89
Отсюда вытекает возможность рассмотрения структурной организации атомных ядер.
Из того факта, что для любого ядра эффективный радиус определяется общей формулой [3]
R = aA1/3 , а = 1,12 ф, (2.1)
следует, что объем любого атомного ядра определяется выражением
V = а3А (2.2)
и, следовательно, удельная масса ядер остается постоянной. Поэтому ядра состоят только из нуклонов – протонов и нейтронов, и никаких иных частиц в них нет. На этом основании может быть сделано заключение о формировании ядер путем простого присоединения нуклонов друг к другу (рис. 3.11).
Как видно из рисунка, при соединении четырех нуклонов они становятся в кольцо, что приводит к сокращению длины потоков эфира во внешнем пространстве. Этим и объясняется резкий скачок энергии связи: если в ядре атома дейтерия – дейтроне соединяются два нуклона, то энергия связи, приходящаяся на один нуклон, составляет 1,137 МэВ, то в ядре атома гелия – альфа-частице – 7,066 МэВ. Отсюда и особая стабильность альфа-частиц. Это означает, что структуры всех ядер нужно считать состоящими из альфа-частиц с добавлением одного, двух или трех протонов и некоторого количества нейтронов, устанавливающихся на поверхности ядра.
Из изложенного сразу видно, почему так называемые четночетные (магические) ядра имеют повышенную энергию связей: они состоят из альфа-частиц.
Отсюда сразу же можно сделать еще один вывод: в любых ядерных реакциях разлом ядер будет происходить не по телу альфа частиц, а по линиям разделения альфа-частиц, а чаще всего и с выделением самих альфа-частиц. Следовательно, излучение гелия свидетельствует о том, что в близлежащих
90
областях происходят ядерные реакции, причем совсем не обязательно при высоких температурах.
Рис. 3.11. Структура протона (а), нейтрона (б), дейтрона (в), тритона (г), ядра гелия-3 (д) и ядра гелия-4 – альфа частица (е)
