Общая Космология

1.2.11 Сравнительный анализ моделей атома  / 1 / 2 / 3 / 4 / 5

Теперь о самой системе ядро – электрон. Никто надеюсь не станет возражать, что хотя бы электрон имеет неизменные характеристики такие, как заряд и условно вес. Представим себе простую систему скажем атом He (гелия), рисунок 1211-11. Здесь всё понятно и красиво. Может такое быть? Допустим, что может.  В случае с Ar (аргоном), рисунок 1211-12, уже не так однозначно. Что мы имеем в виду? Давайте разбираться. Какие силы действуют в атоме?

А ведь ядро то уже гораздо больше, чем у He (гелия). И состоит из 92 протонов против двух у He (гелия), а на первой орбитали те же два электрона. Обратите внимание, как поменялось соотношение сил. 2M / 2m, где условно М – единица измерения Ядра, m – единица измерения электрона у He (гелия) и 92M / 2m, у U (урана). Как говорится почувствуйте разницу. Подведём некоторые итоги:

1. Ядро. По условиям планетарной модели, ядро состоит из положительно заряженных частиц протонов и нейтронов, по своему определению никак не заряженных. Следуя концепции планетарной модели, притяжение возникает между частицами, обладающими противоположным зарядом. Одноимённо заряженные частицы должны отталкиваться, тем самым разрывая ядро. Если двигаться по пути нобелевского лауреата Х. Юкавы, то в ядре мы должны найти «мезоны», сила притяжения, которых, должна быть больше силы отталкивания между протонами. Чем удерживать нейтроны? Они вообще без заряда. Таким образом электрическая модель притяжения частиц ядра рухнула.
2. Теперь периферия. Отрицательно заряженные электронные оболочки не позволяют взаимодействовать атомам и собираться в молекулы. По той же причине, что одноимённые заряды отталкиваются. Значит молекул нам не собрать.
3. Естественная радиация и управляемая ядерная реакция. Чтобы что-то отколоть, необходимо, чтобы это нечто имело свойство раскалываться. Это мы поясним позже. Если ядерный взрыв с полным уничтожением реагирующих атомов ещё можно было бы объяснить в рамках планетарной модели, то естественная радиация и полураспад не находят объяснений.
4. И наконец камень преткновения электронные слои в атоме и принцип вложенности простых элементов в более сложные. Существует попытка объяснить вложения, но только в отношении электронных слоёв, как вы понимаете, для ядра подобной возможности не существует, из-за его строения.

Выше мы привели некоторые, как нам кажется наиболее яркие доказательства, невозможности существования планетарной модели атома. Но, как мы и обещали. Именно те опытные данные, которые противоречат существованию такой модели, послужат прямыми доказательствами Кластерной модели Ядра, как единственно возможной. Прежде чем мы приступим к изложению наших доказательств, мы просто обязаны ознакомить читателя с теми решениями, которые в своё время были предложены различными учёными для того, чтобы преодолеть ограничения налагаемые планетарной моделью атома. До определённого времени эта модель устраивала научное сообщество, однако случилась неприятность. Были открыты сверхтяжёлые элементы и процесс деления ядра. Посмотрим, что пишут по этому поводу.

Деле́ние ядра́ — процесс расщепления атомного ядра на два (реже три) ядра с близкими массами, называемых осколками деления. В результате деления могут возникать и другие продукты реакции: лёгкие ядра (в основном альфа-частицы), нейтроны и гамма-кванты. Деление бывает спонтанным (самопроизвольным) и вынужденным (в результате взаимодействия с другими частицами, прежде всего, с нейтронами). Деление тяжёлых ядер — экзотермический процесс, в результате которого высвобождается большое количество энергии в виде кинетической энергии продуктов реакции, а также излучения. Деление ядер служит источником энергии в ядерных реакторах и ядерном оружии.

Мы понимаем, что после того, как был открыт процесс деления ядра, возникла необходимость создания какой-то модели, объясняющей механизм деления. И работа закипела.

В ближайшие годы несколькими учёными — Нильсом Бором, Яковом Френкелем и Джоном Уилером были разработаны важнейшие теоретические модели — капельная модель ядра и составное ядро, которые вплотную приблизили их к открытию деления.

Интересно знать, а куда подевал свою модель товарищ Бор, со всей своей квантовой механикой? Помнится, что в 1913 году он её лихо отстаивал.

В 1934 году Ирен Кюри и Фредериком Жолио была открыта искусственная радиоактивность, ставшая серьёзным толчком на пути к открытию. В это же время Энрико Ферми с сотрудниками подвергали различные элементы облучению пучком нейтронов. Среди этих элементов они исследовали и уран — самый тяжёлый из существующих в природе элементов. Выводы, которые сделал Ферми из своих экспериментов, были сведены им к открытию трансурановых элементов и также не привели к разгадке реакции деления, так как дальнейшие результаты экспериментов для Ферми стали непонятными и неожиданными. Тем временем Бор на знаменитой конференции по теоретической физике в Вашингтоне 26 января 1939 года сообщил об открытии деления урана. Не дожидаясь конца доклада, физики один за другим стали покидать заседание, чтобы проверить сообщение в своих лабораториях.

Это хорошо, что они побежали проверять результаты опытов. Но из-за этого деления возникла проблема модели атома. Работы самого Бора по детерминированным орбитам 1913 года оказались никому не нужными. И вот этот учёный муж вновь взялся за дело. Итак, физики опытным путём получили результаты, которые невозможно было объяснить планетарной моделью. Нужно было срочно изобретать новую модель. Давайте посмотрим к чему это привело. Была предложена капельная модель. Здесь мы, конечно, дадим некоторые выдержки, но… аналогии, которые применены в этой модели нам кажутся уж очень натянутыми. Судите сами:

Традиционно механизм деления рассматривается в рамках капельной модели ядра1, этот подход восходит к работе Бора и Уилера 1939 года. Для деления с большой вероятностью тяжёлое ядро должно получить энергию извне, превышающую значение барьера деления. Так, после присоединения нейтрона ядро обладает энергией возбуждения, равной сумме энергии отделения (энергии связи) нейтрона и кинетической энергии захваченного нейтрона. Этой дополнительной энергии может быть достаточно, чтобы ядро перешло в возбуждённое состояние с интенсивными колебаниями.

Вполне здравое заявление. Звучит логично и убедительно. Но вот далее…

Физически аналогичную ситуацию можно получить, если поместить каплю воды на горячую горизонтальную поверхность. Если поверхность достаточно горячая, то капля будет плавать на изолирующем слое пара, поддерживающем её над поверхностью в свободном состоянии. При этом могут возникнуть2 колебания формы капли, при которых она примет последовательно шарообразную и эллипсоидальную форму. Такое колебательное движение представляет собой состояние динамического равновесия между инерционным движением вещества капли и поверхностным натяжением, которое стремится поддерживать сферически симметричную форму капли. Если силы поверхностного натяжения достаточно велики, то процесс вытягивания капли прекратится раньше, чем капля разделится. Если же кинетическая энергия инерционного движения вещества капли окажется большой, то капля может принять гантелеобразную форму и при своём дальнейшем движении разделиться на две части.

В рамках нашей работы невозможно даже представить такого вольного обращения с законами физики. Это всё равно, что рифмовать телевизор с пенопластом. Впрочем, читайте сами.

Согласно этой теории, атомное ядро можно представить в виде сферической равномерно заряженной капли из особой ядерной материи, которая обладает некоторыми свойствами, например несжимаемостью, насыщением ядерных сил, «испарением» нуклонов (нейтронов и протонов), напоминает жидкость. В связи с чем на такое ядро-каплю можно распространить некоторые другие свойства капли жидкости, например поверхностное натяжение, дробление капли на более мелкие (деление ядер), слияние мелких капель в одну большую (синтез ядер).

Простите меня в связи с чем? Мало того, что мы просто так, без каких-либо доказательств предположили ядро-каплю из какой-то там ядерной материи. Мало того, что в эту модель уже даже не удосужились воткнуть электроны. Так мы теперь легко заявляем, что это уже общие свойства и жидкости, и ядерной материи. Какой жидкости? Воды? Подсолнечного масла? Фреона? Серной кислоты? Бензина? При этом делаются гениальные выводы:

Учитывая эти общие для жидкости и ядерной материи свойства3, а также специфические свойства последней, вытекающие из принципа Паули и наличия электрического заряда, можно получить полуэмпирическую формулу Вайцзеккера, позволяющую вычислить энергию связи ядра, а значит и его массу.

Это же нонсенс строить расчёты на не доказанном предположении. И преподносить это, как доказанное утверждение. Следует отдать должное. При всех несуразностях и натянутости предположений, учёные делают попытку отойти от планетарной модели атома заменив её капельной моделью. Как вы могли видеть сама капельная модель, была построена в рамках теории составного ядра. То есть учёные интуитивно понимали, прежде чем что-то разделить, это нечто должно состоять из частей, способных разделяться. Делается попытка монолитное ядро планетарной модели заменить на ядро, состоящее из подмножества самостоятельных систем, слитых в единое понятие – Ядро. Тогда и была предложена модель составного ядра.

Составное ядро.

Составное ядро — теоретическая модель ядерной реакции при захвате ядром атома нейтрона, которая была разработана Нильсом Бором в 1936 году на основании исследований Энрико Ферми искусственной радиоактивности и легла в основу предложенной Яковом Френкелем капельной модели ядра. В своей революционной работе «Захват нейтрона и строение ядра» Бор написал: Явления захвата нейтронов тем самым заставляют нас предполагать, что столкновение между быстрым нейтроном и тяжёлым ядром должно вести прежде всего к образованию сложной системы, характеризующейся замечательной устойчивостью. Возможный последующий распад этой промежуточной системы с вылетом материальной частицы или переход к конечному устойчивому состоянию с эмиссией кванта лучистой энергии следует рассматривать как самостоятельные процессы, не имеющие непосредственной связи с первой фазой соударения.

Подобное рассуждение не похоже на логическое мышление здорового человека. Это, как если бы предположить, что взрыв мины произошёл не потому, что сработал детонатор. А срабатывание детонатора и взрыв — это самостоятельные процессы, не имеющие непосредственной связи. Вот скажите, как бы с такой теорией можно было бы создать хоть одно взрывное устройство? А у них ничего, одно из основных объяснений.

Продолжая тему самопроизвольного деления ядер, следует сюда же добавить несколько слов о спонтанном делении:

Спонтанное деление — разновидность радиоактивного распада тяжёлых атомных ядер. Спонтанное деление является делением ядра, происходящим без внешнего возбуждения (вынужденного деления), и даёт такие же продукты, как и вынужденное деление: осколки (ядра более лёгких элементов) и несколько нейтронов. По современным представлениям, причиной спонтанного деления является туннельный эффект4.

В конце концов практики добили теоретиков. Следует заметить, что с сороковых до девяностых годов прошлого века, то есть за 50 лет не было предложено ни одной приемлемой модели атома. Вся теоретическая, а вернее фундаментальная физика, как бы замерла в своём развитии. Но именно эти годы отмечены самым бурным развитием работ в ядерной физике. Это и боевое использование и строительство атомных электростанций. Как такое могло произойти? О спонтанном делении атомных ядер мы указывали в нашей работе неоднократно. Также была указана и доказана причина такого деления. На это указывает основополагающий признак Пространства Материи - расширение Пространства, что в свою очередь приводит к увеличению орбит взаимодействующих частиц и как следствие ослаблению связей между ними. Поэтому «тяжёлые» элементы на предыдущих мерностях вполне могли иметь стабильные атомы, но уже на нашей мерности имеют «перегруженные» связи между кластерами, что приводит к нестабильности атома элемента и раскалыванию цельного ядра. Здесь мы лишь напомним, что элементы Материи в своём большинстве не «создаются» на нашей Мерности, а являются «осколками» распада более тяжёлых элементов предыдущих Мерностей.

Мы специально не усложняем задачу понимания ни себе, ни нашему читателю размещением в тексте большого количества формул, либо материалов по той или иной теме. Всё находится в открытом доступе. Кому интересно ищите. Приносим также наши извинения авторам иллюстраций, что не указываем их авторство. Использование оригинальной графики вызвано необходимостью соблюдения подачи оригинального материала. Мы выражаем благодарность за их труд.