- 107 -
Это соединение устойчиво, так как энергия связи существенно превышает внутреннюю энергию связей трех альфа-частиц /на 7 мэВ/ /рис. 4.26/.
Новче нейтроны присоединяются к внешним протонам, число которых равно 4, поэтому последним изотопом углерода является | С.
Азот.
В таблице 4.16 приведены основные характеристики ядер изотопов азота.
Таблица 4.16.
|
1 А |
Е,мэВ |
т ■■ ■ л Е.мэВ |
г |
Q | |
|
12 |
74,038 |
I + |
0.46 | ||
|
13 |
94,1069 |
20.7 |
1/2- |
0.3221 | |
|
14 |
ГМ. 6603 |
10,55 |
I + |
+0,403^ |
+0,01 |
|
15 |
115.4939 |
10.83 |
1/2- |
-0.2831 | |
|
16 |
117.^838 |
2.5 |
2 - | ||
|
17 |
123.868 |
5.38 |
1/2- | ||
|
18 |
126.536 |
2.67 |
тр
В изотопе у У , имеющем энергию связи 74,038 мэВ, содержится не более двух альфа-частиц, поскольку спин равен I +, мокно предположить, что из оставшихся нуклонов протон и нейтрон образовали дейтрон со спином I, а два нейтрона соединены антипараллельно.
Подсоединение 6-го нейтрона сопровождается увеличением энергии связи на 20,7 мэВ, следовательно, образовалась третья альфа-частица. Спин равен 1/2, следовательно,
у _ з Л + р /4т 55/
Дальнейшее прибавление нейтрона увеличивает спин на 1/2 , спин становится равным I. Присоединение следующего нейтрона снова уменьшает спин, следовательно, два нейтрона образовали антипараллель-ную пару.
Азот является переходным по отношению к кислороду элементом.
Для определения его структуры целесообразно сначала рассмотреть структуру 0.
Кислород.
Наьболее завершенной структурой ядра в рассмотренном ряду атомных ядер является структура ядра у 0. Это, в частности, вытекает из таблицы энергий для изатопов кислорода /таблица 4.17/.
- 108 -
|
А |
Е.мэВ |
*Е.мэВ |
1Г |
I I 0 |
А | |
|
13 |
75.560 | |||||
|
14 |
94.1069 |
23.17 |
0 + |
0.7189 | ||
|
15 |
III.9622 |
13.22 |
1/2- |
0,084 | ||
|
16 |
127,6212 |
15.67 |
0 + |
-1.8987 |
-0.0265 | |
|
17 |
131,7635 |
4.14 |
5/2+ |
0.80 | ||
|
18 |
189,810 |
8.0э |
0 + | |||
|
19 |
148,7671 |
3.95 |
5/2+ | |||
|
20 |
151,371 |
7.61 |
0 + | |||
Tfi
Структуру 0 0 можно представить, если учесть необходимость замыкания центральных потоков эфира в альфа-частицах по пути наименьшего сопротивления. Тогда
IQ 0 = 4*. /4.66/
В этой структуре альфа-частицы соединены по кольцу с поворотом кадцая на 90° в двух плоскостях каждая относительно предыдущей /рас. 4.27/. На этой основе и ^огут строиться все предыдущие структуры кислорода и азота с учетом изложенных выше приемов.
К четырем внешним протонам кислорода g 0 могут быть присоединены соответственно еще 4 нейтрона, что даст последний изотоп ^gO. Поскольку присоединение первого и третьего из них меняет спин на 5/2+, происходит перестройка ближайших к этим нейтронам альфа-частиц. Подсоединение четных нейтронов ведет к восстановлению структуры альфа-частиц, а два нейтрона соединяются между собой антипарал лельно.
Завершенностью структуры изотопа g 0 и объясняется его высокая устойчивость /дважды магическое число/.
Группа ядер фтор-кальций.
Дальнейшее за кислородом наращивание состава ядер происходит путем подсоединения по поверхности ядра кислорода альфа-частиц, отдельных протонов и отдельных нейтронов.
Завершенней структурой выступает ядро 2Q Са, которое образовалось путем подсоединения к ^g О еще шести альфа-частиц: двух по полюсам и четырех по экватору /рис. 4.28/.
Переходные форчы ядер от | Г до 20 Оа образуются путем под-
