Анатолий Трутнев - Происхождение стабильных элементов

Ядра тяжелее железа в термоядерных реакциях не образуются. Механизм их образования другой. Ученые предполагают, что они образуются в двух видах ядерных реакциях, сопровождающихся захватом одного или нескольких нейтронов. В первом случае ядерная реакция осуществляется медленно движущимися нейтронами. Такой процесс называется s-процессом (медленный процесс). Таким способом синтезируются тяжелые элементы после железа вплоть до золота. Во втором случае ядерные реакции происходят в результате быстрого захвата нейтронов, так называемого – r-процесса. Его суть заключается в захвате ядром не одного, а нескольких нейтронов сразу. Тогда при бета-распаде синтезируются ядра тяжелых и самых тяжелых элементов от золота вплоть до тория и урана. Но, где такие процессы могут идти, у физиков теоретиков на этот счет нет единого мнения. Для поддержания этого процесса в недрах звезды необходимо наличие большого количества свободных нейтронов. Оно может проявиться при вспышке сверхновой звезды в конце эволюции массивной звезды, когда электроны сливаются с протонами и в результате образуется большое количество свободных нейтронов. Кроме того, также много свободных нейтронов получается при слиянии двух нейтронных звезд.

Обзор различных способов образования ядер химических элементов свидетельствует о том, что все они в основном сводятся к слиянию α -частиц и захвату нейтронов ядрами, их «вдавливания» в ядра, с последующим β —распадом ядер переполненных нейтронами. В результате β —распада

нейтроны распадаются на протоны и электроны, которые затем вылетают из ядер. В итоге у ядер увеличивается заряд и они превращаются в ядра более тяжелых элементов. При этом какое местоположение займет новая частица в ядре не учитывается. В тоже время следует отметить, что атомное ядро представляет собой сложную многочастичную систему с сильным взаимодействием и большим набором свойств. И от того к какой части ядра присоединится новая частица, будет зависеть в основном или в возбужденном состоянии будет находиться новое ядро. Такой подход к изучению происхождения ядер химических элементов, находящихся в стабильном (основном) состоянии не дает полной картины механизма их рождения. Много неясностей также оставляют существующие способы описания внутреннего устройства ядра, ибо до сих пор не существует последовательной теории способной воспроизвести в полном объеме поведение нуклонов внутри ядра, из-за отсутствия знаний о свойствах ядерных сил. В данной статье сделана попытка дать новое физическое осмысление приведенных выше вопросов и получить на них определенные ответы с помощью смоделированной системы взаимодействия материи и пространства, базирующейся на следующих принципах

где W – материя, P – пространство

Т – время форма взаимодействия материи и пространства.

Е – энергия форма взаимосвязи материи и пространств

Формулировка основных постулатов

1. Реалии (R) окружающего мира являются результатом взаимодействия материи и пространства Последней неделимой частицей материи является положительно заряженный гравитон, а пространства отрицательный простон.

2. Формой их взаимосвязи является энергия, которая здесь выступает в двух ипостасях: энергии материи (E m) и энергии пространства ( – E p.), которые взаимно переходят друг в друга.

3. Пространство в смоделированной системе представлено совокупностями простонов, собранных в «силовые нити», которые, в свою очередь, образуют своеобразную «сеть», равномерно напряженную во всех направлениях за счет сил отталкивания одноименных зарядов.

4 Материя в смоделированной системе представляет собой совокупность гравитонов, размещенных определенным образом между силовыми нитями пространства.

Гравитон (g) это сгусток энергии материи, а простон это (q) сгусток энергии пространства. Сгустки образовались в начальной стадии образования Вселенной. Частицы одинаковы по модулю и обратны по знаку

Все материальные тела (от частиц до галактик) движутся в силовых нитях пространства и деформируют их. Протон сжимает, а электрон расширяет силовые нити пространства, в этом их фундаментальное сходство и различие. Несмотря на то, что протон тяжелее электрона в 1840 раз, у частиц одинаковые по величине, но разные по знаку заряды.

В современном мире все физические, химические, биологические, ядерные процессы, явления, взаимодействия происходят при непосредственном участии энергии материи и энергии пространства. Они взаимно переходят друг в друга и служат основой для формирования всего многообразия различных видов материальной энергии и способов их перехода одного вида в другой.

Согласно базовым принципам смоделированной системы все частицы, из которых состоят атома и молекулы представляют собой совокупности гравитонов, определенным образом расположенных в силовых нитях пространства. Двигаясь, гравитоны сжимают силовые нити в направлении движения. При этом выделяется энергия материи, законсервированная в силовых нитях в результате Большого взрыва. Эта энергия и разгоняет молекулы звездного газа, увеличивает степень сжатия силовых нитей пространства и повышает температуру внутри звезды.

В инфляционный период развития Вселенной в ней сформировалась Мировая сеть из силовых нитей пространства. Тогда же температура и связанная с нею степень сжатия силовых нитей достигли своего максимума. Затем Вселенная начала остывать, а степень сжатия уменьшаться. Когда Вселенная, охладилась до температуры 3000 0 К, она стала прозрачной для прохождения световых волн, Степень сжатия при этом снизилась до 10 —18м и больше не увеличивалась и остается постоянной в пределах от 0 0 до 3000 0 К.

Степень сжатия силовых нитей пространства (R) это расстояние между двумя соседними силовыми нитями. С ростом температуры (Т) вещества оно уменьшается, а при охлаждении, наоборот возрастает.

где k s – коэффициент связи между степенью сжатия и температурой, и он равен 0,3310 —21

С ростом гравитационного сжатия в недрах звезд увеличивается температура звездного вещества и степень деформации (сжатия) силовых нитей внутри звездного пространства. При повышении в центральной части звезды температуры около 10 7 K степень сжатия силовых нитей составит 0,33 10 —25 м (таблица1). Это несколько превышает степени сжатия их во внутриатомном пространстве атома водорода, в результате электрон преодолевает притяжение ядра и вылетает из атома. Образуется « бульон « из высоко энергичных и высоко скоростных протонов и электронов. Дальнейшее повышение температуры до 10 7 K и связанного с ней увеличения степеии сжатия силовых нитей до 0,22 10 —25 м приводит к следующим процессам. Протоны поглощают электроны и превращаются в нейтроны. Затем протоны объединяются с нейтронами и образуют дейтроны. Как только степень сжатия достигнет величины равной таковой в ядре гелия, два дейтрона сливаются и образуют ядро гелия. Законсервированная в связях протон – нейтрон энергия пространства переходит в энергию материи и выделяется в виде ядерной энергии. Ядро гелия представляет собой первую энергетическую оболочку (q), входящую в состав ядер всех химических элементов (Рис.1a). Каждый нуклон в ядре находится в квантовом состоянии, обладает определённым количеством энергии и моментом вращения. Согласно принципа Паули, в одном состоянии могут находиться не более одного протона и одного нейтрона. Оболочка состоит из двух энергетических уровней: уровень протонов и уровень нейтронов. Она полностью заполнена нуклонами. Изотоп атома гелия с ядром 4He стабилен и имеет повышенную устойчивость. Вокруг ядра обращаются два электрона с антипаралельными спинами. Оба электрона находятся на самой низшей по энергии орбитали 1s 2, граничная поверхность которой является симметрично-сферической. Внутри этой поверхности силы сжатия уравновешиваются силами расширения. Здесь электронная плотность достигает своего максимального значения. Степень деформации (сжатие) силовых нитей пространства до граничной поверхности высока и однородна, а за ней, то есть вокруг эффективного радиуса атома) очень незначительна, что делает химическую связь гелия с другими элементами трудно доступной.