Найти тему
Vladimir Baltrunas

Российские ученые обнаружили новый элемент периодической системы Менделеева

Новый химический элемент периодической таблицы Менделеева - Октанейтрон

В 2013 году о возможном наблюдении октанейтрона при кластерном распаде калифорния-252 заявили российские учёные из Томского политехнического университета.Вероятность такого типа кластерного распада была оценена в 1,74⋅10−6 от вероятности α-распада.

Однако, по данным армянских физиков из Ереванского физического института, вероятность такого распада не более 0,5⋅10−6 от вероятности α-распада.

Также, возможно, октанейтрон наблюдался при поисках тёмной материи в эксперименте CDMS II.

Октанейтрон — стабильная (или относительно долгоживущая) частица, состоящая из восьми нейтронов (восьми протонов и восьми электронов), новый химический элемент периодической таблицы Менделеева – инертный газ An.

Конфигурация ядерной решетки октанейтрона
Конфигурация ядерной решетки октанейтрона

Позитронно-электронная модель атомного ядра

В позитронно-электронной модели атомного ядра используется:

  • три типа частиц – электрон и распакованный протон - позитрон и пион (темная материя)
  • два типа фундаментальных взаимодействия – кулоновское между позитроном и электроном и взаимодействие между пионом (темной материей) и заряженными частицами – позитроном и электроном.

Протон в позитронной-электронной модели атомного ядра является продуктом взаимодействия двух типов материи:

  • электромагнитной материи – позитрон
  • темной материи – пион (пи-мезоны и т.д.)
  • позитрон притягивает темную материю – протон очень устойчивая частица
  • каждая материя сохраняет свои свойства

Электрон является античастицей позитрона и соответственно СРТ-инверсией отталкивает темную материю.

CPT-инвариантность — это фундаментальная симметрия физических законов при преобразованиях, включающих одновременную инверсию заряда, чётности и времени.

В силу CPT-теоремы доказывается строгое соответствие между веществом и антивеществом. В частности, у частицы и античастицы точно равны масса и магнитный момент, их электрические заряды равны по модулю и противоположны по знаку, а спины равны по модулю и противоположны по направлению.

Нейтрон состоит из протонов и электронов – кулоновское взаимодействие притягивает частицы, темная материя отталкивает, в результате возникает устойчивое взаимодействие.

В позитронно-электронной модели заряд ядра определяется компоновкой ядерной решетки.

Опыты Резерфорда

Первые прямые эксперименты по исследованию внутренней структуры атомов были выполнены Э. Резерфордом и его сотрудниками Э. Марсденом и Х. Гейгером в 1909–1911 годах. Резерфорд предложил применить зондирование атома с помощью α-частиц, которые возникают при радиоактивном распаде радия и некоторых других элементов. Масса α-частиц приблизительно в 7304 раза больше массы электрона, а положительный заряд равен удвоенному элементарному заряду.

В своих опытах Резерфорд использовал α-частицы – это полностью ионизированные атомы гелия. Они были открыты Резерфордом в 1899 году при изучении явления радиоактивности. Этими частицами Резерфорд бомбардировал атомы тяжелых элементов (золото, серебро, медь и др.). Электроны, входящие в состав атомов, вследствие малой массы не могут заметно изменить траекторию α-частицы. Рассеяние, то есть изменение направления движения α-частиц, может вызвать только тяжелая положительно заряженная часть атома.

Схема опыта Резерфорда представлена на рис 1.
Схема опыта Резерфорда представлена на рис 1.

От радиоактивного источника, заключенного в свинцовый контейнер, α-частицы направлялись на тонкую металлическую фольгу. Рассеянные частицы попадали на экран, покрытый слоем кристаллов сульфида цинка, способных светиться под ударами быстрых заряженных частиц. Сцинтилляции (вспышки) на экране наблюдались глазом с помощью микроскопа. Наблюдения рассеянных α-частиц в опыте Резерфорда можно было проводить под различными углами φ к первоначальному направлению пучка. Было обнаружено, что большинство α-частиц проходит через тонкий слой металла, практически не испытывая отклонения. Однако небольшая часть частиц отклоняется на значительные углы, превышающие 30°. Очень редкие α-частицы (приблизительно одна на десять тысяч) испытывали отклонение на углы, близкие к 180°.

Ядерная решетка альфа частицы на рис. 2
Ядерная решетка альфа частицы на рис. 2

Эксперименты проводились не в вакууме, α-частицы вылетая из свинцового контейнера захватывали электроны в воздухе, превращаясь в гелий-4, с испусканием фотонов, которые и видели в микроскоп. До золотой фольги долетали нейтрально заряженные ядра гелия-4, имеющего большую проникающую способность вследствие отсутствия валентных электронов - ядра всех инертных газов имеют нейтральный заряд. У инертных газов вследствие того, что ядро имеет нейтральный заряд, отсутствуют валентные электроны, что объясняет их инертность.

Ядерная решетка  гелия-4 на рис. 3
Ядерная решетка гелия-4 на рис. 3

Данный эффект используется в люминесцентных лампах. Под действием электрического тока два крайних электрона выбивались электронами из ядра, а потом ядро снова захватывало электроны с испусканием фотона. Соответственно меняется заряд ядра и можно утверждать, что в газоразрядных ламах идет низкотемпературный термоядерный синтез.

Таблица №1
Таблица №1

Материалы предоставлены ООО «СПАЗ-Интегратор», сайт http://www.spazint.ru/nauka.html