторов.

            Сущность механизма распада заключается  в последовательном отделении протон-электронных пар и нейтронов от атома вещества с их последующим синтезом в некоторые химические элементы или распадом их на элементарные частицы, сопровождаемое  электромагнитным и тепловым излучением.

Литература.

  1. Пенионжкевич Ю.Э. Радиоактивность (к 100-летию открытия) // Соросовский образовательный журнал, 1999, №12, с. 55-61.
  2. Кадменский С.Г. Радиоактивность атомных ядер: история, результаты, новейшие достижения // Соросовский образовательный журнал, 1999, №11, с. 76-81.
  3. Ацюковский В.А.Начала эфиродинамического естествознания Книга 1. Методологический кризис современной теоретической физики. М.: «Петит», 2009. -296 с.
  4. Цитата из работы: “Бекман И.Н. Радиоактивность и радиация. Радиохимия. Том 1: учебное пособие/И.Н.Бекман.- МО, Щёлково: Издатель Мархотин П.Ю. 2011. –

398 с. ”, с. 48.

  • http://nuclphys.sinp.msu.ru/enc/e108.htm  Нуклид.
  • http://femto.com.ua/articles/part_2/4670.html  Электрон.
  • КадменскийКластеры в ядрах // Соросовский Образовательный Журнал, Том 6, № 3, С. 27-92.
  • http://cm.ilc.edu.ru/assets/files/wiki/Zakon_sohraneniya_massi.pdf  Закон сохранения массы.
  • http://nauka2000.com/ Лямин В. С., Лямин Д. В.  Модель атома на основе эфиродинамической концепции.
  • Бекман И.Н. Радиоактивность и радиация. Радиохимия. Том 1: учебное пособие/И.Н.Бекман.- МО, Щёлково: Издатель Мархотин П.Ю. 2011.- 398 с.
  • Левченков С.И., Краткий очерк истории химии. Изд-во РГУ, 2006 г. – 107 с.
  • Резерфорд Э. Избранные научные труды. Строение атома и искусственное превращение элементов. М.: Наука, 1972. – 532 с.
  • http://nuclphys.sinp.msu.ru/histan/index.html  Ишханов Б.С. История атомного ядра.
  • Кудрявцев П. С. Курс истории физики: Учеб. пособие для студентов пед. ин-тов по физ. спец. – 2 изд., испр. и доп. – М. : Просвещение, 1982. – 448 с., ил.
  • http://nauka2000.com/ Лямин В. С., Лямин Д. В.  Представление о физической материи.
  • http://nauka2000.com/ Лямин В. С., Лямин Д. В.  Про материю и антиматерию.
  • https://elementy.ru/novosti_nauki/432146/Izmereniya_vremeni_zhizni_neytrona_vypolnennye_raznymi_metodami_po_prezhnemu_raskhodyatsya  Измерения времени жизни нейтрона, выполненные разными методами, по-прежнему расходятся.
  • Мостовой Ю. А., Мухин К. Н., Патаракин О. О., “Нейтрон вчера, сегодня, завтра”, УФН, 166:9 (1996), 987–1022; Phys. Usp., 39:9 (1996), 925–958.
  • Водород // Химическая энциклопедия : в 5 т. / Гл. ред.И. Л. Кнунянц. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1: А—Дарзана. — С. 400—402. — 623 с.
  • http://nuclphys.sinp.msu.ru/enc/e130.htm  Протон.
  • http://nuclphys.sinp.msu.ru/anuc/index.html  Варламов В.В., Ишханов Б.С., Комаров С.Ю. Атомные ядра. Основные характеристики.
  • Дерюжкова О.М., Парахневич А. С., Ревенок М. А., Параметры формы и размера деформированных ядер, полученные на основе оцененных ядерных данных, ПФМТ, 2020, выпуск 1(42), 29–38.
  • http://www.femto.com.ua/articles/part_1/0954.html  Дейтерий.
  • http://nauka2000.com/ Лямин В. С., Лямин Д. В.  Системный анализ явления радиоактивности.
  • https://ru.wikipedia.org/wiki/  Радий-226.
  • Радиоактивность атомных  ядер: учебное пособие/ Под ред. Б.С. Ишханова. М. : «КДУ», «Университетская книга», 2017 . — 252 с.

Лямин В.С. , Лямин Д. В. г. Львов


1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звёзд6 звёзд7 звёзд8 звёзд9 звёзд10 звёзд (Еще не оценили)
Загрузка...


Вы можете оставить комментарий к записи