248
Глава 1.
стройке структуры ядер при переходе к новому значению числа Z. Ядра с магическими числами 2, 8, 20 и 28 завершают собой ряды одинаковых структур. Завершает структуру также ядро 4Be8, которое нестабильно, так как его энергия связи меньше соответствующей энергии двух частиц. Данный случай можно объяснить тем, что при всех положениях двух альфа-частиц относительно друг друга сопротивление потоку эфира, выходящего из центров альфа-частиц, достаточно велико, поверхности же нуклонов, входящих в состав альфа-частиц, выпуклы и не создают достаточной основы для обеспечения высокоэнергетического соединения.
Таблица 1.5.
|
NaEa |
X |
K |
Ea, МэВ |
АЕ, МэВ |
А2Е, МэВ |
An |
|
28,29624 |
2He4 |
2 |
28,29624 |
0 |
- |
- |
|
56,59248 |
2Be48* |
2 |
56,5006 |
-0,0914 |
-0,0914 |
0 |
|
84,88872 |
2c12* |
4 |
92,1635 |
+7,2748 |
8,3662 |
0 |
|
113,1850 |
BO*6 |
4 |
127,6212 |
14,4362 |
7,1614 |
0 |
|
141,4812 |
ioNe20* |
4 |
160,6473 |
18,1661 |
4,7299 |
0 |
|
169,7774 |
i(Mg24 |
4 |
198,2573 |
28,4802 |
10,3141 |
0 |
|
198,0737 |
i4Si28 |
4 |
236,5386 |
38,4549 |
9,9747 |
0 |
|
226,3699 |
c32 16s |
4 |
271,7820 |
45,4121 |
6,9572 |
0 |
|
254,6662 |
л 36 isAr |
4 |
306,7198 |
52,0536 |
6,6415 |
0 |
|
282,9624 |
2 О C a С |
4 |
342,0555 |
59,0926 |
7,0380 |
0 |
|
311,2586 |
22Ti44* |
4 |
375,477 |
64,2184 |
5,1258 |
4 |
|
339,5549 |
24Cr48 |
3 |
411,468 |
71,9131 |
5,6947 |
4 |
|
367,8511 |
26Fe52 |
1 |
447,707 |
79,8559 |
7,9428 |
4 |
|
396,1274 |
28Ni56 |
1 |
484,004 |
87,8566 |
8,0007 |
2, 4 |
|
424,4436 |
3oZn60* |
4 |
515,009 |
90,5654 |
2,7088 |
4, 6 |
П р и м е ч а н и е: Знак* означает перестройку структуры.
Однако присоединение еще одного нуклона - протона или нейтрона - делает изотоп стабильным (рис. 1.12), так как этот нуклон оказывается мостиком, соединяющим две альфа-частицы.
Нуклоны и атомные ядра
249
9 9
Рис. 1.12. Обеспечение стабильности изотопа атома берилия 4Ве и 5В .
Таким образом, основой построения ядерных структур должны являться магические ядра, т.е. ядра, в которых число нейтронов составляет так называемое магическое число - 4, 8, 40, 48, 50, 84, 146. Структуру каждого такого ядра можно представить состоящей из определенного количества альфа-частиц, свободных пар нейтронов и протона (последний - для нечетных по числу нейтронов ядер). В общем случае магическое ядро можно представить в виде
А = 4ma + N + ip , (1.60)
где та - число альфа-частиц в ядре; N - число нейтронов, не входящих в состав альфа-частиц ( N = 0;4;4...); ip - число свободных протонов (ip = 0;1).
Учитывая, что в магических ядрах число свободных нейтронов всегда четно, а спин равен нулю, можно предположить, что в этих ядрах нейтроны, не входящие в состав альфа-частиц, объединены попарно и направлены антипараллельно по отношению друг к другу, однако такое их соединение, по-видимому, возможно только в присутствии протонов или альфа-частиц, создающих дополнительный градиент скоростей за счет кольцевого вращения вихрей.
