Файл: Яковлев В.В.- Особенности вращения.Часть 5 - 2018.pdf

1 

Владимир Викторович Яковлев 

Особенности 

вращения 

ЧАСТЬ 5. Модель атомного ядра  

на основе новых представлений  

о гидродинамических явлениях 

Россия, Пенза, 2018 год

2 

Оглавление 

1.

Перечень экспериментальных данных по ядрам  ................................................................................. 3

2.

Принципы взаимодействия нуклонов ядра............................................................................................ 6

3.

Фундаментальные положения модели  ядер атомов........................................................................... 8

4.

Принципы конфигурации легких ядер атомов  ................................................................................... 11

5.

Формирование ядерных оболочек легких ядер................................................................................... 15

6.

Вычисление спина  ядра............................................................................................................................... 18

7.

Вычисление чѐтности ядра.......................................................................................................................... 20

8.

Особенности ядерной изомерии................................................................................................................. 22

9.

Вид некоторых  электронных облаков в атоме  ................................................................................... 28

10.

Претенденты на основные состояния лѐгких ядер ............................................................................ 31

11.

Претенденты на валентные состояния лѐгких ядер.......................................................................... 39

Литература ............................................................................................................................................................................ 44

3 

1. 

Перечень экспериментальных данных по ядрам  

1. Ядра  представляют  собой  компактную  совокупность  нуклонов  - 
протонов и нейтронов примерно одинакового размера.  
2. Протон  и  нейтрон  имеют  одинаковый  спин  -  внутренний  момент 
количества движения. 
3. Количество  протонов  в  ядре  (Z)  определяет  заряд  ядра  и  порядковый 
номер химического элемента в периодической системе Менделеева.  
4. Количество  нуклонов  в  ядре  определяет  массовое  число  (A)        
химического элемента в периодической системе Менделеева. 
5. Ядра 

бывают  стабильными  и  нестабильными.  В  двумерном 

пространстве,  где  одно  измерение  –  количество  протонов,  а  другое  – 
количество нейтронов, существует долина стабильности. 
6. По  обе  стороны  от  долины  стабильности  существуют  области 
нестабильности,  ограниченные  линиями,  за  пределами  которых 

существование ядер невозможно. 
7. Ядра  вблизи  долины  стабильности  компактны,  величина  их  радиуса 

пропорциональна количеству нуклонов и меняется от 2 до 10 Фм. 
8. В  легких  стабильных  ядрах  примерно  равное  количество  нейтронов  и 

протонов, затем доля нейтронов увеличивается. 
9.  В  тяжелых  стабильных  ядрах  количество  нейтронов  в  полтора  раза 

больше количества протонов. 

Рисунок 1-1. Долина стабильности 

4 

10. Распределение протонов и нейтронов по объему ядра различно. 
11. Плотность ядерной материи в центре всех ядер примерно одинакова.

12. Объем ядра пропорционален количеству нуклонов. 
13. Толщина  поверхностного  слоя  у  всех  ядер  примерно  одинакова, 
порядка 0.5 Фм, и характеризуется размытостью границ. 

Рисунок 1-2. Радиальное распределение плотности заряда в различных ядрах 

14. Среднее расстояние между нуклонами в ядре около  2  Фм. 
15. Энергия связи ядер примерно пропорциональна массовому числу. 
16. Ядерные  силы  обладают  свойством  насыщения.  Протон,  например, 
может слипаться не более, чем с двумя нейтронами. 
17. Удельная энергия связи ядер имеет пик в области железа-никеля. 
18. Ядерные силы не зависят от типа нуклона. 
19. Величина ядерных сил зависит от взаимной ориентации спинов. 
20. Радиус действия ядерных сил соизмерим с размерами нуклона. 
21. Притяжение  между  нуклонами  на  больших  расстояниях  (r  >1 Фм) 
сменяется отталкиванием на малых расстояниях (r < 0.8 Фм).

Рисунок 1-3. Радиальная зависимость нуклон-нуклонного взаимодействия 

22. Ядерные  силы  короткодействующие  -  затухают  с  расстоянием  по 
экспоненциальному закону. 
23. Ядерные силы зарядово независимы. 
24. Действие ядерных сил на малых расстояниях значительно превосходит 

действие всех известных в природе сил.

25. Нуклоны  в  ядре  не  статичны,  однако  средняя  скорость  движения 

нуклонов в ядре не превышает десятой части скорости света. 

5 

26. Большинство ядер имеет вращательные спектры, что позволяет сделать 

вывод о наличии коллективных степеней свободы ядра. 
27. Ядро может  находиться  в разных  энергетических  состояниях,  одно  из 

них  считается  основным  состоянием,  все  остальные  –  возбужденные 
состояния. Существуют долгоживущие возбуждѐнные состояния, которые 

могут сильно отличаться формой ядра. 
28. При массовых числах А=150-190 и А>200 зависимость энергий нижних 

возбужденных  состояний  ядер  от  спина  ядра  поразительно  похожа  на 

зависимость энергии вращающегося волчка от его момента вращения. 
29. Наблюдаемые  значения  значительно  меньше  теоретических  значений 

моментов инерции сплошных твердотельных эллипсоидов вращения. 
30. Существует  периодичность  свойств  ядер,  связанная  с  магическими 

числами количества протонов: 2, 8, 20, 28, 50, 82, 114. 
31. Существует  периодичность  свойств  ядер,  связанная  с  магическими 

числами  количества  нейтронов:  2,  8,  20,  28,  50,  82,  126,  184.  Наиболее 
устойчивы ядра, у которых магическое число протонов или нейтронов. 

Рисунок 1-4. Форма ядра при  квадрупольном моменте Q>0, Q=0, Q<0 

 
32. У  магических ядер электрич. квадрупольный момент близок к нулю.

33. Наблюдается повышенная распространѐнность магических ядер. 
34.  В  магических  ядрах  наблюдается  увеличение  энергии  первого 

возбуждѐнного состояния.  

Рисунок 1-5. Энергии первого возбуждѐнного состояния ядер