Ядерная сила. Зарядовая независимость или зависимость? Заблуждения в физике атомных ядер.
Здравствуйте дорогие друзья, подписчики и гости моего канала!
В этой статье поговорим о самом важном свойстве ядерной связи, и разберём ошибки в современных представлениях об этом свойстве, которые были заложены на неве создания ядерной физики, тогда когда ещё не было всего массива данных о нуклидах, о ядерных реакциях и свойствах взаимодействия нуклонов.
Эти ошибки, наряду с неверными моделями атомных ядер, увели физику атомного ядра в сторону от реальности, от истинного понимания того как устроены атомные ядра.
Во время изучения физики атомных ядер, я анализировал и сопоставлял множество различных свойств, аспектов, и закономерностей в том, как взаимодействуют и как связываются в единое ядро протоны и нейтроны, и пришёл к выводу, что вместо зарядовой независимости наоборот проявляется свойство зависимости от заряда между взаимодействующими нуклонами.
Разберём заблуждения на которых основывается свойство зарядовой независимости, и поговорим о новом свойстве, которое я назвал "зарядовая зависимость", и которое является основой для построения структуры ядер и одним из столпов фундамента модели кольцевого строения атомных ядер.
Свойства ядерной связи
Ядерная связь- это явление удерживающее два нуклона вместе на расстоянии при котором сохраняется связь, и не позволяющее им разделиться сколько угодно времени при отсутствии внешних сил способных разорвать эту связь.
Ядерная связь позволяет образовываться ядрам всех элементов тяжелее Водорода-1 (ядра, состоящего из одного протона), за счёт удержания нуклонов в непосредственной близости.
Ядерные силы являются силами притяжения, эти силы превосходят силы удерживающие атомы (в химической связи) в 1000 раз. Для сравнения, энергия химической связи двух атомов водорода 4,477 эВ (электронвольт), а энергия связи протона с нейтроном в ядре Водорода-2 2,23 МэВ (мегаэлектронвольт).
Ядерная связь позволяет образовывать составные ядра с числом нуклонов от 2 до 294 (столько нуклонов в Оганесоне, это нестабильный нуклид, с периодом полураспада в 1 миллисекунду).
Использовал термин "составные", потому как ядро может состоять из одного протона, это ядро Водорода-1. Оценить свойства ядерной связи можно благодаря ядру Водорода-2, которое называется Дейтроном. Это стабильное соединение протона и нейтрона хорошо изучено, благодаря этому можно узнать каким образом протон с нейтроном взаимосвязаны в одну систему, как относительно друг друга располагаются, на каком расстоянии, и с какой силой удерживаются вместе.
Основные свойства ядерной связи:
- Зарядовая независимость/зависимость
- Спиновая зависимость
- Короткодействие
- Нецентральность
- Насыщение
В этой статье разберём только первое свойство, остальные в следующей.
Зарядовая независимость
Не будем далеко ходить, возьмём описание этого свойства с сайта проекта кафедры общей ядерной физики физического факультета МГУ и отдела электромагнитных процессов и взаимодействия атомных ядер НИИЯФ МГУ.
Вот так Гайзенберг, в 1932 году, ввел свои заблуждения, и по сей день официальная позиция ученых слепо придерживается этой фундаментальной ошибке. Считается, что сильное (ядерное) взаимодействие не зависит от типа нуклона, то-есть зарядовая независимость, подразумевает, что протон с протоном, протон с нейтроном, и нейтрон с нейтроном, одинаково связываются в ядрах.
"... если вычесть влияние сил электромагнитной природы... ", это вообще как? То есть ученые, подходят к пониманию природы взаимодействия на основании воображаемого математического формализма. Как можно взять и вычесть природное явление из свойств взаимодействия, и утверждать, что по этому нуклоны неразличимы при взаимодействии?
Нельзя "выключить" электромагнитные силы, несмотря на то, что считается (ошибочно считается), что они намного меньше ядерных сил, удерживающих два нуклона вместе, электромагнитные силы (в реальном мире, а не в воображаемом математиками) играют решающую и основополагающую роль в связях нуклонов.
Это утверждение находит массу доказательств, которые я буду приводить в этой и последующих статьях, в отличии от утверждения о зарядовой независимости, на основании которого строят модели атомных ядер, в которых и протоны с протонами и нейтроны с нейтронами связываются идентично протону с нейтроном.
Учёные сами не скрывают того, что протон с протоном и нейтрон с нейтроном не имеют связанного состояния. Есть хорошая книга, в которой, и кстати в единственной из большого числа книг по ядерной физике, которые я читал, говорится об этом (в остальных как то об этом умалчивается, видимо не хочется учёным одновременно говорить, что разницы в связи между протоном и протоном, нейтроном и нейтроном, и протоном и нейтроном нет, и тут же писать что связанное состояние может быть только у протона с нейтроном, а протон с протоном и нейтрон с нейтроном не связываются...).
(Стоит отметить, что даже между протоном и нейтроном, как указано в таблице, связь образуется только в случае их относительного расположения при котором их спины сонаправлены.)
И так, связанного состояния не существует, но не смотря на этот вопиющий факт, учёные продолжают лоббировать гипотезу, о независимости ядерных сил, приводя в доказательства принципы и математические правила, так же интерпретируя эксперименты соответственным образом, подгоняя результаты под желаемый вывод.
Да и сам подход к определению этого свойства не может показывать истинное поведение связанных нуклонов в ядре, так как основывается на рассеянии нуклонов на ядрах. То есть то, как отклоняются протоны и нейтроны при бомбардировки ими вещества не может указывать на то, как протоны и нейтроны связаны в одном ядре. При этом сами опыты показывают различия между тем как отклоняются/отражаются протоны и нейтроны, и только за вычетом заряда протона полагается их идентичность.
Как я уже говорил, в реальности заряд протона ни куда не вычитается, и в ядрах присутствует у протонов всегда, определяя взаимодействие с окружающими протонами и нейтронами.
Существует такое понятие как кулоновский барьер, который нужно преодолеть протону, что бы сблизиться с протоном (или ядром) на расстояние при котором образуется ядерная связь. Кулоновское отталкивание это явление основанное на электромагнитной природе. Величина этого барьера для двух протонов 1,1 Мэв, когда энергия связи протона с нейтроном равна 2,2 Мэв (при этом 2,2 МэВ, это энергия связи протона с нейтроном, связи протона с протоном вообще не существует). Для нейтрона понятия барьера вообще не существует, так как у него нет заряда (на самом деле есть, но небольшой) и соответственно сил отталкивания.
Как можно говорить об отсутствии влияния электромагнитных сил в ядерной связи, когда на "ядерных" расстояниях они того же порядка, что и силы ядерной связи, и при этом утверждать что они разного порядка?
Возникает резонный вопрос, на сколько утверждение, сделанное 100 лет назад, и которое до сих пор лежит в основе моделей атомных ядер, соответствует действительности?. Дочитав эту статью, у вас, уважаемый читатель, не будет сомнений об ошибочности утверждения о зарядовой независимости.
Сила отталкивания
Давайте рассмотрим на каком расстоянии устанавливается ядерная связь между нуклонами и на каком расстоянии находится условный кулоновский барьер.
Кулоновский барьер отмечен на графике красной вертикальной линией, проходящей через точку "Б", в этой условной точке силы электромагнитного отталкивания равны силам ядерного притяжения, далее, до точки "А" силы ядерного притяжения больше сил отталкивания, но при дальнейшем сближении нуклонов, после точки "А" снова преобладают силы отталкивания, что говорит о том, что силы отталкивания между нуклонами действовали всегда, и лишь на коротком участке расстояния между частицами, силы притяжения превосходят силы отталкивания.
Максимальная энергия связи между протоном и нейтроном (напомню, что между протоном и протонов вообще нет связанного состояния) достигается на расстоянии приблизительно 0,8 фм, и равна 2,2 МэВ, для дейтерона, ядра состоящего только из одного протона и одного нейтрона.
Из многочисленных источников, которые приводить не вижу смысла, расстояние кулоновского барьера для двух протонов примерно равняется 2 фм, далее по идее должны преобладать силы ядерного притяжения. Но так ли это, давайте посмотрим.
Как известно, электромагнитные силы как убывают так и возрастают обратно пропорционально квадрату расстояния. Если высота кулоновского барьера между двумя протонами считается 1,1 МэВ, а кулоновский барьер находится на растоянии примерно 2 фм, то при сближении двух протонов до расстояния 0,8 фм, сила отталкивания между ними, согласно закону кулона, должна кратно возрости.
Исходя из этих данных можно определить энергию взаимодействия двух протонов на расстоянии 0,8 фм.
Так же можно сделать расчет по формуле Кулона:
Из расчета видим, что энергия отталкивания между двумя протонами и энергия связи (притяжения) протона с нейтроном (2,23МэВ), на одинаковых расстояниях практически равны, а по факту электромагнитное отталкивание больше сил гипотетической ядерной связи, имеющей якобы не электромагнитную, отдельную природу. (Вопрос количественных данных по энергии связи протона с нейтроном, а по факту по дефекту их масс, будет отдельные статьи.)
Исходя из этого можно сделать вывод, что силы отталкивания между двумя протонами больше сил притяжения между двумя любыми нуклонами.
И именно поэтому два протона не могут образовать ядерную связь, и поэтому не существует ядра состоящего из двух протонов, и вообще не существует связанного состояния двух протонов, даже нестабильного с максимально малым временем жизни (периодом полураспада).
Этим фактам не могут противоречить ни какие принципы и математические приемы.
А если энергия электромагнитного отталкивания на расстоянии ядерной связи того же порядка, что и энергия сильного ядерного притяжения, то значит ядерные силы притяжения и силы электромагнитного отталкивания могут иметь одну природу, электромагнитную!
Это утверждение не совсем по теме, но оно может показывать, на сколько современная физика заблудилась нагромаждением различными несуществующими природами, которыми пытаются описать различные явления, сильные и слабые связи, гравитацию, электромагнитные силы, для каждого придумывают свои частицы, хотя законы можно сказать, что одинаковы, что указывает на то, что в действительности есть только одна природа и сущность, которая вызывает эти и другие явления. Немного отвлеклись, продолжим.
Нейтрон, имея небольшой заряд и соответственно силы отталкивания от других нейтронов, может спокойно без всякого барьера проникать в ядра, и может связываться с протоном, поэтому существует стабильное ядро состоящее из протона и нейтрона.
Нельзя отнимать электромагнитные силы из ядерной связи, и на этом основании утверждать о зарядовой независимости.
Заряды протонов существуют всегда, независимо от их положения, за условным кулоновских барьером или после. Именно заряды протонов идентифицируют ядро как определенный элемент, формируют его свойства и характеристики, связанные со структурой ядра, выстроенной из определенного числа протонов и нейтронов, и которая образуется благодаря связям протонов с нейтронами. И только протонов с нейтронами, а не протонов с протонами и нейтронов с нейтронами, как это понимает современная научная парадигма, возникшая в первой половине прошлого века, в отсутствии экспериментальных свидетельств и фактов, которые в настоящее время полностью опровергают эти заблуждения.
Что бы не нагромождать данную статью, сделаю отдельнуя статью, где подробно разберу энергии связи для легких ядер, согласно расстояниям между наклонами, и сравню их с методами официальной физики.
И так, свойство ядерной связи - зарядовая независимость, содержит недопустимые ошибочные суждения, из-за которых построить микроскопическую модель ядра было просто невозможно, любое ядро было бы комком протонов и нейтронов не имеющего строгой структуры, как это и есть в существующих моделях, основанных на свойстве зарядовой независимости.
Зарядовая зависимость
Это абсолютно новое понятие в ядерной физике, которое накладывает новое свойство на ядерную связь.
Свойство зарядовой зависимости в своей теории я констатировал следующим образом:
Протон может иметь стабильную связь только с нейтроном, а нейтрон только с протоном. Соответственно протон не может иметь стабильную связь с протоном, и нейтрон не может иметь стабильную связь с нейтроном.
Это утверждение является достоверным, и полностью подтверждается тремя простыми фактами.
1. Не существует стабильного нуклида состоящего из двух протонов.
2. Не существует стабильного нуклида состоящего из двух нейтронов.
3. Существует стабильный нуклид состоящий из протона и нейтрона.
Так же есть не мало свидетельств этим фактам с разных сторон, которые мы в будущем обсудим.
Если бы протон с протоном мог связываться, как протон с нейтроном, то в природе существовало бы стабильное ядро состоящее из двух протонов, или только из протонов, но такого не существует.
В экспериментах, в которых якобы обнаруживают дипротон, время его существования меньше секунды в минус девятой степени. Такое ничтожное время по всей видимости ни что иное как выдача желаемого за действительное. Да и результаты этих экспериментов лишь предполагают, что два протона были связаны между собой, до того как были зарегистрированы как два отдельных протона.
Таким образом, ни кто ни когда не фиксировал двух связанных протонов, и только по двум вылетающим, не связанным, протонам, делают вывод что они были связаны очень короткое время. Оценить какие либо свойства связи двух протонов за такое время невозможно, поэтому, как можно утверждать, что связь протона с протоном идентична связи протона с нейтроном???
Даже если бы связанное состояние двух протонов существовало хотя бы какое нибудь ничтожное время, что бы можно было зарегистрировать такое ядро, можно было бы поспорить и подумать, что возможно в каких либо тяжёлых ядрах два протона могли бы быть связаны, но чем больше протонов в ядре, тем больше в сумме силы отталкивания между ними, что ещё больше говорит о том, что протоны не могут быть связаны в ядре.
Во время синтеза в звезде два протона соударяясь либо непременно разлетаются как два протона, либо в этой реакции один протон становится нейтроном, при этом они так же могут разлететься или могут образовать составное ядро.
Два протона сливаются с немедленным образованием нейтрона из одного протона.
Все нейтроны образуются исключительно при соударении двух протонов, даже те, которые образуются в ядрах при бетта-распаде.
Связанное состояние двух нейтронов вообще является лишь гипотетическим, и ни разу не наблюдалось, хотя у нейтронов заряд практически отсутствует, что не мешало бы им связаться, ведь между ними нет электромагнитного отталкивания, но ядерные силы, как утверждают ученые, точно такие же, как между протоном и нейтроном, тогда почему они не связываются? Я думаю, потому что они имеют одинаковый заряд, и так как ядерная связь имеет электромагнитную природу, то притяжения не может возникнуть, только отталкивание.
Протон с нейтроном же совершенно стабильно находятся в виде изотопа водорода -2.
Поэтому, к каким бы математическим ухищрениям не прибегали учёные, есть достоверные факты, которые нельзя не учитывать, и тем более вводить противоречащие этим фактам свойства.
Что ещё нужно для того, что бы утверждать о зарядовой зависимости? По моему эти факты сами за себя говорят о том, что протон-протон, нейтрон-нейтрон, и протон-нейтрон связи не являются идентичными.
Существуют эксперементальные данные по распределению электрических зарядов в протоне и нейтроне.
Как видим внешняя область протона заряжена "положительно", а внешняя область нейтрона заряжена "отрицательно", и хотя нейтрон считается нейтральным по заряду, всё же заряд у него есть, так же это подтверждается наличием магнитного момента у нейтрона.
Природа устроена таким образом, что одинаковые заряды отталкиваются, а противоположные притягиваются. Поэтому также, исходя из совершенно установленных электромагнитных свойств, можно заключить, что протон с протоном будут отталкиваться, нейтрон с нейтроном будут отталкиваться (хотя и с небольшой силой), а притягиваться будут только протон с нейтроном.
На этих основаниях, фактах, и фактах которые будут представлены в следующей статье, можно сделать заключение о зарядовой зависимости между протоном и нейтроном в ядерной связи!
Но это далеко не все факты указывающие на то, что в ядрах протоны связаны только с нейтронами а нейтроны только с протонами. В последующих статьях этому будут представлены дополнительные, исчерпывающие вопрос, доказательства!
Зарядовая зависимость говорит о том, что в ядрах связаны только протоны с нейтронами!
Это ключевое свойство, которое дает понимание о структуре атомных ядер, и позволяет строить модели атомных ядер, которые могут показывать строение ядер и то, каким образом относительно друг друга располагаются протоны и нейтроны в ядрах!
Все остальные свойства относятся только к связи протона с нейтроном, потому как были исследованы на дейтроне (стабильной связанной системе протона с нейтроном).
Эти свойства разберём в следующей статье!
Завершение
Как можно так нагло утверждать о зарядовой независимости, на основании математических принципов, когда факты указывают на обратное, как можно говорить о разных порядках электромагнитных сил отталкивания и ядерных сил притяжения, когда они одного порядка? Не является ли это подтасовкой, обманом, введением в заблуждение, или умышленным потоканием западным ученым столетней давности, мол они были умные и великие, а мы сейчас глупые, и не смотря на все новые данные, они правы а мы нет... Для меня как всегда все предельно ясно, как для вас, как всегда мне очень интересно, пишите в комментариях что вы думаете!
В официально признанных моделях, которые основываются на математически допустимых операциях и на ошибочных представлениях о том как связываются протоны и нейтроны, ядра не имеют какой либо структуры, представлены как комки в которых все нуклоны имеют одинаковые свойства связи, и при этом перемещаются относительно друг друга по ядру не смотря на большую силу ядерного притяжения между ними.
В разработанной мною модели, строение ядер основано на свойствах связи и взаимном расположении нуклонов, которые образуют структуру, в которой каждый нуклон находится в определенном месте, при этом согласно зарядовой зависимости каждый протон связан только с нейтронами, и каждый нейтрон связан только с протонами.
Таким образом ядро является "кристаллом", в котором все нуклоны расположены в одной плоскости согласно другим свойствам связи, о которых поговорим в следующей статье.
Фиксированное положение нуклонов в ядре позволяет сделать изображения атомных ядер. Структура образуется согласно последовательной цепи присоединения протонов, нейтронов, и альфа-частиц, к предыдущему ядру. Таким образом все элементы образуются последовательно, начиная с водорода, посредством всего трех ядерных реакций (присоединение протона, присоединение нейтрона, и присоединение альфа-частицы).
Подробно о механике ядерных реакциях синтеза в будущих статьях.
Если вам интересно детальное описание теории кольцевого строения атомных ядер, или интересно посмотреть на изображения ядер (изображения в книге представлены для всех изотопов всех элементов), или просто хотите поддержать автора в его научной деятельности, вы можете приобрести книгу обратившись к автору на любой удобной для вас интернет площадке, ссылки на них в taplink👇.
Подписывайтесь на мой канал, что бы не пропустить новости и разборы теории!
Пишите в комментариях свои вопросы, соображения, и может быть возражения!
Всем Добра и Мира!
© Янвинтин Тимофей