Stinët

Shtëpi Ese Tani më në fund kemi ardhur në përgjigjen e pyetjes së origjinës së grimcave misterioze beta. Burimi i shfaqjes së tyre është procesi i kundërt i shndërrimit të një protoni në një neutron, përkatësisht: shndërrimi i një neutroni në një proton. Nga konsideratat logjike, një proces i tillë shoqërohet në mënyrë analoge me emetimin e një elektroni (e njëjta grimcë beta). Në fund të fundit, humbja e një ngarkese negative është e barabartë me marrjen e një ngarkese pozitive. Por ku mund të gjendet në një neutron plotësisht të pa ngarkuar
ngarkesë negative dhe ta liroje?.
Në fakt, nëse gjithçka do të kufizohej vetëm në emetimin e një grimce të ngarkuar negativisht, kjo do të ishte thjesht e pamundur. Përvoja shekullore i ka mësuar fizikantët me idenë se as ngarkesa negative dhe as ajo pozitive nuk mund të lindin nga asgjëja. Ashtu si asnjë nga këto akuza nuk mund të zhduket pa asnjë gjurmë. Ky është ligji i ruajtjes
ngarkesë elektrike
Në realitet, neutroni nuk lëshon thjesht një grimcë beta; në të njëjtën kohë, ai gjithashtu formon një proton, i cili balancon plotësisht ngarkesën negative të kësaj të fundit dhe ruan neutralitetin e përgjithshëm. Kështu, në total nuk formohet asnjë tarifë shtesë. Po kështu, kur një elektron takon një pozitron dhe asgjësohet, ndryshimi neto në ngarkesë është gjithashtu zero. Kur një proton lëshon një pozitron për t'u bërë neutron, grimca origjinale (protoni) ka një ngarkesë pozitive njësi, dhe dy grimcat që rezultojnë (neutroni dhe pozitroni) gjithashtu kanë një ngarkesë totale +1. Bërthama është gjithashtu e aftë të thithë një elektron, atëherë protoni brenda bërthamës shndërrohet në një neutron. Elektroni me proton (ngarkesa totale e tyre e barabartë me zero) formojnë një neutron pa ngarkesë. Në mënyrë tipike, bërthama kap një elektron nga shtresa K më afër saj, kështu që ky proces quhet kapja K. Menjëherë, vendin e lirë e zë një elektron nga një shtresë L më e largët, e cila shoqërohet me lëshimin e energjisë në formë rrezatimi me rreze x. Ky efekt u përshkrua për herë të parë në vitin 1938 nga fizikani amerikan L. Alvarez. Si rregull, transformimet kimike, të cilat lidhen me lëvizjen e elektroneve, për të

reaksionet bërthamore

Proceset e kalbjes beta kanë qenë të njohura për një kohë të gjatë (10). Megjithatë, në këtë punë këto procese konsiderohen jo vetëm si shembull aplikim praktik deklaratat dhe dispozitat e paraqitura në këtë punim. Shqyrtimi i këtyre proceseve paraqet interes të konsiderueshëm sepse:
a) sqarohen disa veçori të rrjedhës së tyre;
b) lind një mundësi me shkallë të lartë llogarit me saktësi bilancet materiale të proceseve të kalbjes beta;
c) bëhet e mundur për të sjellë njëfarë qartësie në problemin e neutrinos.

Pjesa 3.1. Prishja e neutronit(beta minus kalbje).
3.1.1. Prishja e neutronit (shndërrimi i një neutroni në një proton) është një nga llojet kryesore të kalbjes në natyrë, i cili tërheq një vijë nën jetëgjatësinë e të gjithëve. elementet kimike më i rëndë se hidrogjeni:
neutron = proton + elektron + elektron antineutrino , shih fig. 20-1.

Oriz. 20-1. Diagrami i zbërthimit të neutronit.
Skema e zbërthimit të neutronit është relativisht e thjeshtë - gjatë procesit të kalbjes, një nga kuarkët transformohet d te kuarki u me lirimin e një elektroni dhe çlirimin e energjisë-materies së tepërt në formën e një antineutrine. Sidoqoftë, një ekzaminim i hollësishëm i këtij procesi (duke marrë parasysh respektimin e pakushtëzuar të të gjitha ligjeve të ruajtjes) zbulon disa veçori të rrjedhës së tij, përkatësisht:
a) procesi ndodh vetëm brenda kuarkut d;
b) procesi ndodh vetëm pas formimit të një çifti ndihmës (të ndërmjetëm) elektron-pozitron "brenda" kuarkut. Formimi i një çifti elektron-pozitron ndihmës është i detyrueshëm, pasi pjesëmarrja e tij në proces diktohet nga ligjet e ruajtjes;
c) vetëm lënda e gluon-1 dhe vetëm ky kuark d përdoret për formimin e një çifti elektron-pozitron ndihmës. (Shih gjithashtu paragrafin 3.3.2.)
3.1.2. Kështu, procesi i shndërrimit të një neutroni në një proton (transformimi i një kombinimi udd në kombinim uud) mund të kufizohet në shqyrtimin e procesit të transformimit të kuarkut d në kuark u, i cili ndodh në sekuencën e mëposhtme, shih Fig. 20-2:

Oriz. 20-2. Prishja e neutronit. Skema e shndërrimit të një kuarku(d) në një kuark(u).
a) për shkak të paqëndrueshmërisë së kombinimit udd neutroni kalon në një gjendje të ngacmuar (shih paragrafin 3.4) dhe "brenda" një prej kuarkeve d formohet një çift ndihmës elektron-pozitron (përdoret lënda gluon-1 në masën: 0,51099 + 0,51099 = 1,02198 MeV);
b) para së gjithash (për shembull: rrotullimet janë antiparalele), ndodh asgjësimi i pjesshëm i kuarkut grimcë-bërthamë (-1/3) dhe pozitroni që rezulton. Energjia e çliruar është 0,17033 + 0,17033 = 0,34066 MeV. Shfaqet një grimcë +2/3.
c) një elektron "i panevojshëm" (masa 0,51099 MeV) largohet nga zona e reaksionit (kuarku), dhe më pas nga kufijtë e protonit;
d) brenda grimcave ( d-u) materia e tepërt e gluon-1 mbeti në sasinë 0,44168 MeV dhe u shfaq një energji asgjësimi prej 0,34066 MeV, gjithsej: 0,44168 + 0,34066 = 0,78234 MeV. Kjo energji e tepërt shpërndahet ndërmjet elektronit dhe antineutrinës dhe hiqet nga zona e reaksionit, dhe më pas përtej protonit (shih shënimin).
e) pas shfaqjes së një grimce-bërthame +2/3 me një masë prej 0,34066 MeV dhe një ulje të masës së resë gluon-1 me 1,02198 + 0,44168 = 1,46366 MeV, formohet një kuark. u dhe krijohet një kombinim uud. Procesi i shndërrimit të një neutroni në një proton ka përfunduar.
3.1.3. Totali për zbërthimin e neutronit:
a) sipas kësaj skeme ndodhin të gjitha reaksionet e zbërthimit beta të neutroneve - të vetme dhe ato të vendosura në bërthamat e tabelës periodike;
b) prania e dy kuarkeve masive në neutron dçon në një çekuilibër të konsiderueshëm të masave (dhe ngarkesave) në kombinim udd, gjë që e bën këtë sistem dukshëm të paqëndrueshëm dhe të dënuar me kalbje spontane beta;
c) të gjitha reaksionet e ndërveprimit që lidhen me shndërrimin e një neutroni në një proton ndodhin brenda njërit prej kuarkeve d me formimin e një çifti elektron-pozitron ndihmës. Formimi i një çifti elektron-pozitron është i detyrueshëm, pasi pjesëmarrja e tij kërkohet nga ligjet e ruajtjes;
d) procesi është me energji të tepërt. Energjia e tepërt shpërndahet ndërmjet elektronit dhe antineutrinës dhe nxirret përtej protonit;
e) meqenëse procesi ndodh vetëm për shkak të materies së kuarkut gluon-1 d, atëherë masa e gluon-2 në neutronin "fillestar" dhe protonin "përfundimtar" mbetet e pandryshuar - 931.56576 MeV, shih gjithashtu Fig. 18 dhe 19.
3.1.4. Shënim:
Gjatë procesit të zbërthimit, energjia e tepërt shpërndahet midis elektronit dhe antineutrinës. NË në këtë rast(në tekst dhe në Fig. 20-2.) është paraqitur një version në të cilin është dhënë me kusht shpërndarja e energjisë “e llogaritur” ndërmjet elektronit (0,44168) dhe antineutrinës (0,34066).

Pjesë. 3.2. Prishja e protonit.
Përveç zbërthimit të neutronit (zbërthimi beta-minus), proceset që konvertojnë një proton në një neutron mund të ndodhin gjithashtu në bërthamat e përbëra: zbërthimi beta-plus dhe kapja e elektroneve:
proton + energji = neutron + pozitron + neutrino
proton + elektron + energji = neutron + neutrino.

Duke pasur të dhëna për masën e kuarkeve, ne mund të shqyrtojmë më në detaje modelet e zbërthimit dhe të përcaktojmë balancat materiale të këtyre proceseve.
3.2.1. Beta plus prishje. Reagimi i shndërrimit të një protoni në një neutron (prishja beta-plus) ndodh brenda njërit prej kuarkeve ( u) me formimin e një çifti elektron-pozitron ndihmës, shih Fig. 21. Procesi konsumon energji. Kërkohet një furnizim me energji prej 2.48564 MeV, i cili shpenzohet:
- për formimin e një çifti elektron-pozitron ndihmës - 1,02198 MeV;
- për të rritur masën e resë së gluonit të kuarkut d- 1,46366 MeV.
Rendimenti i materialeve gjatë reaksionit është 1,19231 MeV. Diferenca materie-energji prej 2,48564 - 1,19231 = 1,29333 MeV shkon për të rritur masën e neutronit.

Oriz. 21. Skema e shndërrimit të një kuarku u në një kuark d (zbërthimi beta-plus).
Procesi ndodh në sekuencën e mëposhtme:
a) në një proton (dhe më pas në një nga kuarkët u) energjia e furnizuar është të paktën 2.48564 MeV;
b) për shkak të kësaj energjie (2,48564 MeV) në fushën e Kulombit të bërthamës-grimcë +2/3, formohet një çift elektron-pozitron ndihmës dhe masa e gluonit "rritet" (për kuarkun u Masa e gluonit është 1,46366 MeV, dhe ajo e kuarkut d duhet të jetë 2.92732 MeV);
c) ndodh asgjësimi i pjesshëm i kuarkut grimcë-bërthamë (+2/3) dhe elektroni që rezulton. Energjia çlirohet në masën 0,34066 + 0,34066 = 0,68132 MeV dhe shfaqet një grimcë -1/3;
c) një energji prej 0,68132 MeV u krijua brenda kuarkut nga asgjësimi i pjesshëm. Kjo energji e tepërt shpërndahet midis pozitronit dhe neutrinës dhe largohet me ta nga zona e reagimit, dhe më pas përtej u-d;
d) pozitroni “i panevojshëm” (masa 0,51099 MeV) largohet nga zona e reaksionit;
e) pas shfaqjes së një grimce-bërthamë -1/3 me një masë prej 0,17 MeV dhe një rritje të masës së resë gluon-1 me 1,46366 MeV, formohet një kuark. d dhe krijohet një kombinim udd. Procesi i shndërrimit të një protoni në një neutron ka përfunduar.
Totali për prishjen beta-plus:
a) të gjitha reaksionet e ndërveprimit që lidhen me shndërrimin e një protoni në një neutron (zbërthimi beta-plus) ndodhin brenda një prej kuarkeve u me formimin e një çifti elektron-pozitron ndihmës;
b) procesi konsumon energji, kërkohet një furnizim me energji prej 2,48 MeV. Sidoqoftë, në të njëjtën kohë, një emetim "kundër" i energjisë prej 0.68 MeV në formën e neutrinos ndodh nga kuarku.
Shënim:
1. Gjatë procesit të zbërthimit, energjia e tepërt shpërndahet midis elektronit dhe neutrinës. Në këtë rast (në tekst dhe në figurën 21) është paraqitur një variant në të cilin është dhënë me kusht shpërndarja e energjisë “e llogaritur” ndërmjet pozitronit (0) dhe antineutrinës (0.68).

3.2.2. Kapja elektronike. Reagimi gjatë kapjes së elektroneve që konsumon energji ndodh pa formimin e një çifti elektron-pozitron ndihmës dhe sipas një skeme më të thjeshtë (të thjeshtuar) - brenda një kuarku. u Menjëherë, asgjësimi i pjesshëm i elektronit "të gatshëm" dhe bërthamës së grimcave (+2/3) ndodh me formimin e një bërthame-grimcë të re (-1/3).
Në këtë rast, duhet t'i kushtoni vëmendje faktit që:
- një proton nuk mund të kap "vullnetarisht" një elektron - elektroni duhet të "fluturojë" brenda kuarkut u. Për ta bërë këtë, ai duhet të ketë një energji kinetike prej të paktën 1.46366 MeV, e cila më pas shndërrohet plotësisht në një kuark gluon-1. d, shih Fig. 22.

Oriz. 22. Qarku elektronik i kapjes.
Procesi i kapjes elektronike ndodh në sekuencën e mëposhtme:
a) elektroni lë orbitën e tij dhe, duke rritur shpejtësinë, fillon të lëvizë drejt protonit. Pasi ka rritur shpejtësinë (dhe, më e rëndësishmja, ka rritur energjinë e tij kinetike në 1,46366 MeV të kërkuar), ai fluturon brenda protonit, dhe më pas brenda kuarkut më të afërt u;
b) elektroni “ndalon” dhe e gjithë energjia e tij kinetike (1,46366 MeV) kthehet në gluon-1;
c) asgjësimi i pjesshëm i elektronit "gati" dhe bërthamës së grimcave +2/3 ndodh me çlirimin e energjisë në masën 0.34066 + 0.34066 = 0.68132 MeV (pa marrë parasysh energjinë e kthimit), e cila hiqet nga reaksioni. zonë në formën e një neutrine, dhe më pas përtej neutronit. Procesi i shndërrimit të një protoni në një neutron ka përfunduar.
Totali për kapjen elektronike:
- të gjitha reaksionet e ndërveprimit që lidhen me shndërrimin e një protoni në një neutron gjatë kapjes së elektroneve ndodhin brenda një prej kuarkeve u;
- procesi konsumon energji - përveç furnizimit të një elektroni "të gatshëm", është e nevojshme të furnizohet energji në kuark në masën 1.46366 MeV për formimin e një gluoni. Sidoqoftë, në të njëjtën kohë, një emetim "kundër" i energjisë prej 0.68132 MeV ndodh nga kuarku në formën e neutrinos.
Shënim:
1. Është gjithashtu e mundur që elektroni të “sjell” me vete vetëm një pjesë të energjisë së kërkuar nga 1,46 MeV. Pjesa e munguar e energjisë hyn në proton shtesë nga jashtë apo në formën e një kuantike që lëshon? elektron kur largohet nga orbita. Megjithatë, këto procese dukshëm komplekse dhe të palogjikshme nuk kanë gjasa dhe nuk janë marrë parasysh në këtë punë.

3.3. Vendet e mundshme të formimit të një çifti elektron-pozitron ndihmës gjatë zbërthimit beta.
Vendet e mundshme të formimit të një çifti elektron-pozitron ndihmës gjatë zbërthimit të një neutroni dhe një protoni janë paraqitur në Fig. 23.

Oriz. 23. Vendet e mundshme për formimin e një çifti elektron-pozitron ndihmës: a) gjatë zbërthimit të një neutroni, b) gjatë zbërthimit beta-plus të një protoni.
3.3.1. Formimi i një çifti të ndërmjetëm elektron-pozitron është i mundur në vendet e mëposhtme (opsionet):
Opsioni 1. Brenda kuarkut në fushën e Kulombit ka grimca-bërthamë.
Opsioni 2. Në "kufirin" (ose "sipërfaqen") të kuarkut.
Opsioni 3. Brenda protonit në vëllimin e gluon-2.
Opsioni 4. Në "sipërfaqen" e protonit (për zbërthimin beta-plus).
Pas shqyrtimit të këtyre opsioneve, pranohet se formimi i një çifti elektron-pozitron të ndërmjetëm (ndihmës) mund të ndodhë ose në "kufirin" e kuarkut (Opsioni 1) ose brenda kuarkut (Opsioni 2), pasi këtu:
- fusha Kulomb e grimcë-bërthamë arrin vlerat e saj maksimale;
- ekziston një "material ndërtimi" (gluon-1) për formimin e tyre;
- sigurohet kontakti i menjëhershëm ndërmjet grimcës dhe bërthamës.
Opsionet e mbetura janë pa logjikë dhe për këtë arsye as nuk u analizuan aq realisht të mundshme, pasi në total është praktikisht e pamundur:
- të shpjegojë me besueshmëri mekanizmin e formimit të grimcave;
- shpjegojë me besueshmëri procesin e "dorëzimit" të tyre (lëvizjes) në bërthamën e kuarkut,
- të hartojë një bilanc material të procesit.
3.3.2. Kështu, në këtë punim pranohet se vetëm lënda gluon-1 përdoret për formimin e një çifti elektron-pozitron ndihmës dhe formimi i një çifti elektron-pozitron ndihmës mund të ndodhë vetëm në kufirin e kuarkut ose brenda kuarkut, ku fusha Kulomb e grimcë-bërthamë arrin vlerat e saj maksimale. Opsioni-2 (në kufi) duket të jetë më i preferuari, megjithatë, meqenëse përcaktimi i vendndodhjes së saktë të formimit të çiftit nuk është i mundur, termi "brenda kuarkut" përdoret për të dyja këto opsione (dhe është dhënë në diagrame ).

3.4. Parimet themelore të shfaqjes së një gjendje të ngacmuar të një neutroni.
3.4.1. Të gjithë neutronet "të qëndrueshme" u formuan në zorrët e yjeve si rezultat i "hyrjes" të detyruar (ngarje, shtytje, etj.) të energjisë në proton (prishja beta-plus dhe kapja e elektroneve). Nga kjo rrjedh se një neutron "i qëndrueshëm" (si dhe një i vetëm) është fillimisht një grimcë (sistem) me tepricë të energjisë. Kjo energji e tepërt e detyron (detyron) sistemin të hedhë energjinë e tepërt dhe të kthehet në një gjendje të qëndrueshme - protonin. Lëshimi i energjisë së tepërt ndodh brenda 886 sekondave si rezultat i procesit të kalbjes spontane, por arsyeja e "spontanitetit" të tij është kalimi i neutronit në një gjendje të ngacmuar, shih Fig. 24.

Oriz. 24. Gjendja e ngacmuar e neutronit.
3.4.2. Gjendja e ngacmuar e neutronit shfaqet për shkak të një çekuilibri masiv në kombinimin e lëvizshëm udd, i cili përmban dy kuarke masive d dhe lind si rezultat i zhvendosjes së një kuarku d nga pjesa qendrore e neutronit në periferi.
a) një neutron në një gjendje "normale". Në gjendjen "normale" kombinimi udd ndodhet në pjesën qendrore të neutronit, në të cilin kuarkët lëvizin në mënyrë kaotike në pjesën qendrore të neutronit rreth "qendrës së gravitetit" të kushtëzuar (në mënyrë kaotike - një sistem prej tre trupash nuk merret parasysh).(11)
b) një neutron në gjendje të ngacmuar. Gjatë njërës prej këtyre lëvizjeve, një nga kuarkët (për shembull, d-2) është zhvendosur (fshihet) nga zona qendrore në periferi (në më pak se a). Forca tërheqëse (në kuark u), i cili mbante kuarkun d kombinim "brenda". udd, dobësohet
(g është më i madh se b) dhe një kombinim i tepruar i energjisë (dhe për rrjedhojë i paqëndrueshëm). udd merr mundësinë për të çliruar energjinë e tepërt. Lëshimi i energjisë së tepërt ndodh për shkak të kuarkut të materies (gluon-1). d-2 dhe shoqërohet me shndërrimin e tij në kuark u.

Prishja e neutronit

Modeli proton-neutron i bërthamës kënaq plotësisht fizikantët dhe konsiderohet më i miri deri më sot. Megjithatë, në shikim të parë ngre disa dyshime. Nëse bërthama atomike përbëhet vetëm nga protone dhe neutrone, përsëri lind pyetja se si elektronet e ngarkuara negativisht mund të ikin prej saj në formën e grimcave?. Po sikur të mos ketë elektrone në bërthamë dhe ato formohen në momentin e kalbjes? Le të zbatojmë ligjet e ruajtjes për të gjetur zgjidhjen e duhur.

Formimi i një elektroni nënkupton krijimin e një ngarkese elektrike negative. Por sipas ligjit të ruajtjes së ngarkesës elektrike, një ngarkesë negative nuk mund të formohet derisa të lindë një ngarkesë pozitive në të njëjtën kohë. Megjithatë, asnjë grimcë e vetme e ngarkuar pozitivisht nuk fluturon jashtë bërthamës së bashku me grimcën?, prandaj, një grimcë e tillë duhet të mbetet brenda bërthamës. Dihet se brenda bërthamës ekziston vetëm një grimcë e ngarkuar pozitivisht - protoni. Nga gjithçka që u tha, rezulton se kur një elektron emetohet nga një bërthamë, një proton formohet brenda bërthamës. Le të kalojmë në ligjin e ruajtjes së energjisë. Një proton ka masë, dhe nëse formohet, masa duhet të zhduket diku tjetër. Të gjitha bërthamat përveç hidrogjenit-1 përmbajnë neutrone. Duke qenë i pa ngarkuar, një neutron shfaqet ose zhduket pa shkelur ligjin e ruajtjes së ngarkesës elektrike. Rrjedhimisht, kur një grimcë α lëshohet brenda bërthamës, një neutron zhduket dhe një proton shfaqet në të njëjtën kohë (Fig. 4). Me fjalë të tjera, një neutron kthehet në një proton, duke lëshuar një elektron. Nuk ka shkelje të ligjit të ruajtjes së energjisë, pasi neutroni është pak më i rëndë se protoni. Një proton dhe elektron së bashku kanë një masë prej 1,008374 në shkallën e peshës atomike, dhe masa e një neutroni është 1,008665. Kur një neutron transformohet në një elektron dhe një proton, masa prej 0.00029 "zhduket". Në realitet, ajo shndërrohet në energjinë kinetike të grimcës? të emetuar, e barabartë me afërsisht 320 keV.

Oriz. 4. Rrezatimi?-grimca.

Ky shpjegim duket i kënaqshëm, ndaj le ta përmbledhim duke përdorur një sistem sa më të thjeshtë simbolesh. Le të shënojmë neutronin n, protonin p +, elektronin e - dhe të shkruajmë ekuacionin për rrezatimin e grimcës?:

n? p + + e - .

Arsyetimi ynë vetëm në mënyrë indirekte pasqyron atë që po ndodh brenda bërthamës. Në realitet, nuk mund të shikosh brenda një bërthame dhe të shohësh që një proton të kthehet në një neutron kur lëshohet një elektron i ngarkuar. Të paktën jo ende. A është e mundur të vëzhgohen neutronet individuale në një gjendje të lirë? A do të shndërrohen ata, si të thuash, në protone para syve tanë dhe do të lëshojnë elektrone të shpejta?

Në vitin 1950, fizikanët më në fund arritën të merrnin përgjigjen. Neutronet e lira kalbet herë pas here dhe kthehen në protone, dhe kjo nuk ndodh shpesh. Sa herë që një neutron i nënshtrohet këtij ndryshimi, një elektron emetohet.

Neutronet ekzistojnë në gjendje të lirë derisa të ndodhë kalbja, dhe pyetja se sa zgjat kjo periudhë është shumë e rëndësishme. Kur saktësisht do t'i nënshtrohet një neutron zbërthimi radioaktiv, - është e pamundur të thuhet. Ky proces është i rastësishëm. Një neutron ekziston pa u zbërthyer për një të miliontën e sekondës, një tjetër për pesë javë dhe një i tretë për njëzet e shtatë miliardë vjet. Megjithatë, për sasi e madhe grimcat e të njëjtit lloj mund të parashikohen me një shkallë të arsyeshme saktësie kur një përqindje e caktuar e tyre do të kalbet. (Në mënyrë të ngjashme, një statisticien sigurimesh nuk mund të parashikojë se sa do të jetojë dikush individuale, por për grup i madh njerëz të një moshe, profesioni, vendbanimi, etj., me saktësi të konsiderueshme, ai mund të parashikojë se sa kohë do të vdesë gjysma e tyre.)

Koha gjatë së cilës gjysma e grimcave kalbet të këtij lloji, zakonisht quhet gjysma e jetës së grimcës. Termi u krijua nga Rutherford në 1904. Çdo lloj grimce ka gjysmë-jetën e vet karakteristike. Për shembull, gjysma e jetës së uraniumit-238 është 4.5·10 9 vjet, dhe ajo e torium-232 është shumë më e gjatë - 1.4·10 10 vjet. Prandaj, uraniumi dhe toriumi gjenden ende në sasi të konsiderueshme në kores së tokës, pavarësisht se në çdo moment disa prej atomeve të tyre po kalben. Gjatë gjithë historisë pesë miliardë vjeçare të Tokës, vetëm gjysma e rezervave të uraniumit-238 dhe shumë më pak se gjysma e rezervave të torium-232 u prishën.

Disa bërthama radioaktive shumë më pak të qëndrueshme. Për shembull, kur uraniumi-238 lëshon një grimcë, ajo shndërrohet në torium-234. Gjysma e jetës së torium-234 është vetëm 24 ditë, kështu që ka vetëm gjurmë të këtij elementi në koren e tokës. Ai formohet shumë ngadalë nga uraniumi-238 dhe, pasi formohet, kalbet shumë shpejt.

Ndërsa toriumi-234 prishet, ai lëshon një grimcë. Brenda bërthamës së toriumit, një neutron kthehet në një proton. Ky transformim i torium-234 ndodh me një shpejtësi të tillë që gjysma e jetës është njëzet e katër ditë në izotopet e tjera radioaktive, neutronet shndërrohen në protone shumë më ngadalë. Për shembull, kalium-40 lëshon grimca β me gjysmë jetëgjatësi prej 1,3·10 9 vjet. Disa izotope nuk i nënshtrohen fare zbërthimit radioaktiv. Kështu, në bërthamat e atomeve të oksigjenit-16, me sa dihet, asnjë neutron i vetëm nuk shndërrohet në proton, d.m.th., gjysma e jetës është e pafundme. Sidoqoftë, ne jemi më të interesuar për gjysmën e jetës së një neutroni të lirë. Një neutron i lirë nuk është i rrethuar nga grimca të tjera që do ta bënin atë pak a shumë të qëndrueshëm, duke e zgjatur ose shkurtuar gjysmën e jetës së tij, d.m.th. në rastin e një neutroni të lirë kemi, si të thuash, një gjysmë jetë të pashtrembëruar. Rezulton se është e barabartë me rreth dymbëdhjetë minuta, që do të thotë se gjysma e trilion neutroneve shndërrohen në protone dhe elektrone në fund të çdo minutë të dymbëdhjetë.

Nga libri Fizikanët vazhdojnë të bëjnë shaka autor Konobeev Yuri

Vërejtje pasdite mbi natyrën e neutronit nga J. Vervier Fjalimi në mbylljen e Konferencës së Antwerp-it 1965 Gjatë kësaj konference ne kemi dëgjuar shumë deklarata interesante rreth objektit të quajtur "Neutron" nga shkencëtarë të ndryshëm nga shumë vende të ndryshme. Ne duhet, megjithatë,

Nga libri Kursi në Historinë e Fizikës autor Stepanovich Kudryavtsev Pavel

Nga libri i autorit

Historia e zbulimit të neutronit Historia e zbulimit të neutronit fillon me përpjekjet e pasuksesshme të Chadwick për të zbuluar neutronet në shkarkimet elektrike në hidrogjen (bazuar në hipotezën e lartpërmendur të Rutherford). Rutherford, siç e dimë, kreu bërthamën e parë artificiale

Bërthamat e atomeve janë të qëndrueshme, por ndryshojnë gjendjen e tyre kur shkelet një raport i caktuar i protoneve dhe neutroneve. Bërthamat e lehta duhet të kenë numër afërsisht të barabartë të protoneve dhe neutroneve. Nëse ka shumë protone ose neutrone në bërthamë, atëherë bërthamat e tilla janë të paqëndrueshme dhe i nënshtrohen transformimeve spontane radioaktive, si rezultat i të cilave përbërja e bërthamës ndryshon dhe, për rrjedhojë, bërthama e një atomi të një elementi kthehet në bërthamë. të një atomi të një elementi tjetër. Gjatë këtij procesi, rrezatimi bërthamor emetohet.

Ekzistojnë llojet e mëposhtme kryesore të transformimeve bërthamore ose llojet e zbërthimit radioaktiv: kalbja alfa dhe zbërthimi beta (elektroni, pozitroni dhe kapja K), shndërrimi i brendshëm.

Prishja alfa - Ky është emetimi i grimcave alfa nga një bërthamë e një izotopi radioaktiv. Për shkak të humbjes së dy protoneve dhe dy neutroneve me një grimcë alfa, bërthama në kalbje shndërrohet në një bërthamë tjetër, në të cilën numri i protoneve (ngarkesa bërthamore) zvogëlohet me 2 dhe numri i grimcave (numri i masës) me 4. Prandaj , për një zbërthim radioaktiv të caktuar, në përputhje me rregullin e zhvendosjes (zhvendosje), të formuluar nga Fajans dhe Soddy (1913), elementi (bija) që rezulton zhvendoset majtas në krahasim me origjinalin (nënën) nga dy qeliza në të majtë. në tabelën periodike të D. I. Mendeleev. Procesi i kalbjes alfa në pamje e përgjithshmeështë shkruar kështu:

ku X është simboli i bërthamës origjinale; 4 2 He – grimca alfa, Q – lëshoi ​​energji të tepërt.

Për shembull, prishja e bërthamave të radiumit-226 shoqërohet me emetimin e grimcave alfa, ndërsa bërthamat e radiumit-226 kthehen në bërthama të radonit-222:

Energjia e çliruar gjatë zbërthimit alfa ndahet midis grimcave alfa dhe bërthamës në përpjesëtim të zhdrejtë me masat e tyre. Energjia e grimcave alfa lidhet rreptësisht me gjysmën e jetës së një radionuklidi të caktuar (ligji Geiger-Nettol) . Kjo sugjeron që, duke ditur energjinë e grimcave alfa, është e mundur të përcaktohet gjysma e jetës dhe nga gjysma e jetës të identifikohet radionuklidi. Për shembull, bërthama e polonium-214 karakterizohet nga vlerat e energjisë së grimcave alfa E = 7,687 MeV dhe T 1/2 = 4,510 -4 s, ndërsa për bërthamën e uraniumit-238 E = 4,196 MeV dhe T 1/2 = 4, 510 9 vjet. Për më tepër, është vërtetuar se sa më e lartë të jetë energjia e kalbjes alfa, aq më shpejt vazhdon.

Zbërthimi alfa është një transformim bërthamor mjaft i zakonshëm i bërthamave të rënda (uranium, torium, polonium, plutonium, etj. me Z > 82); Aktualisht, njihen më shumë se 160 bërthama që lëshojnë alfa.

Prishja beta - shndërrimet spontane të një neutroni në një proton ose një proton në një neutron brenda një bërthame, të shoqëruar nga emetimi i elektroneve ose pozitroneve dhe antineutrinos ose neutrino e.

Nëse ka një tepricë të neutroneve në bërthamë ("mbingarkesa neutronike" e bërthamës), atëherë ndodh prishja beta e elektroneve, në të cilën një nga neutronet kthehet në një proton, duke lëshuar një elektron dhe një antineutrino:

.

Gjatë këtij zbërthimi, ngarkesa e bërthamës dhe, në përputhje me rrethanat, numri atomik i bërthamës së bijës rritet me 1, por numri i masës nuk ndryshon, d.m.th., elementi bijë zhvendoset në sistemin periodik të D.I Mendeleev me një qelizë e drejta e origjinalit. Procesi i zbërthimit beta në përgjithësi shkruhet si më poshtë:

.

Në këtë mënyrë, bërthamat me një tepricë të neutroneve prishen. Për shembull, prishja e bërthamave të stroncium-90 shoqërohet me emetimin e elektroneve dhe shndërrimin e tyre në ittrium-90:

Shpesh bërthamat e elementeve të prodhuara nga zbërthimi beta kanë energji të tepërt, e cila çlirohet nga emetimi i një ose më shumë rrezeve gama. Për shembull:

Zbërthimi elektronik beta është karakteristik për shumë elementë radioaktivë natyralë dhe të prodhuar artificialisht.

Nëse raporti i pafavorshëm i neutroneve ndaj protoneve në bërthamë është për shkak të një tepricë të protoneve, atëherë ndodh prishja beta e pozitronit, në të cilën bërthama lëshon një pozitron dhe një neutrino si rezultat i shndërrimit të një protoni në një neutron brenda bërthamës. :

Ngarkesa e bërthamës dhe, në përputhje me rrethanat, numri atomik i elementit bijë zvogëlohet me 1, numri i masës nuk ndryshon. Elementi fëmijë do të zërë hapësirë ​​brenda tabela periodike D.I. Mendeleev një qelizë në të majtë të nënës:

Zbërthimi i pozitronit vërehet në disa izotope të përftuara artificialisht. Për shembull, zbërthimi i izotopit fosfor-30 për të formuar silikon-30:

Një pozitron, duke ikur nga bërthama, shkëput një elektron "ekstra" (të lidhur dobët me bërthamën) nga guaska e atomit ose ndërvepron me elektron i lirë, duke formuar një çift “pozitron-elektron”. Për shkak të faktit se një grimcë dhe një antigrimcë asgjësojnë në çast njëra-tjetrën me çlirimin e energjisë, atëherë çift ​​të arsimuar shndërrohet në dy kuanta gama me energji ekuivalente me masën e grimcave (e + dhe e -). Procesi i shndërrimit të një çifti pozitron-elektroni në dy kuanta gama quhet asgjësim (shkatërrim), dhe rrezatimi elektromagnetik që rezulton quhet asgjësim. Në këtë rast, ka një transformim të një forme të materies (grimcave të materies) në një tjetër (rrezatim). Kjo konfirmohet nga ekzistenca e një reaksioni të kundërt - një reaksion i formimit të çiftit, në të cilin rrezatimi elektromagnetik me energji mjaft të lartë, duke kaluar pranë bërthamës nën ndikimin e një fushe të fortë elektrike të atomit, shndërrohet në një çift elektron-pozitron.

Kështu, gjatë zbërthimit të beta të pozitronit rezultati përfundimtar Nuk janë grimca që fluturojnë jashtë bërthamës amë, por dy kuanta gama, secila me një energji prej 0,511 MeV, e barabartë me ekuivalentin e energjisë së masës së mbetur të grimcave - një pozitron dhe një elektron E = 2m e c 2 = 1,022 MeV.

Transformimi i një bërthame mund të kryhet me kapjen e elektroneve, kur njëri prej protoneve të bërthamës kap spontanisht një elektron nga një prej shtresave të brendshme të atomit (K, L, etj.), më shpesh nga guaska K. , dhe shndërrohet në një neutron. Ky proces quhet gjithashtu K-capture. Një proton shndërrohet në një neutron sipas reagimit të mëposhtëm:

Në këtë rast, ngarkesa bërthamore zvogëlohet me 1, por numri i masës nuk ndryshon:

Për shembull,

Në këtë rast, vendin e zbrazur nga elektroni e zë një elektron nga shtresat e jashtme të atomit. Si rezultat i ristrukturimit të predhave elektronike, emetohet një kuant me rreze X. Atomi mbetet ende elektrikisht neutral, pasi numri i protoneve në bërthamë zvogëlohet me një gjatë kapjes së elektroneve. Kështu, ky lloj zbërthimi prodhon të njëjtat rezultate si prishja beta e pozitronit. Është tipike, si rregull, për radionuklidet artificiale.

Energjia e lëshuar nga bërthama gjatë zbërthimit beta të një radionuklidi të caktuar është gjithmonë konstante, por për faktin se ky lloj zbërthimi prodhon jo dy, por tre grimca: një bërthamë mbrapsht (bijë), një elektron (ose pozitron) dhe një neutrino, energjia ndryshon në çdo ngjarje zbërthimi, ajo rishpërndahet midis elektronit (pozitronit) dhe neutrinës, pasi bërthama e bijës mbart gjithmonë të njëjtën pjesë të energjisë. Në varësi të këndit të shpërndarjes, një neutrino mund të marrë më shumë ose më pak energji, si rezultat i së cilës një elektron mund të marrë çdo energji nga zero në një vlerë të caktuar maksimale. Prandaj, gjatë zbërthimit beta, grimcat beta të të njëjtit radionuklid kanë energji të ndryshme, nga zero në një vlerë maksimale të caktuar karakteristike për zbërthimin e një radionuklidi të caktuar. Është pothuajse e pamundur të identifikohet një radionuklid bazuar në energjinë e rrezatimit beta.

Disa radionuklide mund të kalbet në të njëjtën kohë në dy ose tre mënyra: nga zbërthimi alfa dhe beta dhe përmes kapjes K, një kombinim i tre llojeve të kalbjes. Në këtë rast, transformimet kryhen në një raport të përcaktuar rreptësisht. Për shembull, radioizotopi natyror me jetëgjatësi të kaliumit-40 (T 1/2 = 1,4910 9 vjet), përmbajtja e të cilit në kaliumin natyror është 0,0119%, i nënshtrohet zbërthimit elektronik beta dhe kapjes së K:

(88% - prishje elektronike),

(12% – K-rrëmbim).

Nga llojet e prishjeve të përshkruara më sipër, mund të konkludojmë se prishja e gama nuk ekziston në "formën e tij të pastër". Rrezatimi gama mund të shoqërojë vetëm lloje të ndryshme prishet. Kur rrezatimi gama emetohet në bërthamë, as numri i masës dhe as ngarkesa e tij nuk ndryshojnë. Për rrjedhojë, natyra e radionuklidit nuk ndryshon, por ndryshon vetëm energjia që përmban bërthama. Rrezatimi gama lëshohet kur bërthamat kalojnë nga nivelet e ngacmuara në nivele më të larta. nivele të ulëta, duke përfshirë atë kryesor. Për shembull, prishja e cezium-137 prodhon një bërthamë të ngacmuar barium-137. Kalimi nga një gjendje e ngacmuar në një gjendje të qëndrueshme shoqërohet me emetimin e kuanteve gama:

Meqenëse jetëgjatësia e bërthamave në gjendje të ngacmuara është shumë e shkurtër (zakonisht t10 -19 s), gjatë zbërthimit alfa dhe beta, një kuant gama emetohet pothuajse njëkohësisht me grimcën e ngarkuar. Bazuar në këtë, procesi i rrezatimit gama nuk dallohet si një lloj i pavarur i kalbjes. Nga energjia e rrezatimit gama, si dhe nga energjia e rrezatimit alfa, është e mundur të identifikohet një radionuklid.

Konvertimi i brendshëm. Gjendja e ngacmuar (si rezultat i një ose një tjetër transformimi bërthamor) të bërthamës së një atomi tregon praninë e energjisë së tepërt në të. Një bërthamë e ngacmuar mund të kalojë në një gjendje me energji më të ulët (gjendje normale) jo vetëm përmes emetimit të një kuantike gama ose nxjerrjes së një grimce, por edhe përmes shndërrimit të brendshëm, ose shndërrimit me formimin e çifteve elektron-pozitron.

Fenomeni i shndërrimit të brendshëm është se bërthama transferon energjinë e ngacmimit në një nga elektronet e shtresave të brendshme (shtresa K-, L- ose M), e cila si rezultat del jashtë atomit. Elektrone të tilla quhen elektrone konvertimi. Rrjedhimisht, emetimi i elektroneve të konvertimit është për shkak të ndërveprimit të drejtpërdrejtë elektromagnetik të bërthamës me elektronet e guaskës. Elektronet e konvertimit kanë një spektër energjetik të linjës, ndryshe nga elektronet e zbërthimit beta, të cilët japin një spektër të vazhdueshëm.

Nëse energjia e ngacmimit kalon 1,022 MeV, atëherë kalimi i bërthamës në gjendjen normale mund të shoqërohet me emetimin e një çifti elektron-pozitron, i ndjekur nga asgjësimi i tyre. Pasi të ketë ndodhur konvertimi i brendshëm, një vend "i zbrazët" për elektronin e konvertimit të nxjerrë shfaqet në shtresën elektronike të atomit. Një nga elektronet në shtresat më të largëta (nga nivelet më të larta të energjisë) kryen një kalim kuantik në një vend "të lirë" me emetimin e rrezatimit karakteristik me rreze X.


Proton me origjinë neutronike

Mekanizmi i formimit të një protoni nga një neutron i lirë

Vasily Manturov

Hapja më herët fenomen i panjohur në formën e një mekanizmi fizik, që konsiston në faktin se në procesin e njohur të elektronikës beta prishje neutron i lirë me shfaqjen (me një interval prej 10-16 minutash) të një kuantike gama prej të paktën 1.022 MeV, një nga më të afërt (në shkallë bërthamore) me neutron i lirë një çift elektron-pozitron nga deti Dirak, një dipol (e-e+), shpërndahet në e+ dhe e-, dhe pozitroni që rezulton e+ rikombinohet menjëherë me një neutron (i kapur), i cili shndërrohet në një proton me prejardhje nga neutroni (NPP) me rrezatim (lëshim) të elektronit e- dhe energji, pjesërisht e pa pretenduar gjatë rikombinimit të pozitronit e+ me një neutron (dhe quhet antineutrino).

Zbërthimi elektronik beta i një neutroni të lirë është një nga llojet e fenomeneve të zbërthimit beta nga rajoni i ndërveprimeve të dobëta bërthamore.

“Neutroni është sistemi më i thjeshtë, që i nënshtrohet β-zbërthimit, pasi nuk ka ndikim të ndërveprimeve të forta të nukleoneve dhe procesi i β-zbërthimit lejon një interpretim pothuajse të paqartë.(theksimi - VM)"

Ky lloj zbërthimi, i quajtur gjithashtu beta minus prishje (prishje beta elektronike), në shënimin simbolik (klasik) duket kështu (1)

N -> p + e- + ν, (1)

ku n është një neutron, p është një proton, e- është një elektron, ν është një antineutrino.

Fatkeqësisht, është (1) me të meta, e gabuar në një sërë mënyrash dhe kundërproduktive. Kjo do të diskutohet më poshtë.

Ja, për shembull, si (1) paraqitet ky fenomen në të kaluarën nga akademiku i respektuar Kikoin me njohjen e njëkohshme të mistereve që gjoja u kapërcyen në të. (Pothuajse nuk ka devijime të veçanta në, nga.)

“Siç dihet, e natyrshme zbërthimi radioaktiv betaështë se bërthamat e atomeve të një elementi në mënyrë spontane(theksimi i shtuar nga ne - VM) lëshojnë grimca beta, domethënë elektrone, dhe në të njëjtën kohë kthehen në bërthamat e një elementi tjetër me numri atomik një njësi më e madhe, por me të njëjtën masë (“Fizika 10”, § 103). Në mënyrë simbolike ky transformim është shkruar kështu:

M Z X→ M Z+1 Y+ 0 −1 e .(2)

Këtu X është bërthama origjinale, Y është produkti i zbërthimit, e është elektroni (mbishkrimi "0" tregon se masa e elektronit është shumë e vogël në krahasim me njësinë e masës atomike).

Një studim i kujdesshëm i kalbjes beta ka treguar se ky fenomen është i mbushur me dy mistere.

Enigma e parë: "humbja" e energjisë.

Nëse bërthama X në mënyrë spontane shndërrohet në bërthamë Y, atëherë kjo do të thotë se energjia WX e bërthamës X është më e madhe se energjia WY e bërthamës Y. Dhe energjia e grimcës beta e emetuar në këtë rast duhet të jetë e barabartë me diferencën e energjisë WX - WY (nëse neglizhojmë energjinë e kthimit).

Meqenëse të gjitha bërthamat origjinale X janë të njëjta, si dhe të gjitha bërthamat Y që rezultojnë prej tyre janë të njëjta, të gjitha grimcat beta të emetuara duhet të kenë të njëjtën energji. Eksperimentet tregojnë se energjia e pothuajse të gjitha grimcave beta është më e vogël se diferenca e energjisë WX - WY. Më saktësisht: grimcat β kanë energji të ndryshme dhe të gjitha variojnë nga zero në një vlerë maksimale të barabartë me WX - WY. Për shembull, për grimcat beta të emetuara nga 210 83 Bi bërthama (gjysma e jetës 5 ditë), vlera maksimale energjia është rreth 1 MeV, dhe energji mesatare, për fraksion të një grimce, është më pak se 0,4 MeV.

Dukej se prishja beta është një proces në të cilin, në kundërshtim me ligjin e ruajtjes së energjisë, energjia zhduket pa lënë gjurmë. Disa fizikanë ishin të prirur të mendonin se ligji i ruajtjes së energjisë, i cili është sigurisht i vërtetë në botën e proceseve makroskopike, "nuk është i nevojshëm" për disa procese që lidhen me grimcat elementare. Edhe një fizikan i tillë si Niels Bohr ishte i prirur për këtë ide (për mundësinë e shkeljes së ligjit të ruajtjes së energjisë).

Neutrino

Ligji i ruajtjes së energjisë, megjithatë, u "shpëtua" nga fizikani teorik zviceran Wolfgang Pauli. Në vitin 1930, ai sugjeroi se gjatë zbërthimit beta, jo vetëm një elektron emetohet nga bërthama, por edhe një grimcë tjetër, e cila është përgjegjëse për energjinë që mungon. Por pse kjo grimcë nuk zbulohet në asnjë mënyrë: ajo nuk e jonizon gazin, siç bën një elektron; energjia e tij gjatë përplasjeve me atomet nuk shndërrohet në nxehtësi etj.? Pauli e shpjegoi këtë duke thënë se shpikur(theksi i shtuar nga us-VM) grimca është elektrikisht neutrale dhe nuk ka masë pushimi (http://www.physbook.ru/index.php/Kvant._%D0%91%D0%B5%D1%82%D0%B0-%D1%80%D0%B0%D1%81%D0%BF %D0%B0%D0%B4#cite_note-0 ).

Enigma e dytë: nga vijnë elektronet?

Ky mister i kalbjes beta (mund të vihet në vend të parë) konsistonte në këtë.

Siç dihet (“Fizika 10”, § 107), bërthamat atomike të të gjithë elementëve përbëhen vetëm nga protone dhe neutrone. Si mund të fluturojnë nga bërthamat elektronet, të cilat nuk janë aty, dhe neutrinot, të cilat gjithashtu nuk janë aty?

Ky fakt mahnitës (diçka që nuk është atje fluturon jashtë bërthamës) mund të shpjegohet vetëm me faktin se grimcat - protonet dhe neutronet që formojnë bërthamën - janë të afta të transformohen reciprokisht në njëra-tjetrën. Në veçanti, zbërthimi beta është kur një nga neutronet hyn në bërthamë element radioaktiv, kthehet në një proton.

Në këtë rast, bërthama rezulton të ketë një proton më shumë se sa ishte, dhe numri total grimcat mbeten të njëjta. Vetëm një nga neutronet u bë një proton. Por nëse çështja do të kufizohej me kaq, ligji i ruajtjes së ngarkesës elektrike do të shkelej. Natyra nuk lejon procese të tilla! Pra, rezulton se së bashku me shndërrimin e një neutroni në një proton, një elektron lind në bërthamë, ngarkesa negative e të cilit kompenson ngarkesën pozitive të protonit në zhvillim, dhe një neutrinë, e cila mbart një pjesë të caktuar. të energjisë. Kështu, gjatë zbërthimit beta në bërthamë, një nga neutronet shndërrohet në një proton dhe lindja e dy grimcave - një elektron dhe një neutrino. Protoni mbetet në bërthamë, por elektroni dhe neutrinoja, të cilat "supozohet se nuk janë në bërthamë", fluturojnë jashtë saj.

Thelbi i Zbulimit

Le të diskutojmë këtë, edhe pse të holluar, por një citat shumë të gjerë nga.

1. Si fillim, vërejmë se akademiku i respektuar Kikoin ia atribuoi shënimin e tij simbolik (2) sikur për të tre llojet e prishjeve beta (pa bërë dallimin midis tyre). Dhe kështu u fshehën një sërë misteresh të tjera që shoqëronin të gjitha llojet e këtij fenomeni.

Dhe më pas, sipas Kikoin, rezulton se në kalbjen beta elektronike falas neutron, lindja e një protoni nuk bie ndesh me: a) ligjin e ruajtjes së ngarkesës (vërejtur); b) ligji i ruajtjes së masës me gabim në masën e elektronit. Po, kjo është e vërtetë. Por vetëm sipas Kikoin, nëse supozojmë se numri masiv i neutronit dhe protonit është i njëjtë: të dy janë nukleone, d.m.th. nëse numërohen në njësi nukleonesh.

Në fakt, ligjet e ruajtjes së masës dhe energjisë këtu (2) jo vetëm që nuk respektohen, por për disa arsye injorohen. Fakti është se objektivisht masa e neutronit më shumë masë proton për 2-3 masa elektronike. Dhe vetëm një shfaqet gjatë kalbjes beta, dhe është e paqartë se ku. Edhe nëse është nga një neutron. Por edhe në këtë rast, masa shtesë mbetet 1-2 masa elektronike. Dhe për këtë arsye, me sa duket, autori nuk futi as në (2) shenja të ligjit të ruajtjes së të ashtuquajturës energji "relativiste" (E = mc 2), kur njësia është masa e elektronit m e = 0,511 MeV. Çfarë është kjo?

Largim, keqkuptim apo mashtrim?

Po, një neutron ka një masë më të madhe se ajo e një protoni. Dhe zyrtarisht e saktë. Por vetëm formalisht. Atëherë nga lindi misteri për humbjen e energjisë nga arsenali? kufiri i sipërm zbërthimi beta E 0 =1,022 MeV? Ku e kishin idenë se ishte kaq i madh? Dhe pse "humbja" e energjisë iu atribuua një antineutrinoje kalimtare?

Le të fillojmë të zbulojmë të vërtetën.

Le të bëjmë një kundërpyetje. Pse ndodh kjo një herë në 13-16 minuta? Sipas Alexandrov dhe, pak më shumë se 10 minuta.

Në fund të fundit, “... prishja nuk është kurrë spontane, por shoqërohet gjithmonë... me elektromagnetike dhe rrezatimi korpuskular. Një hipotezë e ngjashme për nisjen e reaksioneve bërthamore burim i jashtëm, e cila e nxjerr sistemin jashtë ekuilibrit, është paraqitur nga shumë shkencëtarë. Edhe pionieri i fizikës bërthamore F. Soddy u pajtua me mendimin e Kelvinit se reaksionet bërthamore nuk mund të zhvillohen në mënyrë të pavarur... (d.m.th. pa ndikimi i jashtëm- VM). Dhe Tesla... e konsideroi zbërthimin radioaktiv jo një proces spontan, por të shkaktuar nga rrezatimi kozmik.”

Dhe pse lidhen këto minuta me kushti më i rëndësishëm– me paraqitjen e detyrueshme të një kuantike gama prej të paktën 1.022 MeV?

Dhe ky është një fakt eksperimental. Dhe as Kikoin dhe as autorë të tjerë nuk thonë asgjë për këtë. Për rrjedhojë, po fshihet një fakt shumë i rëndësishëm eksperimental? Dhe, siç e dini, faktet eksperimentale janë baza për të ndërtuar teori. Pra, pse e fshehën? Po, sepse ky fakt tregon këtë: protoni që lind në këtë rast nuk është identik me protonin e zakonshëm, të qëndrueshëm "përgjithmonë", përjetësisht të gjallë.

Ne në thelb po flasim për një grimcë të re. Rezulton se si rezultat i (1 dhe 2) nuk shfaqet vetëm një proton, por një proton me origjinë neutron (NPP). Dhe vetëm atëherë - një elektron dhe një lloj energjie.

Elektronike, d.m.th. Një proton beta minus zbërthimi është një proton me origjinë neutron (NPP), i cili, ndryshe nga protoni i qëndrueshëm "përgjithmonë", 1) i nënshtrohet zbërthimit beta të pozitronit, 2) është "më i rëndë" se një neutron nga masa e një elektroni ( më saktë, pozitron– shih më poshtë), pasi PNP është një neutron plus një pozitron (*). Rrjedhimisht, masa e tij (PNP) e kalon masën e neutronit me masën e pozitronit, d.m.th. tani në 3-4 m e.

Sipas Kikoin dhe FE, - n -> p + e- + v,

Dhe sipas Zbulimit, - n -> (n + e+) + e- + …, (*)

ku (n + e+) = PNP ~ p,

jo sipas Kikoin

P = n - e- - v, (**)

Edhe pse edhe me (**) masat janë ende (n – e-) > f

3) prandaj, një reagim i tillë (*) nuk mund të ndodhë pa shpenzimin e energjisë shtesë. Është endotermik.

4) një pozitron shfaqet nga diku, pa të cilin një neutron nuk mund të shndërrohet në një proton (PNP). Por edhe kjo heshtet, as nuk përmendet askund.

Çfarë është kjo, një mbulim? lloji "i fshirë nën qilim" (sipas Feyman), mashtrim apo gabim?

Natyra këtu, ndryshe nga autori, është objektive dhe e vërtetë: në mënyrë që një pozitron dhe një proton (PNP) të shfaqen në vend të një neutroni, Natyra shton një shtesë të konsiderueshme prej 1,022 MeV në energjinë e saj "relativiste".

Dhe meqenëse bilanci i energjisë edhe në këtë, zbërthimi elektronik beta i një neutroni të lirë, është gjithmonë i mërzitur, dhe shkenca akademike nuk mund ta shpjegojë këtë, ata preferuan spontane aditivët 1.022 MeV fshehin, fshehin dhe harrojnë. Sikur një "roskë e shëmtuar" të mos ekzistonte në Natyrë.

Kështu fshihen faktet më të rëndësishme eksperimentale!!! Gjegjësisht, mbi pjesëmarrjen e domosdoshme të një kuantike gama 1.022 MeV dhe një pozitroni në reaksion (2). Dhe pa këtë informacion, fizika e këtij procesi bëhet pashpresë e metë. Në mënyrën se si është reduktuar në fjalët e Kikoin dhe shumë e shumë autorëve të tjerë, duke mos përjashtuar as FES dhe FE: " Vetëm një nga neutronet u bë një proton».

Megjithatë, duhet pranuar se shumë autorë ende bënë një përpjekje për të kryer një analizë në lidhje me ligjin e ruajtjes së energjisë në interpretimin e Ajnshtajnit (masa<=>energji).

Dhe meqenëse bilanci i energjisë nuk u arrit, Malyarov u përpoq të merrte parasysh ndryshimin në masat e neutronit dhe protonit në njësitë atomike masat. Por ai nuk mori parasysh se këtu përfshihen edhe një kuantë gama prej 1.022 MeV dhe një pozitron. Ndoshta ai, Malyarov, është tashmë një nga ata që tashmë është mashtruar dhe nuk mund të dinte për këtë?

Të dy Shirokov dhe Yudin u përpoqën ta bënin këtë, por pranuan se "... për të studiuar proceset e kalbjes β, është e nevojshme të përdoret jo energjia e lidhjes, por defekti i masës ((2.7)), pasi energjia lidhëse nuk merr pjesë llogarisni energjinë e çliruar kur neutroni shndërrohet në një grimcë më të lehtë - proton (emetuar - VM) dhe absorbohet gjatë procesit të kundërt." (Energjia e komunikimit është një teori komplekse, ajo nuk do të na ndihmojë dhe ne nuk do ta prekim atë. - VM)

Këtu Shirokov dhe Yudin kanë qartë një kuptim të procesit të kalbjes beta në shpirt: masa shndërrohet në energji dhe energjia në masë. Kjo është kredo e tyre filozofike.
Në fakt, ndoshta çështja është se, sipas Discovery, neutroni, duke u kthyer në një PNP, mbetet baza e tij, prandaj, nuk ndodh asnjë lëshim i energjisë në formën e një defekti masiv. Neutroni kthehet në PNP dhe mbrapa, duke mbetur një neutron i paprekur, +- e+. Këtu nuk ka ekuivalencë midis energjisë dhe masës.

Modeli i prishjes beta.
Themi se neutroni në bërthamë vepron si çimento ose një magnet. Le të bëjmë një metamorfozë të tillë. Le të imagjinojmë (zëvendësojmë) neutronin me një magnet dypolësh, për shembull në formën e një drejtkëndëshi të shkurtër. Për më tepër, lëreni fushën magnetike të marrë rolin e forcave bërthamore: ato janë me rreze të shkurtër. Dhe le të jetë protoni në formën e një topi hekuri të madhësisë së duhur. (Hekuri tërhiqet nga një magnet, ashtu si një proton tërhiqet nga forcat bërthamore). Ne gjithashtu do të marrim një palë topa hekuri, megjithëse një renditje me madhësi më të vogël në madhësi = e+ dhe e-. Dhe le të jenë pozitrone dhe elektrone. Lërini topat e mëdhenj dhe të vegjël të kenë ngarkesën e duhur të njëjtën madhësi dhe për këtë arsye janë të mbuluara me një film izolues.

Le të fillojmë modelimin.

Për këtë qëllim e sjellim çiftin e+e- në një nga polet e magnetit neutron. Ne dhe neutron-magnetit na duhet vetëm pozitroni e+ - nga ky çift. Prandaj, është e nevojshme të grisni e+e- në copa. Të thyesh do të thotë të shpenzosh pak përpjekje dhe energji (kështu bën Natyra: 1.022 MeV). Dhe lidhni topin e+ me magnetin (dhe ai do të ngjitet vetë). Marrim modelin PNP = "(magnet = neutron) + e+". Kështu do të përsërisim procesin e kalbjes elektronike beta, i cili është krijuar nga Natyra.

Mund të lidhni ose një top të madh proton ose dy prej tyre në një magnet. Ne marrim ose deuteron ose helium tre.

Ju gjithashtu mund të merrni një model

"p + [(magnet = neutron) + e+]." (***)

(p + PNP) = = 2 He 2

Ky është gjithashtu helium, por helium dy-dy 2 He 2, beta-plus kalbje. Ai gjithashtu ka një neutron brenda, por tani ky neutron vepron si një proton PNP. A ndodh i tillë 2 Ai 2? PO - WIKIPEDIA KONFIRMOHET!!!

"Bërthama atomike përbëhet nga nukleone - protone të ngarkuar pozitivisht dhe neutrone neutrale, të cilat janë të lidhura me njëri-tjetrin nga ndërveprim i fortë. ... I vetmi atom i qëndrueshëm që nuk përmban një neutron në bërthamë është hidrogjeni i lehtë (protium). I vetmi atom i paqëndrueshëm pa neutrone është Helium-2 (diproton) (alokimi. -VM). ( Materiali nga Wikipedia bërthama atomike).

Por le të kthehemi, nga "magnet-neutron" në "magnet-neutron + e+". Është e qartë se këtu nuk mund të ketë asnjë "defekt masiv" më të vogël. Ne nuk e shkëputëm asnjë pjesë të vogël nga magneti ose nuk e ngjitëm atë.

Ne do të shohim të njëjtën gjë me zbërthimin beta të pozitronit: le të sjellim një top e- me një ngarkesë mjaft të fortë të një shenje negative më afër "magnet + e+". top i vogël e+ do të shpëtojë dhe një "magnet-neutron" i lirë do të mbetet përsëri. Dhe pozitroni rikombinohet me topin e ngarkuar negativisht, duke u kthyer në e+e-.

Ajo, kjo energji virtuale (“defekt në masë” = 0), mbetet në bazën neutronike të PNP, si në modelin tonë. Këtu, vetëm energjia prej 1.022 MeV, e dërguar nga Natyra, "shpëtohet" për të nxjerrë e+ nga dipoli e+e-.

Kushdo që dëshiron të vazhdojë simulimin, le të sigurohet që 1) nuk mund të ndërtohet asnjë izotop "p + magnet + p, + p", sepse 2) një magnet ka vetëm dy pole, si një neutron - vetëm dy "baza". me të cilat mund të bashkohen protonet, ose një proton dhe një pozitron, ose vetëm një pozitron (zbërthimi beta elektronik i një neutroni të lirë).

Por a dinin vërtet asgjë fizikanët e përmendur dhe të tjerë të respektuar për eksperimentet e A.I. Rreth hapjes së të ashtuquajturit konvertimi i çiftit të jashtëm? Bëhet fjalë për për këtë bëhet fjalë.

“Në disa raste, një bërthamë atomike e ngacmuar, me kusht që energjia e ngacmimit të tejkalojë energjinë e pushimit të dy elektroneve (E > 2m e c 2 ...), në vend të një kuantike gama reale, emetohet një kuant virtual. Kuanti i gama virtuale kthehet menjëherë në një çift e+e-, që vijnë, mund të thuhet, nga bërthama atomike (ky është një mendim i gabuar, gjithçka këtu është kthyer përmbys - VM). Për çfarë bëhet fjalë?

Po, se bërthama e pasur me neutron e një atomi është disi e ngacmuar në një energji më të madhe se 1.022 MeV përpara se të kalojë kalbjen beta. Dhe një eksitim i tillë është i mundur vetëm përmes ndërhyrjes forcat e jashtme, d.m.th. me shfaqjen dhe ndikimin e kuantës gama "virtuale" të Alikhanov më shumë se 1.022 MeV. E cila, për të nxjerrë atë që është e nevojshme për shndërrimin e një neutroni në një PNP, nxit shpërbërjen e një dipoli tashmë të polarizuar, d.m.th. duke e shndërruar në një “e+e- -pair”. Dhe jo që buronte nga bërthama atomike, siç besohej atëherë, por e lindur-shkëputur në fushën e kësaj bërthame. Kjo do të thotë se Alikhanov dinte për fatin e pozitronit dhe pjesëmarrjen e 1.022 MeV. Rezulton se kuantumi i gama 1.022 MeV i dhënë nga Natyra u quajt virtuale, për ta "hequr qafe" atë, për të mos përmendur? Fizikantët duhet të kishin ditur për gjithçka.

Ka çdo arsye për të thënë se ata e dinë për këtë. Më poshtë është Fig. 3, nxjerrë nga FE fq.

Le të hedhim një vështrim më të afërt dhe të shohim: grafiku me spektrat është vendosur përgjatë boshtit x (shkalla e energjisë në mc e 2 njësi) midis 1 dhe 2 njësive të tilla (mc 2).

Ja ku po shkojmë fizikant modern Semikov, një besimtar dhe mbështetës dhe pasardhës i Teorisë Balistike Ritz, shkruan: "... në lindjen e çifteve elektron-pozitron (dhe ne argumentojmë se beta prishet dhe pjesëmarrja e domosdoshme në to me lindjen dhe "asgjësimin" e çifteve është një proces i pandashëm - VM) grimcat, siç kanë treguar eksperimentet, ato nuk lindin nga një vakum, por rrëzohen nga bërthamat (më saktë, ato disociohen pranë bërthamave - VM) nga rrezet γ."

Dhe ne përsërisim vazhdimisht, pa pretenduar autorësinë, se Natyra jep një kuantë gama prej të paktën 1.022 MeV. Nga vjen kjo rastësi?

Pra - po mashtrojnë, apo tashmë janë mashtruar???

2. Dhe në procesin e kundërt, d.m.th. Gjatë zbërthimit beta të pozitronit, vetëm një pjesë e energjisë së elektronit absorbohet: për të joshur dhe vjedhur pozitronin nga PNP. Por emetohen dy kuanta gama prej 0,511 MeV. Dhe tek Ishkhanov dhe bashkautorët e tij, kur përshkruajmë djegien e hidrogjenit, gjejmë se në reaksionet proton-proton, d.m.th. (në veçanti) pozitroni beta prishet, energjia Q > 1.20 MeV çlirohet.

Këtu është një shembull, "13 N -> 13 C + e+ v e (Q = 1.20 MeV, T = 10 min.)"

Nga vjen kjo = 1.20 MeV? Përgjigje: ky pozitron e+ do të kombinohet menjëherë me e-, dhe përafërsisht 2 x 0,511 MeV do të lëshohet.

Kështu, arrijmë në një shpjegim të "gjëegjëzës së dytë".

Pyetja nuk është vetëm "Nga vijnë elektronet?" Dhe gjithashtu si dhe pse shfaqen? Ata me të vërtetë (në shkencë, duket se nuk ka pasur një përgënjeshtrim të tillë) nuk janë të pranishëm as në bërthama, as në neutron, as në proton.

Por ne nuk jemi të kënaqur me vetë shpjegimin e këtij lloji: "Thjesht një nga neutronet u bë një proton" ... Dhe në formën:

"Kështu, gjatë zbërthimit beta në bërthamë, një nga neutronet shndërrohet në një proton dhe lindja e dy grimcave - një elektron dhe një neutrino."

Ne thjesht po kërkojmë përgjigjen për një enigmë pak më të përgjithshme: sa jo e lehte njëri prej neutroneve bëhet proton. Cili është mekanizmi fizik i këtij fenomeni, nga thelbi i të cilit ata fshehën pjesëmarrjen e domosdoshme të një kuantike gama 1.022 MeV dhe një pozitroni? Për më tepër, i shoqëruar nga dy grimca të panevojshme, njëra prej të cilave është e shpikur.

Rezulton se ata që janë përfshirë kanë qenë të fshehur, por ata që nuk kanë qenë të përfshirë janë shpikur, shkruar dhe promovuar me të gjitha forcat.

"Hipoteza për ekzistencën e një grimce që ndërvepron jashtëzakonisht dobët me materien u parashtrua më 4 dhjetor 1930 nga Pauli - jo në një artikull, por në një letër jozyrtare drejtuar pjesëmarrësve në një konferencë të fizikës në Tübingen:

…me… spektrin e vazhdueshëm β në mendje, bëra një përpjekje të dëshpëruar për të kursyer “statistikat e shkëmbimit” dhe ligjin e ruajtjes së energjisë. Ekziston pikërisht mundësia që në bërthama të ketë grimca elektrike neutrale, të cilat unë do t'i quaj "neutrone" dhe që kanë një rrotullim prej ½... Masa e një "neutroni" sipas madhësisë duhet të jetë e krahasueshme me masën e një elektron dhe në çdo rast jo më shumë se 0.01 e masës së një protoni . Spektri i vazhdueshëm β do të bëhej i kuptueshëm nëse supozojmë se gjatë zbërthimit β, së bashku me elektronin emetohet edhe një "neutron", në mënyrë të tillë që shuma e energjive të "neutronit" dhe elektronit të mbetet konstante. .

E pranoj se një përfundim i tillë mund të duket i pamundur në shikim të parë... Megjithatë, nëse nuk rrezikon, nuk do të fitosh; Serioziteti i situatës me spektrin β të vazhdueshëm u ilustrua mirë nga paraardhësi im i nderuar, z. Debye, i cili së fundmi më tha në Bruksel: "Oh... është më mirë të mos e mendosh fare këtë si taksa të reja".

- “Letër e hapur për një grup njerëzish radioaktivë të mbledhur në Tübingen”, op. nga M. P. Rekalo.

Është e qartë se në ato ditë (1929-30), kur Pauli zbuloi se një ekuilibër i tillë nuk u respektua, gabimi ishte se ai (Pauli) konsideroi një palë proton dhe elektron, gjoja që lind (nga një neutron, megjithëse është si një pozitron ende nuk janë hapur ) ,

Po, pjesëmarrja e pozitronit në zbërthimin beta ishte, natyrisht, ende e panjohur në atë kohë (4 dhjetor 1930). Ashtu si neutroni. Rrjedhimisht, nuk kishte ende baza të mjaftueshme për të ndërtuar teorinë e Paulit. Kjo është arsyeja pse ajo ka të meta. (Por ai rrezikoi dhe... fitoi, dhe ne?). Më keq akoma dhe me zbulimin e pozitronit dhe neutronit, teoria Pauli-Fermi praktikisht nuk u korrigjua. A i duhet fizikës gati një shekull stanjacion për këtë çështje?

DËSHMI E BESUESHMËRISË SË ZBULIMIT

Zbulimi ynë thotë se zbërthimi elektronik beta i një neutroni të lirë ndodh për shkak të faktit se neutroni ka vetinë të bashkojë një pozitron me vete dhe në këtë mënyrë të shndërrohet në një proton të një lloji tjetër (një proton me origjinë neutron). Por kjo fenomen unik ndodh vetëm nëse në vendin e duhur dhe në momentin e duhur

kohë, shfaqet një kuantë gama prej 1.022 MeV, e cila çon në shpërbërjen e dipolit më të afërt me neutronin (e + e-) nga "deti Dirak". Është për këtë qëllim që një neutron i lirë dhe jo i lirë, i përgatitur për të kryer këtë "operacion", ecën kot për 10-16 minuta, duke pritur radhën e tij. Në një shkallë bërthamore, kjo është një kohë shumë e gjatë. Por vjen edhe ky moment. Dhe si rezultat, gama kuantike e shfaqur (1,022 MeV) thyen dhe shkëput dipolin (e+e-) në një pozitron e+ dhe një elektron e-. Secili prej tyre merr një pjesë të energjisë prej 0,511 MeV. ruajtja e ekuilibrit të momentit (vektorë).

Dhe një pozitron kombinohet me një neutron Pra, nga vijnë edhe elektroni edhe pozitroni? Dhe mbi të gjitha - një pozitron? Pa një pozitron, një proton (me origjinë neutron) nuk mund të ndërtohet.

Dhe prandaj ai (pozitroni) duhej të nxirrej nga diku. Dhe harxhoni energji. Aleksandrov ka një rezervë: "Energjia karakteristike e proceseve bërthamore është e rendit të megaelektronvolteve, ..."" Ndodh shpërbërja e dipolit (e+e-). Si pozitroni ashtu edhe elektroni lirohen. Por nevojitet vetëm një pozitron. Pastaj pozitroni dhe neutroni rikombinohen. Kështu shndërrohet një neutron në një proton me origjinë neutronike. Gjëegjëza, "Nga erdhi elektroni?" u shndërrua në një hamendje nga erdhi pozitroni, dhe jo vetëm elektroni. E hapëm??!!! JO!!!

Përkundrazi, ne zbuluam diçka të fshehur për disa arsye.

Kjo është arsyeja pse protoni me origjinë neutron PNP - siç e quajtëm ne - rezulton të jetë më masiv se neutroni nga masa e pozitronit. Por një neutron është tashmë më masiv se një proton i zakonshëm me 2-3 masa elektronike. Dhe kjo është arsyeja pse shkenca akademike hesht për këtë. Dhe ai jo vetëm që hesht, por rishkruan, rishkruan dhe rishkruan fizikën e këtij fenomeni në internet në frymën e Wikipedia-s. Fizikë – shkencë apo politikë?

Nuk është faji i Paulit: pozitroni nuk ishte zbuluar ende (1932), por neutron-neutrinoja ishte shpikur tashmë prej tij.

Dhe kjo ishte një arsye tjetër për shfaqjen e hipotezës Pauli dhe Fermi. Por pozitroni u zbulua ende. Sipas këndvështrimit tonë, nuk është protoni dhe elektroni që shkëputen nga njëri-tjetri, por elektroni nga pozitroni nën ndikimin e 1.022 MeV.

Një çekuilibër i tillë i numrit të lëvizjeve, siç thotë Pauli, nuk mund të lindë në parim nëse dipoli (e + e) ​​i nënshtrohet disociimit.

Fatkeqësisht, pas zbulimit të pozitronit, nuk pati asnjë rishikim dhe sqarim të fizikës së këtij fenomeni me pjesëmarrjen e një kuantike gama 1.022 MeV, një pozitroni dhe një elektroni. Në fund të fundit, neutroni u zbulua gjithashtu në vitin 1932. Por ky zbulim u mor parasysh nga Fermi. Pra, pse ishte kuanti gama kaq i pafat? 1.022 MeV , dhe pozitroni, dhe një situatë kaq absurde vazhdon ende?

Dhe një gjë tjetër. Po, ata, pikërisht ata, çifti elektron-pozitron i lindur, duhet të fluturojnë larg anët e ndryshme, duke ruajtur ekuilibrin e impulseve.

E megjithatë, ato nuk ndahen plotësisht rastësisht. Dhe këtu, gjithashtu, hapet një nyjë misteresh.

A ndikon afërsia e dipolit me neutronin në sjelljen e pozitronit? Kjo është gjithashtu një rrethanë interesante. Nga njëra anë, nëse një neutron kërkon ngarkesën e një pozitroni, atëherë për një rikombinim të tillë, si çdo rikombinim, shpenzimi i energjisë është pothuajse i panevojshëm Dhe. Nuk ka askënd që t'i rezistojë nëse nuk ka proton pas neutronit të lirë (si në deuteron). Pozitroni thjesht shpëton nga vala de Broglie që e shoqëron atë, dhe madje me një energji prej 0.511 MeV. Dhe ajo i tha atij pothuajse(≠) = 0 nuk nevojitet. Prandaj, në spektrin e një elektroni të zbërthimit beta të neutronit, edhe maksimumi i energjisë së tij (elektronit) nuk arrin maksimumin: 1,022 MeV. Vërtetë, në deuteron situata bëhet më e ndërlikuar, por kjo rrethanë është një renditje e madhësisë më pak e zakonshme.

Afërsia me neutronin ndikoi në sjelljen e pozitronit, dhe vetëm indirekt - elektronin. Një grimcë e quajtur "neutron i lirë" dëshironte pozitronin në përqafimin e tij. Për më tepër, vendi për këtë është tashmë i paracaktuar: neutroni ka dy fole, të cilat mund të bashkohen nga një ose dy protone, ose një pozitron: pozitroni ka lidhje më të dobëta me neutronin sesa protoni. (Përndryshe mund të formohet helium-dy me një nukleon.) Në mënyrë tipike, një vend i tillë është menduar për një proton. Por nuk kishte protone të lirë pranë bërthamës. Dhe megjithëse pozitroni në statistikat e tij (masa, gradienti i fushës elektrike dhe forma) është larg protonit, por në mungesë të një të tillë, pozitroni mund ta bëjë punën: në fund të fundit, neutroni ka nevojë për një ngarkesë pozitive. Ngarkesat e një protoni dhe një pozitroni janë të njëjta.

Prandaj, pozitroni nga përbërja e dipolit më të afërt (e + e-) tashmë ishte "duke shikuar", polarizuar në neutronin e etur për të dhe vendi në të u përgatit për "kombinim" me neutron. Dhe ai jo vetëm dukej, por u tërhoq nga ky vend. Ajo u tërhoq sepse elektroni i dipolit nuk do të lëshohej. Në fund të fundit, ata, një çift, një herë, kur u ribashkuan me njëri-tjetrin, shpenzuan të gjitha Forca e Kulonit, që lëshon energji (2 x 0,511 MeV).

Por Hapësira (ose diçka tjetër) ndërhyn dhe shfaqet një kuantë gama prej 1.022 MeV.

Ne nuk e dimë se si funksionon kjo kuantike gama, por e thyen dipolin në e- dhe e+, duke i dhënë secilit prej tyre 0,511 MeV. Dhe nëse pozitroni është aq afër folesë së neutronit sa nuk ka nevojë për energji për punën hyrëse, atëherë teprica e tij ose shkon në elektron, ose kthehet në NE - energji e padeklaruar (e quajtur neutrino). Nëse dipoli do të ishte mjaft larg folesë së neutronit, atëherë elektroni do të tërhiqej ende drejt pozitronit, duke humbur shpejtësinë dhe energjinë. Kjo është puna e ndarjes.

Le të tingëllojë e vrazhdë. Por shkencërisht, ndodh rikombinimi i një pozitroni me një neutron. Vetëm si rezultat i këtij procesi ndodh shndërrimi i një neutroni në një proton. (n + e+ => = PNP ≈ p).

Dhe fakti që (në veçanti, mungesa e një protoni) zbërthimi beta i një neutroni të lirë është i veçantë është se me të gjitha aksidentet e shënuara më poshtë (për një neutron jo të lirë), pjesa e mbetur e valës de Broglie të pozitronit bëhet dy të tretat (mesatarisht) më i vogël. Dhe kjo ende i shqetëson shkencëtarët bërthamorë. Në ato ditë, ndriçuesit e fizikës Pauli dhe Fermi e perceptuan këtë incident, humbjen e një pjese të energjisë, pothuajse si një shkelje të rendit botëror në fizikën bërthamore. Dhe neutrinot u "caktuan" për të fajësuar për këtë. Kjo është arsyeja pse shkencëtarët bërthamorë janë ende duke kërkuar për këtë "grimcë" të shpikur. Por Kikoin disi heshti për këtë (për këto arsye). Dhe qeveritë, duke kënaqur këmbënguljen e shkencëtarëve bërthamorë, detyrohen të shpenzojnë para, dhe mjaft shumë, për kërkimin e kësaj ideje. Dhe nxënësit e shkollës, pasi janë bërë zyrtarë, do të vazhdojnë të besojnë në grimcën e neutrinos. Si justifikohet kjo?

Nga ana tjetër, në rastet e të njëjtit zbërthim beta të bërthamave komplekse dhe të shumta nukleonore hyrje pozitroni në neutronin e shumëpritur kundërshtohet nga të gjithë protonet e bërthamës (kurba Z = 80, β-). Dhe pozitroni shpenzon pothuajse të gjithë pjesën e energjisë së tij (për shkak të tij) (0,511 MeV) për të kapërcyer kundërveprimin e tyre Kulomb. Por elektroni shpesh merr një pjesë të konsiderueshme të energjisë (1.022 MeV) të kuantit gama të dhënë nga Natyra. Çështja është, me sa duket, se distanca nga "foleja" e neutronit, të cilën pozitroni duhet ta kapërcejë, nuk përcaktohet nga asgjë, vlera e saj është e rastësishme. Sigurisht, është shumë i vogël, por në një shkallë bërthamore ndryshimi mund të jetë i madh dhe fusha e Kulombit është e madhe. Pra, pozitroni duhet të ndajë me elektronin, partnerin e tij, energjinë që i takon, 1,022 MeV, "në mënyrë vëllazërore". Pra, elektroni rezulton të jetë i ngadalshëm në mesin e shumë në grafikun spektral në kurbën Z = 80,β.

Oriz. 3. Spektrat energjetikë të kalimeve të lejuara me korrigjim Kulombi për Z=80 dhe Z=0 për 1 MeV; në rastin e Z=0, spektri b- dhe b+ përputhen. Boshti i abshisave është energji totale elektron.

Fusha Kulomb e bërthamës rrit probabilitetin e emetimit të elektroneve dhe zvogëlon probabilitetin e emetimit të pozitronit në rajonin me energji të ulët.

KUJDES!!! Nga figura 3, e marrë teorikisht, është e qartë, meqë ra fjala, se energjia totale e elektronit është përfshirë në teori nga teoricienët si fillestare, si bazë. Por pse përkon saktësisht me 1.022 MeV, të cilën ne e interpretojmë që në fillim si të dhënë nga Natyra? Dhe pse është e njëjtë për zbërthimin beta të një neutroni të lirë dhe për Z=80- ? Shumica e autorëve numërojnë në njësi atomike, dhe më pas në tabela shfaqen dhjetëra MeV, dhe jo 0-1,022 MeV. Pra, ata e dinin, ata e dinë, dhe rezulton se po mashtrojnë?

Pra, një pozitron u bashkua me neutronin, duke e bërë atë edhe më të rëndë në krahasim me neutronin "më parë". Rrjedhimisht, neutroni, i cili tashmë është 2-3 masa elektronike më të rënda se protoni, u shndërrua në PNP - një proton me origjinë neutronike. Dhe kjo do të thotë se protoni, i cili u ngrit nga neutroni, u bë më i rëndë se neutroni për masën e pozitronit. Dhe kjo është një shkelje e rëndë e ligjit relativist të ruajtjes së energjisë. Fshehur në (2). Shkelje e fshehtë e ligjit të ruajtjes së energjisë!!! Dhe asnjë fjalë për këtë ,,, , , Është sikur ata as nuk e dinë për këtë. MASHTRIMI!!??!

Dhe Kikoin nuk thotë asnjë fjalë për këtë. Dhe kjo është arsyeja pse Kikoin përmend 1.022 MeV dhe gama kuantumin dhe pozitronin e përfshirë në këtë rastësisht, si gjoja të pa përfshirë.

Edhe pse është, natyrisht, e pamundur ta akuzosh atë për injorancë të këtij procesi: ai e njihte Ioffe, ai studioi dhe punoi nën drejtimin e Ioffe. Dhe Ioffe u tërhoq nga kërkimi nga Alihanov, drejtori i institutit. Kjo do të thotë që Ioffe dinte për zbulimin e konvertimit të çiftit nga Alihanov. Dhe për këtë arsye, ai përshkroi në detaje fenomenin e zbërthimit beta dhe veçanërisht zbërthimin beta të një neutroni të lirë në vitin 1934 [Shkenca dhe Jeta 1934. E lexova këtë artikull në 2005 (larg nga Moska), por nuk e lexoj në Internet, gjithçka është përshtatur atje për Kikoinski]. Ai gjithashtu njihte Shpolsky, autorin e " Fizika atomike» 1944. Dhe në të Shpolsky pranoi:

“... në lidhje me β-zbërthimin mund të themi se përfaqëson problemi më i vështirë fizika bërthamore." [(28, f.555)] Dhe ky zbërthim beta është i lidhur disi me konvertimin e brendshëm. [(28, f.555)] Shpolsky gjithashtu nuk e përmend Ioffe. Dhe ai nuk përmend pjesëmarrjen e pozitronit në zbërthimin beta. Çfarë - e çuditshme!? Vërtetë, ai i kushtoi disa faqe të librit të tij pozitronit, por kryesisht në lidhje me teorinë dhe asgjësimin e Dirakut. Meqë ra fjala, në lidhje me teorinë e Dirakut, ai vuri në dukje: "Përparësia e saj, në veçanti, është se bën të mundur shpjegimin e thjeshtë të asgjësimit të grimcave dhe tregon se asgjësimi i grimcave nuk ndodh fare këtu (theksimi - VM), kështu që vetë termi "asgjësim" nuk përcjell thelbin e procesit." Prandaj, ai theksoi se “... kur një foton me energji > 2m e c 2 absorbohet pranë ndonjë bërthame, një elektron me energji negative mund të lëvizë në një nivel” të energjisë pozitive, d.m.th. ... do të shfaqet një çift grimcash elektron-pozitron

." Kjo do të thotë, sipas Shpolsky, deti Dirak nuk përbëhet nga vrima antielektronike, por nga dipole (e+e-). Dhe unë e pohoj këtë. Pikëpamjet tona përkonin. Ura!!! Ata formojnë një sistem pothuajse kristalor të ngjashëm me rrjetën Ising..

E dhëna se nga vjen elektroni tani është e qartë. Duhet shtuar vetëm se në procesin e konsideruar, elektroni nuk fluturon as nga bërthama as nga neutroni. Ai nuk kishte qenë kurrë atje. Elektroni u shfaq si një objekt shtesë, i shqetësuar. Shtesë!!! Sepse neutroni i tepërt me të vërtetë kishte nevojë për një pozitron të ngarkuar pozitivisht (dhe jo gjithmonë një proton! Ky është objektivi me rreze të gjatë të Natyrës: zinxhirët e zbërthimit beta!). Dhe ata, pozitronët, nuk janë pothuajse kurrë të lirë në Natyrë. Në fund të fundit, ky është një nga përfaqësuesit e "antimmateries". Për të cilën ne shpesh flasim, por dimë kaq pak. Prandaj, Natyra lejon (si në zbërthimin beta-minus) dipolet individuale të thyhen, të disociohen. Dhe kjo mund të bëhet vetëm me një konsum kuantik gama prej të paktën 1.022 MeV dhe në prani të “konsumatorit” = vendi i duhur.

Të gjithë fizikanët e dinë se është falë kuantumit gama prej 1.022 MeV që proceset e lindjes së një çifti grimcash, një pozitron me një elektron, ndodhin në të gjithë Universin. Dhe procesi i kundërt (shih më poshtë Fig. 9.2) me një kulm të theksuar 511 keV Por ishte pikërisht kjo, për pjesëmarrjen e pozitronit në zbërthimin beta, për të cilën Kikoin heshti. Pse? Sepse nuk e dija pse duhej një pozitron këtu!!!?? Po, e dinte, e dinte. Joffe, shefi i tij, për këtë

Por më pas rezulton se ky është një projekt për një lloj plani si: ne nuk do t'u tregojmë të rinjve për këtë. Dhe ata që ndjekin, pra, nuk do të hamendësojnë, pasi nga jashtë gjithçka duket në rregull: masa e neutronit është më e madhe se masa e protonit dhe elektronit. Për më tepër, është e tepruar, gjë nga e cila përfiton (shkurt) neutrinoja hajdute.

Kjo është mënyra se si tekstet e fizikës së Kikoin për nxënësit e shkollave të mesme krijojnë pamjen e respektimit të ligjeve të ruajtjes në zbërthimet beta. Dhe më vonë ata do të bëhen vendimmarrës. Dhe shpikësit nuk do t'i bindin kurrë. Lavdi shefave dhe mjerë bidatçinjtë.

Gjithçka sillet disi rreth shkurret.

Pra - shkelje apo jo? Kush janë gjyqtarët? Po, të njëjtët që fshihen.

Sa më sipër na lejon, në vend të (1) dhe (2), të propozojmë një ekuacion për zbërthimin e elektronit beta në një formë ku nuk ka shkelje të ligjit të ruajtjes së energjisë

(n + (e+e-) + 1,022 MeV) => ((n + e+) + e- + NE) => (PNP + e- + NE), (3)

Këtu n është një neutron; (e+e-) - dipol nga deti Dirak; NE – energji e padeklaruar (gjatë rikombinimit të një pozitroni me një neutron). Por është vetëm një pjesë e energjisë së një kuantike gama prej 1.022 MeV. Dhe pjesa tjetër nuk është (anti)neutrino e rrëmbyer, por e shpenzuar (si punë) për të hyrë në neutron (pasiguria e distancave, orientimet, formimi i valës së vetë de Broglie, etj.). Në fizikën e zbërthimit beta nuk ekziston një koncept i tillë si "shpenzimet e punës për hyrjen e një pozitroni në një neutron»;

PNP është një proton me origjinë neutronike. Kllapa e parë kaçurrelë tregon se dipoli, i favorizuar nga një neutron i uritur për një pozitron, është gati për disociim (i polarizuar) dhe është shfaqur sasia e shumëpritur e energjisë e nevojshme për disociim.

Në kllapin e dytë kaçurrelë - tashmë ka ndodhur: shkëputja ka përfunduar dhe neutroni ka ribashkuar pozitronin me vetveten, puna e hyrjes ka përfunduar. Elektroni është bërë një rrotë e tretë - prandaj shfaqet në (1,2 dhe 3). Këtu nuk ka (anti)neutrino të shpikura. Por ka një mbetje të energjisë NE që nuk kërkohet gjatë procesit të rikombinimit pozitron-neutron.

Dhe në të tretën, tregohet se një neutron dhe një pozitron u kthyen në një PNP - një proton me origjinë neutron, elektroni mbetet i shqetësuar dhe NE është i ndryshëm çdo herë, dhe kështu shfaqet në grafikun e vazhdueshëm të spektrit.

Pra, u zbulua protoni me origjinë neutron PNP - një grimcë e re, e panjohur më parë! Q.E.D.

Nëse krahasojmë (3) me (1), gjejmë se anën e majtë(1) është dukshëm më i varfër se përmbajtja e mbajtësit të parë kaçurrelë në (3).

Shënim. Disa fakte dhe argumente shtesë që tregojnë korrektësinë e zbulimit tonë janë diskutuar në.

FUSHA E PËRDORIMIT SHKENCOR DHE PRAKTIK TË ZBULIMIT

Meritat më të rëndësishme të zbulimit tonë janë se

a) u zbulua një lloj i dytë i protonit, domethënë, një proton me origjinë neutron (NPP) në formën e PNP = (n + e+);

b) i cili është i pajisur nga Natyra me aftësinë për të sakrifikuar elektrone kur e sulmon atë ( si hardhuca - me bisht ) pozitron dhe kthehet përsëri në një neutron (zbërthimi beta i pozitronit), si gjatë fillimit të kapjes së K;

([PNP = (n + e+)] + e-) -> -> (4)

Këtu në kllapa kaçurrelë: elektroni sulmon PNP, d.m.th. një neutron me një pozitron të lidhur me të, dhe e josh atë (gjithashtu me koston e punës), vjedh një pozitron nga PNP.

Në kllapin e parë katror: pozitroni i vjedhur ribashkohet (“asgjësohet”) me elektronin, duke u kthyer në një dipol (e+e-), me lëshimin dhe emetimin e dy kuantave gama prej 0,511 MeV secila. Dhe kështu neutroni, i cili më parë ishte në togën PNP, lirohet. Le të theksojmë gjithashtu se të gjitha protonet e bërthamës (komplekse) kontribuojnë gjithashtu në rrëmbimin e pozitronit (i cili gjithashtu ul koston e punës). Kolpakov e përmend këtë, por nga pikëpamja teorike;

Në kllapin e dytë katror: i njëjti neutron, një çift i emetuar gama kuante dhe një hapësirë ​​boshe - një dipol neutral elektrik (e+e-) që u zhduk nga vëzhgimi dhe u kthye në detin Dirak;

c) është zbuluar më tej një veti e panjohur më parë e neutronit, domethënë se ai, neutroni, është i aftë të bashkojë 1-2 protone me vete. Ose - një pozitron. Në këtë rast, një neutron me një pozitron të bashkangjitur shndërrohet në një proton me origjinë neutron PNP. Ose - një proton dhe një pozitron, duke u shndërruar në helium të kalbjes beta të pozitronit 2 He 2 (***). Për dekada kam ëndërruar që helium dy ose dy ekzistojnë dhe kjo është provë e hipotezës sime rreth natyrë kristalore nukleone dhe bërthama, dhe duke përsëritur në mënyrë konstruktive hipotezën time,. Vetëm Zbulimi ynë e bëri të mundur dhe na lejon të kuptojmë se si funksionon helium 2 He 2 dhe të parashikojmë ekzistencën e tij. Por nuk kishte as informacionin më të vogël për këtë. Dhe më 4 janar 2015, arrita ta gjej këtë informacion në Wikipedia. URA!!!

Ose edhe - në helium me një nukleon të vetëm 2 He 1.

Pa një neutron, dy protone nuk bashkohen, por me një neutron, ato shndërrohen në helium 2 Ai 2 transformoj. Sepse ato, protonet, janë të ndryshëm;

d) duke zbuluar kështu mekanizmin fizik të ndërveprimeve të dobëta;

e) një burim energjie është zbuluar pak në formën e rrezatimit "asgjësues" të dy kuanteve gama prej 0,511 MeV secila gjatë zbërthimit të beta të pozitronit të kontrolluar Fig. 9.2



Oriz. 9.2. Mekanizmat bazë fizikë të gjenerimit të rrezatimit gama kozmik. Në rajonin me energji të ulët (më pak se 1 MeV), vërehet rrezatim i butë gama, që lind nga bashkëveprimi i protoneve kozmike me bërthamat. Bërthamat e ngacmuara shkojnë në gjendjen bazë, duke emetuar gama kuanta (mekanizmi 1). Në të njëjtin rajon energjetik, një linjë diskrete 511 keV gjenerohet si rezultat i asgjësimit të elektroneve dhe pozitroneve (2). Lëvizja e elektroneve në fusha magnetike shoqëruar nga rrezatimi sinkrotron kuanta gama dhe më shumë energjitë e larta(3). Shpërndarja e elektroneve nga fotone me energji të ulët (për shembull, rrezatimi kozmik i sfondit të mikrovalës) çon në të ashtuquajturën shpërndarje kompton inverse të rrezeve gama (4). Në zonë
Energjitë MeV dominohen nga efekti i gjenerimit të rrezatimit gama gjatë prishjes së pioneve neutrale që lindin nga përplasjet e protoneve rrezet kozmike (5) ;

f) Është zbuluar dhuntia e natyrës për njerëzit, që është se njeriu nuk ka nevojë të prodhojë (duke imituar Natyrën) dhe të bëjë furnizim me hidrogjen në formën e atomeve me bërthama PNP. Natyra e ka bërë këtë për miliarda vjet (3) dhe me sa duket ka grumbulluar mjaft prej tyre: Fig. 9.2. Gjithçka që i mbetet një personi (në Siberinë e gjerë) është të mësojë se si të ndajë (nga bora) hidrogjenin me bërthamat PNP dhe t'i përdorë ato në mënyrë të sigurt si burim energjie;

g) zbulimi na lejon të zbulojmë shumë më shumë misteret e fshehura në fenomenet e kalbjes beta, duke përfshirë, me sa duket, pjesëmarrjen e tyre në të ashtuquajturën CNF. Dhe

INFORMACION RRETH PËRPARËSISË DHE NJOHJES SË RISISE DHE BESUESHMËRISË

  1. Në vitet e mëparshme (vitet 60, 70) kam aplikuar disa herë në Akademinë e Shkencave të BRSS me një kërkesë për të shqyrtuar hipotezën time për struktura kristalore bërthamat e elementeve kimike, pajtueshmëria e tyre e mirë me përbërjen (spektrin) izotopike të njohur atëherë dhe madje edhe me kurbën bërthamore. tre forca grimcat. Ata m'u përgjigjën me përgjigje dhe shpjegime, por unë isha ushtarak, më transferuan në qytete dhe vende të ndryshme dhe humbi shumë. Ato mund të ruhen në Akademinë e Shkencave të BRSS.
  2. Në SINP, ku kam punuar dhe studiuar në departamentin e fizikës inxhinierike në mbrëmje të Universitetit Shtetëror të Moskës, ata nuk ishin të interesuar për hipotezën time.
  3. Me ardhjen e një kompjuteri, u ula të studioja librat mbi fizikën bërthamore që kisha grumbulluar (pas sulmeve në zemër, nuk mund të vizitoja më Leninkën) dhe si rezultat, fillimisht botova në TM, dhe më pas botova një libër. .
  4. Që nga viti 2009, ai filloi të postonte artikujt e tij në internet, , , , , . .

FORMULA E HAPJES

Zbulimi i një fenomeni të panjohur më parë në formën e një mekanizmi fizik, që konsiston në faktin se në procesin e njohur të zbërthimit elektronik beta të një neutroni të lirë, kur shfaqet një kuantë gama prej të paktën 1.022 MeV (me një interval prej 10- 16 minuta), një nga më të afërt (në shkallë bërthamore) me një neutron të lirë, një çift elektron-pozitron nga deti Dirak, një dipol (e-e+), shpërndahet në e+ dhe e-, dhe pozitroni që rezulton e+ rikombinohet menjëherë me një neutron (i kapur nga një neutron), i cili shndërrohet në një proton me origjinë neutron (NPP) me emetim (lëshim) të elektronit e- dhe pjesët energji, mbetur e pa pretenduar gjatë rikombinimit të pozitronit e+ me një neutron (i quajtur antineutrino).

Bibliografia

1. Aleksandrov Yu.A. Karakteristikat themelore të neutronit M. 1982;

2. Alenitsyn A.G., Butikov E.I., Kondratyev A.S. Libër i shkurtër i referencës fizike dhe matematikore M 1990;

3. Ishhanov B.S. Nukleosinteza në Univers;

4. Kikoin A.K. Dy mistere të kalbjes beta // Kuantike. - 1985. - Nr. 5. - F. 30-31, 34;

5. Kolpakov P.E. Fundamentals of Nuclear Physics M 1969;

6. Malyarov V.V. Bazat e teorisë së bërthamës atomike M 1959;

7. Manturov V.V. Për çështjen e "masës së fshehur të universit" ;

8. Manturov V.V. Forcat bërthamore. Propozim për zgjidhjen e TM Shkurt. 2006;

9. Manturov V.V. Nga nukleonet dhe bërthamat kristalore te zgjidhja deri te shpërndarja e numrave të thjeshtë M 2007; 2007 dhe http://www.site/ ;

13. Manturov V.V. Natyra nuk parashikon përmasat e një fotoni apo hidrini ;

14. Manturov V.V. Protonet janë të ndryshëm, më tepër, nga natyra sesa për shkak të "etiketave" të varura në to - rrotullimeve, ;

15. Manturov V.V. Ndërveprime të dobëta. Ide të reja 18. Neutrino Wikipedia;

19. Panasyuk M.I. Të huajt e Universit ose jehona e Big Bengut 1992 Universiteti Shtetëror i Moskës, http://nuclphys.sinp.msu.ru/pilgrims/;

20. Drejtori i parë i ITEP, http://www.itep.ru/rus/history/Alihanov.shtml;

21. Semikov S.A. Teoria balistike e Ritz dhe fotografia e universit Nizhny Novgorod 2013;

22. Fizika nënatomike. Redaktuar nga Prof. B.S. Ishkhanov, Universiteti Shtetëror i Moskës, M 1994;

23. Tabela e izotopeve http://logicphysic.narod.ru/Tabl_H_Si.htm;

24. Fjalor enciklopedik fizik;

25. Enciklopedi fizike;

26. shkencëtar i NASA-s njoftoi funksionimin e një reaktor sintezë pa sintezë http://www.membrana.ru/particle/16230/;

27. Shirokov Yu.M. dhe Yudin N.P. Fizika bërthamore M 1972;



Ju pëlqeu artikulli? Ndani me miqtë tuaj!