- 91 -
лЬ - 8,48212 - 3*2,27463 = 1,65823 мэВ. /4.45/
Дополнительная энергия связи может бнгь объяснена дополнительной деформацией вихрей и увеличением площадей взаимодействия.
Лагнвтнчй момент гелия—3 равен 2,1275, что примерно соответствует магнитному моменту протона. Разница может бчть отнесена за счет изменения расположения поверхности пограничного слоя, что обусловлено присоединением протонов.
Лротонч в ядре 2 Не расположенч антипараллельно друг другу, в результате чего ядро не вращается вокруг своей оси. Спин ядра равен 1/2. Энергия взаимодействия нуклонов ь ядре гелия-3 меньше, чем у тритона, что объясняется отталкиванием протонов, блогодаря образованному ими общему потоку газа между ними.
Присоединение четвертого нуклона могло бч вчзвать увеличение энергии взаимодействий в ядре гелия-4 порядка на 3 мэВ. Сднако 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 системч.
Легко видеть, что такая перестройка, в самом деле, реально необходима, так как наличие четчрех нуклонов создает все возможности для обеспечения наименьшего сопротивления прохождения центральных потоков, поскольку теперь может бчть образован единый поток для ссех четчрех нуклонов, проходящий по общему кольцу, образованному вихрями нуклоноЕ. 1'збчточнчй поток газа от обоих нуклонов вчходит 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 ка основе альфа-частиц. Полученная модель может бчть названа "альфа-частичной".
Некоторые общие свойства составных ядер.
Анализ энергий взаимодействия нуклонов для ядер ^20, 21, 22 ] показывает, что можно для всей совокупности изотопов выделить несколько общих сьойсте, которче могут б'-тть использованч при построении альфа-частичнчх моделей этих ядер. Рассмотрим некоторче из этих свойств.
Первчм характернчм 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 четннм, так и нечетным числом протонов. В таблице 4.2 в качестве примера приведены данные по энергиям изотопов бора и углерода. Изотопы расположены в порядке нарастания числа нейтронов, содержащихся в них.
Таблица 4.2.
|
Число нейтоонов |
Изотоп |
г |
Е мэВ |
Е мэВ |
Изотоп |
f |
т? мэВ |
Е мэВ |
|
3 |
1в |
2 |
37,74 |
- |
^ С 6 L |
39,04 |
- | |
|
4 |
I3 |
56.3IE |
18,6 |
10 г 6 |
0+ |
SO, 32 |
21,3 | |
|
5 |
10 В |
3+ |
S4,75 |
8,4-1 |
11 С 6 0 |
3/2- |
73,44 |
13,12 |
|
6 |
Х5В |
3/2- |
76,21 |
11,45 |
12 г 6 0 |
О |
92,16 |
18,72 |
|
7 |
kJ |
1+ |
79,58 |
3,3? |
13 С 6 ° |
1/2- |
97,11 |
4,96 |
|
8 |
®В |
3/2- |
84,46 |
4,9 |
14 С 6 и |
0+ |
105,2S |
8,18 |
Указанное свойство характерно для всех без исключения изотопов элементов. При этом во всех четно-четных ядрах до 2п включительно можно провести четкую границу в значениях энергии между относительно большим приращением энергии пои присоединении новых нейтронов порядка 13 и более мэВ и относительно малыми приращениями энергии порядка 3-7 или мечее мэВ. Зтот скачок энергии всегда отделяет- четно-четные ядра, то есть те, которые могут быть представлены состоящими из одних только альфа-частиц:
|
%Не |
* 6е |
16 о , Q U |
• IC'*6 • |
28 Sc 14 ' |
32 16 | ||
|
36 п> 18 |
40 с а ' 20 |
44 т. •22 |
48 С 2 , 24 е 2 |
• 26fe- |
i*. |
60 ^ 30 • |
В нечетно-четных ядрах такую границу тоже можно провести, но здесь величина такого скачка мень'ле.
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, образу:о-щих 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.
