Свойства атомного ядра

На рис. 5.4 показана идеализированная экспериментальная зависимость энергии связи на нуклон для различных атомных ядер, характеризуемых числом нуклонов А, а под ней изображены соответствующие потенциальные характеристики U₁(x) ядер, пронумерованные от №1 до №5.

Самому лёгкому ядру — дейтону соответствует идеальная вязкопластическая форма потенциальной ямы (№1) и наименьшая величина энергии связи. По мере увеличения числа нейтронов и протонов в ядре заряд его увеличивается и упругие свойства проявляются всё в большей мере, а энергия связи на нуклон возрастает. На рис. 5.4 этому соответствует потенциальная характеристика №2, представляющая собой некую переходную форму характеристик по рис. 5.3, а и рис. 5.3, б со сглаженным «пиком». Максимуму энергии связи на нуклон отвечает потенциальная характеристика №3 вязкоупругого взаимодействия нуклонов, имеющая максимальную высоту потенциального барьера; она в наибольшей мере приближается к идеальной характеристике по рис. 5.3, б с острым «пиком». По мере дальнейшего увеличения массового числа в ядрах, как известно, количество нейтронов начинает заметно преобладать над количеством протонов и пластические свойства проявляются всё в большей мере. Это приводит сначала к ещё большему сглаживанию «пика» в характеристике U₁(x) (№4), а затем к полному его исчезновению в потенциальной характеристике №5 вязкоупругопластического взаимодействия нуклонов; в последнем случае мы имеем дело с тяжёлыми нестабильными (радиоактивными) ядрами. Таким образом, уменьшение энергии связи на нуклон для лёгких ядер (левая ветвь кривой на рис. 5.4) обусловлено малым суммарным зарядом, а для тяжёлых (правая ветвь) — избытком нейтронов в ядре; и в том и в другом случаях это связано с проявлением пластических свойств ядерной материи.

Представленные на рис. 5.3 графики предлагают ещё три решения — в виде потенциальных характеристик U₂(x), изображённых пунктирными линиями, — которые могут быть использованы для объяснения других свойств ядерной материи. В частности, характеристика вязкопластического взаимодействия U₂(x) по рис. 5.3, а пригодна для описания слабого взаимодействия, наблюдаемого при b-распаде ядер и распаде ряда нестабильных элементарных частиц, а характеристика U₂(x) по рис. 5.3, б (вязкоупругое взаимодействие) и рис. 5.3, в (вязкоупругопластическое взаимодействие), если только они реализуются в природе, с большой степенью вероятности указывают на безуспешность попыток разделить протон или электрон на составные части — кварки или другие элементы первоматерии.

Рис. 5.5. Движение нуклонов в невозбуждённом (а) и возбуждённом (б) ядре атома гелия

В зависимости от величины дискриминанта
D = ¼ a(dW/dt)(KП – adW/dt)
приведённое в предыдущем разделе квадратное уравнение может описывать либо пару пересекающихся прямых (при D = 0), либо гиперболу (при D ≠ 0). Первый случай реализуется при условии dW/dt = 0, отвечающем невозбуждённому состоянию ядра (рис. 5.5, а), и при режиме возбуждения, определяемом условием КП = adW/dt, который логично связать с избирательным поглощением энергии веществом, получившим название ядерного магнитного резонанса. Второй случай соответствует возбуждённому состоянию ядра (рис. 5.5, б), при котором оно излучает энергию. Таким образом, в рамках принятой концепции появляется возможность конструирования различных моделей ядра, общей чертой которых является поведение его составных частей: в возбуждённом ядре колебания нуклонов должны осуществляться вдоль кривых линий (гипербол), в невозбуждённом — вдоль прямолинейных траекторий.

НАЗАД < > ВПЕРЁД

[Главная][Презентация][Очерки][Статьи][Брошюра][Изобретения][Мой архив]

Хостинг от uCoz