- 91 -
= 8,48212 - 3-2,27463 = 1,65823 "эЫ. /4.45/
Дополнительная энергия связи может быгь объяснена дополнительной деформацией вихрей и увеличением площадей взаимодействия.
Магнитный момент гелия-3 равен 2,1275, что примерно соответствует магнитному моменту протона. Разница может быть отнесена за счет изменения расположения поверхности пограничного слоя, что обусловлено присоединением протонов.
Протоны в ядре g Не расположены антмараллельно друг другу, в результате чего ядро не вращается вокруг своей оси. Спин ядра равен 1/2. Энергия взаимодействия нуклонов в ядре гелия-3 меньше, чем у тритона, что объясняется отталкиванием протонов, блогодаря образованному ими общему потоку газа между ними.
Присоединение четвертого нуклона могло бы вызвать увеличение энергии взаимодействий в ядре гелия-4 порядка на 3 мэВ. Однако вместо этого происходит скачок энергии до 28,29614 мэВ, т.е. почти на 18 мэВ больше, чем ожидалось. Объяснить такой скачок энергии можно, только допустив возможность перестройки всей системы.
Легко видеть, что такая перестройка, в самом деле, реально необходима, так как наличие четырех нуклонов создает все возможности для обеспечения наименьшего сопротивления прохождения центральных потоков, поскольку теперь может быть образован единый поток для всех четырех нуклонов, проходящий по общему кольцу, образованному вихрями нуклонов. Избыточный поток газа от обоих нуклонов выходит во внешнюю среду. Направления спинов з системе все попарно уравновешены, и общий момент количества движения равен нулю.
Таким образом, повышенная устойчивость четно-четной системы, каковой является альфа-частица, легко объяснима. Учитывая особую устойчивость альфа-частиц, дальнейшее рассмотрение структур ядер, связанных с особо устойчивыми состояниями /магические числа/ целесообразно рассматривать на основе альфа-частиц. Полученная модель может быть названа "альфа-частичной".
Некоторые обоие свойства составных ядер.
Анализ энергий взаимодействия нуклонов для ядер (^20, 21, 22j показывает, что модно для всей совокупности изотопов выделить несколько общих, свойств, которые могут быть использованы при построении альфа-частичных моделей этих ядер. Рассмотрим некоторые из этих свойств.
Первым характерным свойством является то, что для всей совокупности изотопов характерно приращение энергии на величину большую при присоединении четного нейтрона, чем при присоединении нечетно-
- 92 -
го. Это характерно как для элементов с четнмм, так м нечетным числом протонов. В таблице 4.2 в качестве примера приведены данные по энергиям изотопов бора и углерода. Изотопы располо-^ жены в порядке нарастания числа нейтро!ЮБ, содержащихся в них.
Таблица 4.2.
|
Число нейтоонов |
Изотоп |
Г |
1 Е мэВ |
Е иэВ |
Изотоп |
1* |
Е мэВ |
Е мэВ |
|
3 |
5В |
2 |
37,74 |
- |
^ С 6 ^ |
39,04 |
- | |
|
4 |
56, ЗК |
18,6 |
10 р 6 ^ |
0+ |
30,32 |
21,3 | ||
|
5 |
10 в |
3+ |
64,75 |
8,44 |
3/2- |
73,44 |
13,12 | |
|
6 |
Чв |
3/2- |
76,21 |
11,4^ |
12 р 6 ^ |
0+ |
92,16 |
18,72 |
|
7 |
12 R 5 В |
1+ |
79,58 |
3,37 |
13 с 6 ^ |
1/2- |
97,11 |
4,96 |
|
8 |
13 R 5 В |
3/2- |
84,46 |
4,9 |
14 С 6 ^ |
0+ |
105,2$ |
8,18 |
Указанное свойство характерно для всех без исключения изотопов элементов. При этом во всех четно-четнчх ядрах до gQ-?я включительно можно провести четкую границу в значениях энергии между относительно большим приращением энергии при присоединении новых нейтронов порядка 13 и более мэВ и относительно малыми приращениями энергии порядка 3-7 или менее мэВ. Этот скачок энергии всегда отделяет четно-четные ядра, то есть те, которые могут быть представлены состоящими из одних только альфа-частиц:
4^ 8д„ 12^. 16 л 20 24^, 28у,- 32 , gC , g О . 12 14 ' 16 '
36 40 44 у * 43 ^ ^ 52 об 60
18 ' 20 '22 ' 24^*^ ' 26 ' 28 ' 30^"'
В нечетно-четных ядрах такую границу тоже можно провести, но здесь величина такого скачка меньше.
Такое распределение энергий означает, что все структуры ядер можно рассматривать на основе альфа-частиц, при этом четно-четные ядра - как состоящие только из одних альфа-частиц, а остальные - как состоящие из альфа-частиц и других нуклонов, образующих между собой соединение. Величина спина, известная практически для ядер всех изотопов, для четно-четных структур всегда равна нулю, что подтверждает высказанное предположение. Величина спина для остальных структур позволяет представить в каждом случае структуру ядра^ в котором основой по-прежнему является альфа-структура.