Например, недавно в статье "Таблица изотопов" в Википедии я наткнулся на следующую фразу:
"Не существует стабильных или хотя бы долгоживущих нуклидов с массовыми числами 5 и 8."
А почему нет — ни слова. Т.е., СМ со своим сильным взаимодействием до сих пор не решила эту проблему. Вот я и подумал, что такая тема действительно заслуживает быть обсуждённой на форуме.
Однако, бессмысленно открывать тему только для того, чтобы высказать свою точку зрения, а мнения других объявить заведомо не правильными (все темы БШ именно такие).
Поэтому, кроме актуальности темы, автор темы должен предложить доступный для её обсуждения математический аппарат, поскольку сегодняшняя физика излагается только так.
Так вот, для обсуждения темы "Загадка 5 и 8" требуются знания арифметики и простых шаблонов для рисования таблиц 3*3.
Однако, шаблоны понадобятся только тем, кто арифметику помнит со школы.
Тем кто забыл, напомню следующее.
На странице форума http://www.newtheory.ru/opportunities-forum/ есть тема "Выравнивание таблиц. Тег pre." Там объясняется как организовать важную информации в форме таблицы.
Конструктор ядер изображает протон следующим образом:
Представление протона
— —
— — —
— — —
Нарисовать это очень просто.
Сначала печатается заголовок, например, Представление протона. Затем он выбирается и нажимается третья кнопка над экраном редактора: u.
Чтобы прибавить к символу протона р знак +, надо перейти на английскую клавиатуру, напечатать p^+, затем выбрать это выражение и кликнуть на кнопку formula. Можно сначала кликнуть на кнопку formula, а затем напечатать p^+ в позицию между скобок. Кстати, и здесь есть повод вспомнить Дирака с его скобками с бра-вектором и кет-вектором .
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D1 ... 0%B5%D1%82
Конструктор ядер изображает ядро дейтрона следующим образом:
Представление дейтрона
— —
—
— —
Здесь прекрасно можно увидеть смысл обменного взаимодействия двух протонов с помощью пиона — оба протона притягиваются к пиону, который ближе к каждому из протонов, чем протоны друг к другу. В результате дейтрон может существовать вечно.
Конструктор ядер изображает ядро тритона следующим образом:
Представление тритона
— —
А вот тритон уже не может существовать вечно, поскольку когда средний протон захватывает пион и становится нейтральным, то он настолько блокирует обмен другим пионом между удалёнными протонами, что появляется возможность распада.
Ещё хуже становится ситуация со следующим изотопом . Во-первых, понятно, что в таблице 3*3 уже нет места, чтобы вписать дополнительные 3 символа. Поэтому придётся использовать две таблицы 3*3.
Конструктор ядер изображает ядро изотопа следующим образом:
Представление
| — —
— — | — —
| — —
Отсюда видно, что ситуация со стабильностью стала ещё хуже, поскольку когда последний протон в первой таблице захватывает пион и становится нейтральным, то второй в целом нейтральной таблице вообще не к чему притягиваться. Соответственно, нет смысла думать о ядре изотопа .
Теперь перейдём от водорода к гелию.
Конструктор ядер изображает ядро следующим образом:
Представление
— —
—
Таким образом, для стабильности ядра важнее, чтобы отношение числа протонов к числу пионов было больше двух. Интересно отметить, что ядро является суммой дейтрона и протона, которые стабильны.
Конструктор ядер изображает ядро суммой двух дейтронов в одной таблице:
Представление
—
Вот мы и подошли к первой загадке 5.
Приглашаю принять участие в её решении.
Таблицы 3*3 можно рисовать и в тетради в клеточку.
Добавлено спустя 1 день 2 часа 53 минуты 56 секунд:
После выхода темы заметил, что пропустил символы пиона \pi^- и анти нейтрино \overline{\nu}_e.
Добавлено спустя 1 день 3 часа 59 минут 59 секунд:
Следует добавить, что в теме Таблица изотопов в Википедии приведены периоды полураспада изотопов Гадолиния.
Периоды полураспада на примере изотопов Гадолиния
Изотоп гадолиния Период полураспада
Нестабильный (менее суток)
1—10 дней
10—100 дней
100 дней—10 лет
10—10 000 лет
10 тыс.—700 млн лет
>700 млн лет (природный радиоактивный)
Стабильный
Очевидно, что хвосты таблиц можно помечать номерами изотопов следующим образом.
Представление протона
— —
— — —
— — —
158
Представление дейтрона
— —
—
— —
158
Представление тритона
— —
148
Представление
| — —
— — | — —
| — —
145
Представление
— —
—
158
Представление
—
158
Вот так и работают физики: находят проблему, строят её математическую модель, а затем проверяют её на экспериментальных данных.
Добавлено спустя 1 день 7 часов 34 минуты 49 секунд:
Рассмотрим первую загадку 5 на примере .
Очевидно, что добавка нейтрона с нулевым зарядом ничего не даёт как и в случае .
Представление
| — —
— | — —
| — —
Поэтому маркируем хвост 145.
Начнём с . Конструктор ядер изображает ядро следующим образом:
Представление
— —
— —
— —
Поэтому маркируем хвост 145.
Конструктор ядер изображает ядро следующим образом:
Представление
—
—
—
Прошу прощения, я забыл сказать, что я помещаю антинейтрино , чтобы условно показать глубину потенциальной ямы для частиц в матрице. Типа, одно нейтрино создаёт потенциальную яму, глубина которой достаточна для удержания одного заряда.
Поэтому маркируем 145.
Конструктор ядер изображает ядро следующим образом:
Представление
Здесь явно видно, что глубина потенциальной ямы не достаточна для удержания трёх зарядов.
Поэтому маркируем 145.
Конструктор ядер изображает ядро следующим образом:
Представление
| — —
— | — —
| —
Полный баланс достигнут. Поэтому маркируем 158.
Конструктор ядер изображает ядро следующим образом:
Представление
|
— | — —
|
Полный баланс достигнут. Поэтому маркируем 158.
Вот мы и подошли к первой восьмёрке!
Причём без всяких сильных взаимодействий!
Добавлено спустя 1 день 23 часа 32 минуты 17 секунд:
Следует использовать удобное сокращение. Из представления видно, что он может быть представлен так:
Представление
— | —
|
— | —
Кроме того, следует отметить, что стабильность ядра такова, что некоторая нестабильность ядра пропадает.
Теперь получается, что первая восьмёрка действительно нестабильна, как и в случае перехода от тритона к .
Добавлено спустя 3 дня 5 часов 42 минуты 6 секунд:
Вот мы и подошли к загадке 8 для ядер Be.
Конструктор ядер изображает ядро следующим образом:
Представление
| — —
— | — — —
| — —
Всё очевидно, маркируем 145.
Конструктор ядер изображает ядро следующим образом:
Представление
| —
— | — —
| —
Всё очевидно, два стабильных ядра и , маркируем 158.
И теперь явный триумф моей теории — полная ошибочность идеи сильных взаимодействий. Казалось бы, две стабильных альфа частицы вместе дадут стабильный .
Ан нет! И вот почему. Это первый случай когда обе таблицы имеют заряд +2.
Конструктор ядер изображает ядро следующим образом:
Представление
|
— | —
|
Таким образом, возможно появилось новое правило отбора: альфа частицы подряд не стабильны.
Поэтому маркируем 145.
Конструктор ядер изображает ядро следующим образом:
Представление
| — — |
— | — — | —
|— — |
Вот и подтверждение новому правилу. Оказалось достаточно вставить нейтральный блок, тем самым разнеся максимальные заряды. Поэтому маркируем 158.
Конструктор ядер изображает ядро следующим образом:
Представление
| — |
— | — | —
| — |
Разделение альфа частиц увеличилось, появилась небольшая нестабильность.
Поэтому маркируем 150.
Ну, вот, загадка 5 и 8 решена. Это было сделано в первом приближении, но достаточно убедительно.
Думаю, что если двигаться дальше, то появятся новые правила отбора.
Кроме того, следует больше использовать сокращённую версию записи таблиц.
Тем не менее, меня эта тема продолжает интриговать.
В ядерной физике существует понятие '''магических чисел''' — натуральных чисел, соответствующих количеству нуклонов в атомном ядре, при котором становится полностью заполненной какая-либо его оболочка.
== Описание ==
Известно 7 магических чисел: 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126 (последнее число — только для нейтронов). Новое магическое число было предложно японскими физиками-ядерщиками в октябре 2013 года — 34. Атомные ядра, содержащие магическое число протонов и/или нейтронов, отличаются бóльшей энергией связи, а потому и бóльшей стабильностью, чем их близкие соседи в таблице нуклидов. Особой стабильностью характеризуются так называемые дважды магические ядра, в которых количества и протонов, и нейтронов составляют магические числа. В природе существуют следующие дважды магические ядра: , , , , .
Необычная стабильность магических ядер позволяет предположить, что возможно создание трансурановых элементов, обладающих большим периодом полураспада, что не свойственно элементам с большой атомной массой. Тяжёлые изотопы с магическим числом нуклонов ожидается открыть в районе так называемого острова стабильности. Но поскольку по теоретическим расчетам ядра этих элементов, в отличие от уже известных магических ядер, несферичны, существует мнение, что последовательность именно сферических магических чисел является законченной.
Таким образом, практическая важность результатов несомненна.
Меня эта задача интересует как доказательство фиктивности гипотезы сильного взаимодействия как особого вида взаимодействия.
Наконец, просто интересно, что случится с цепочкой: будет ли она линейной, получит отростки или разобьётся на кольца или отрезки.
Поэтому я продолжаю.
Добавлено спустя 3 дня 7 часов 40 минут 40 секунд:
Конструктор ядер изображает ядро следующим образом:
Представление
| — —
— | — —
| — —
Всё очевидно (заряд равен 3), маркируем 145.
Конструктор ядер изображает ядро следующим образом:
Представление
| —
— | —
| —
Всё очевидно (заряд равен 3), маркируем 145.
Конструктор ядер изображает ядро следующим образом:
Представление
|
— |
|
Всё очевидно (заряд равен 3), маркируем 145.
Конструктор ядер изображает ядро следующим образом:
Представление
| — — |
— |— — | —
| — |
Разделение альфа частиц увеличилось, появилась стабильность.
Поэтому маркируем 158.
Конструктор ядер изображает ядро следующим образом:
Представление
| — |
— | | —
|— |
Разделение альфа частиц увеличилось, появилась стабильность.
Поэтому маркируем 158.
Конструктор ядер может изобразить ядро также следующим образом:
Представление
———— | — | —
| |
— | — | —
Конструктор ядер может изобразить ядро также следующим образом:
Представление
———— | — | —
| |
— | — | —
Всё очевидно, три стабильных ядра подряд нестабильны, маркируем 145.
- Код ссылки на тему, для размещения на персональном сайте | Показать
