Дискуссии - Наука

В.А. Шашлов

Описаны конструкции атомных ядер, состоящие не более чем из 5 нуклонов. Вычислены магнитные моменты ядер ³Н и ³Не. Показано, что нейтронное гало имеет электрическую и магнитную природу.

Цель и содержание работы

Работа имеет своей целью исследование ядер, содержащих 3, 4, 5 нуклонов, и включает 3 раздела, посвященные рассмотрению этих 3-х типов ядерных конструкций.

Введение

Данная работа является прямым продолжением работ [1,2].

В этих работах изложены основные положения тетраэдрной модели ядра, согласно которой, атомные ядра имеют вид конструкций, построенных из прямоугольных тетраэдров, путем объединения вершин оснований этих тетраэдров.

Примечание. В действительности, жесткий керн нуклонов имеет форму поверхности Боя, а прямоугольный тетраэдр является простейшей фигурой, которая передает внешнюю форму поверхности Боя.

Поскольку кварки располагаются в вершинах 3-х лепестков поверхности Боя, которым соответствуют 3 вершины основания тетраэдров-нуклонов, то при объединении данных вершин, кварки объединяются в (n,m)-узлы. Наименование указывает количество u-кварков (n) и d-кварков (m) в данном узле.

Все кварки, составляющие каждый (n,m)-узел, принадлежат разным нуклонам, а каждый нуклон встроен в три (n,m)-узла (иначе конструкция будет нестабильной).

Именно (n,m)-узлы выполняют функцию скреп, удерживающих нуклоны в составе ядра: каждое ядро представляет собой конструкцию, собранную из определенного числа нуклонов, соединенных строго определенным образом.

Для наглядного представления ядерных конструкций вводится вспомогательная конструкция, образованная наложением правильных тетраэдров, которая носит наименование «ядерный каркас».

Размер граней правильных тетраэдров, из которых строится ядерный каркас, выбирается равным размеру основания прямоугольных тетраэдров-нуклонов. Составляющие ядерный каркас тетраэдры выполняют функцию ячеек, в которые встраиваются тетраэдры-нуклоны при построении ядерных конструкций.

Каждое ядро характеризуется своим видом ядерной конструкции.

В каждую ячейку может быть встроен только один тетраэдр-нуклон, причем встраивание возможно только одним из 4-х способов, когда основание тетраэдра-нуклона совмещается с одной из 4-х граней ячейки.

Примечание. Строение атомных ядер в значительной степени определяется ядерным каркасом: у нуклонов остается лишь «свобода» встроиться в ту и иную ячейку каркаса и развернуться в ней одним из 4-х возможных способов.

Соединение нуклонов, встроенных в соседние ячейки каркаса, осуществляется путем образования (n,m)-узлов. При встраивании тетраэдров-нуклонов в ячейки ядерного каркаса, вершины основания тетраэдров совпадают с вершинами ячейки, поэтому, с какой бы из 4-х граней ни совмещалось основание, кварки непременно оказываются вблизи вершин ячеек, в результате чего вокруг этих вершин образуются (n,m)-узлы.

Ключевым моментом в изучении ядра является нахождение ответа на 2 вопроса:

1. в какие ячейки ядерного каркаса встроены составляющие ядро нуклоны,

2. как размещен каждый тетраэдр-нуклон в своей ячейке ядерного каркаса.

После того, как будут получены ответы на эти 2 вопроса, можно записать нуклонную формулу и кварковую формулу, которые показывают распределение нуклонов и кварков по ячейкам и узлам ядерного каркаса (предварительно, все ячейки и узлы следует определенным образом пронумеровать). Нуклонная и кварковая формулы определяют распределение массы, заряда и спинов по объему ядра, что позволяет вычислить электрический и магнитный моменты ядра [1,2].

(n,m)-узлы играют определяющую роль в построении атомных ядер, скрепляя нуклоны друг с другом. Поскольку каждый нуклон вносит свои 3 кварка в три (n,m)-узла, а средняя величина удельной энергии связи (n,m)-узлов равна (2,5-3) Мэв/кварк [2], то в расчете на один нуклон энергия связи составляет 3*(2,5-3) ~ (7,5-9) Мэв: в этот интервал попадают величины удельной энергии связи практически всех ядер.

Энергия связи атомных ядер – это кулоновская энергия кварков в (n,m)-узлах.

В работе [2] было рассмотрено простейшее ядро дейтрона, которое является единственным исключением из описанной схемы построения ядерных конструкций. В ядре ²Н тетраэдр-протон и тетраэдр-нейтрон располагаются друг над другом, используя совмещение выпуклой и вогнутой частей поверхностей Боя. Однако, третий нуклон присоединить к данной конструкции невозможно: ядра из 3-х и более нуклонов должны иметь иную ядерную конструкцию, чем у дейтрона.

I. Конструкция ядер из 3-х нуклонов

Конструкция ядер ³Н и ³Не строится путем совмещения оснований 3-х тетраэдров-нуклонов с боковыми гранями нулевой ячейки ядерного каркаса.

Нумерация вершин нулевой ячейки показана на рисунке:

Двум передним вершинам основания нулевой ячейки присвоены номера №1, №2, третья (закрытая ячейкой) вершина основания – это №3, а вершина самой ячейки – №4.

В ядре ³Н левая и правая боковые грани (234) и (134) заняты основаниями 2-х тетраэдров-нейтронов, а передняя грань (123) занята основанием тетраэдра-протона.

В ядре ³Не наоборот: грани (134) и (234) заняты основаниями 2-х тетраэдров-протонов, а грань (123) – основанием тетраэдра-нейтрона.

Чтобы завершить построение ядерной конструкции, осталось определить, как повернуты основания тетраэдров-нуклонов внутри граней нулевой ячейки, т.е. с какими вершинами каждой из 3-х граней совмещены 3 вершины каждого из 3-х оснований.

Сначала рассмотрим одноименные нуклоны, которые в обоих ядрах пристроены к левой и правой граням нулевой ячейки.

В ядре ³Н в вершины №1, №2, №3 два нейтрона вносят d-кварки, а в вершину №4 – два u-кварка. В ядре ³Не наоборот: во все 3 вершины №1, №2, №3 два протона вносят свои четыре u-кварка, а оставшиеся два d-кварка – в вершину №4.

Примечание. В обоих ядрах одноименные нуклоны вносят в вершину №4 кварки, которые имеются у них в единственном экземпляре. В итоге, 4 одноименных кварка двух одинаковых нуклонов оказываются в вершинах №1, №2, №3, а оба непарных кварка – в вершине №4 (в вершинах №3 и №4 собираются по два одноименных кварка).

Осталось определить, в какие вершины попадают вершины основания третьего нуклона (в ³Н это протон, а в ³Не – нейтрон). Это основание накладывается на переднюю грань ячейки так, что одноименные кварки (в ³Н – u-кварки, в ³Не – d-кварки) совпадают с вершинами №1 и №2, а третий кварк – с вершиной №4. В вершинах №1 и №2 образуются (1,1)-узлы, а в вершине №4 либо (2,1)-узел (ядро ³Н), либо (1,2)-узел (ядро ³Не).

В итоге, кварковые формулы ядер ³Н и ³Не имеют вид:

{³Н} = {(1,1), (1,1), (0,2), (2,1)}, {³Не} = {(1,1), (1,1), (2,0), (1,2)}.

Данные формулы показывают, как распределены по 4^м вершинам нулевой ячейки ядерного каркаса 9 кварков, имеющиеся в составе каждого из этих ядер.

На первый взгляд, данные конструкции не могут быть физически реализованы. Действительно, образованные в вершинах №1, №2, №4 узлы являются устойчивыми: они содержат разноименные кварки. Однако узел в вершине №3 содержит 2 одноименных кварка: их кулоновское отталкивание должно разрушить этот узел и всю конструкцию.

Причина, по которой этого не происходит, заключается в том, что третий (непарный) тетраэдр-нуклон, основание которого располагается на передней грани (124), совершает вращательное движение, при котором его одноименные кварки (из вершин №1 и №2) через каждые полпериода оказываются вблизи вершины №3.

Эти одноименные кварки имеют противоположный знак заряда по отношению к зарядам в вершине №3, а частота вращения нуклона настолько высока (~ 10²³ рад/сек), что пока вращающиеся кварки возвращаются в (1,1)-узлы в вершинах №1 и №2, одноименные заряды в вершине №3 не успевают удалиться на сколько-нибудь значительное расстояние. Через полпериода другой вращающийся кварк приближается к вершине №3, осуществляя кулоновское взаимодействие с находящимися в ней кварками, благодаря чему вокруг этой вершины образуется динамически устойчивый тройной узел.

Примечание. Периодическое приближение кварков с противоположным зарядом в вершину №3 делает узел в этой вершине похожим на настоящий (1,2)-узел или (2,1)-узел.

Описанный механизм делает конструкции ядер ³Н и ³Не стабильными. Выясним причину, по которой вращается именно непарный нуклон.

Вращение непарного нуклона обусловлено тем, что в вершине №4 непарным является кварк, принадлежащий нуклону, который располагается на передней грани нулевой ячейки (левый и правый нуклоны вносят в вершину №4 одноименные кварки). Спин непарного кварка остается некомпенсированным и передает свой спиновый момент количества движения непарному нуклону, приводя его во вращение.

В ядре ³Н в вершине №4 непарным является d-кварк протона, а в ядре ³Не – u-кварк нейтрона, поэтому в ядре ³Н вращается протон, а в ядре ³Не – нейтрон.

Ось вращения непарного нуклона проходит через вершину №4 и середину отрезка, соединяющего вершины №1 и №2 (это – биссектриса, опущенная из вершины №4).

Примечание. У непарного нуклона имеется свободное пространство для вращения. В тяжелых ядрах вокруг нуклонов, обычно, нет свободного пространства, поэтому спиновые моменты (n,m)-узлов раскручивают все ядро целиком.

При таком расположении оси вращения, одноименные кварки непарного нуклона совершают круговое движение, при котором каждую половину периода меняются местами, покидая и снова возвращаясь в вершины №1 и №2. Из-за высокой частоты вращения, такое чередование кварков не нарушает стабильности образованных в этих вершинах (1,1)-узлов: второй из входящих эти узлы кварков не успевает удалиться от вершины, и эти (1,1)-узлы оказываются устойчивыми.

Устойчивость узла в вершине №3 обеспечивается той же причиной. Одноименные кварки вращающегося нуклона через каждые полпериода оказываются вблизи вершины №3, образуя с двумя находящимися в этой вершине противоположно заряженными кварками временный стабильный узел из 3-х кварков. Из-за высокой частоты вращения непарного нуклона, данный узел воспроизводится быстрее, нежели одноименные кварки успевают удалиться от этой вершины.

Примечание. Кварки вращающегося нуклона успевают сделать стабильными узлы, как в вершинах №1 и №2, так и в вершине №3. Узел в вершине №3 стабилен потому, что кварки, принадлежащие непарному нуклону и входящие в узлы в вершинах №1 и №2, периодически покидают эти узлы и оказываются вблизи вершины №3.

Если бы нуклоны были абсолютно жесткими, то описанный механизм не смог бы работать, поскольку вращающиеся кварки просто не дотягивались бы до вершины №3: радиус вращения кварков имел бы величину, равную половиной длины стороны ребра (а) ячейки каркаса, т.е. (а/2), а расстояние от середины этого ребра до вершины №3 имело бы величину (3^1/2/2)*а. Данное препятствие преодолевается за счет деформации как самого вращающегося нуклона, так и конструкции в целом.

Вследствие быстрого вращения нуклона, радиус окружности, по которой вращаются кварки, увеличивается. В свою очередь, увеличение этого радиуса приводит к раздвижению вершин №1 и №2, что имеет своим следствием приближение вершины №3 к оси вращения. В итоге, результирующий радиус вращения кварков (R) устанавливается равным среднему значению указанных 2-х величин, т.е. R ~ 0,68*а.

Примечание. Реальность данных конструкций можно пояснить следующим примером. Имеется статор, составленный из 2-х половинок, каждая из которых содержит 3 заряженных участка. Эти 2 половинки сдвинуты друг с другом двумя заряженными участками, причем в обоих областях, где происходит соприкосновение, собраны заряды одного знака, т.е. статор не является устойчивой конструкцией: без третьего элемента эти 2 половинки разлетелись бы друг от друга.

Третьим элементом является ротор, также имеющий 3 заряженных участка. Этот ротор встраивается между двумя половинками статора так, что его заряженный участок попадает между двумя одноименно заряженными участками статора, имеющими противоположный знак заряда. Данный участок ротора притягивает эти заряды, делая эту часть конструкции устойчивой (это вершина №4).

Ось вращения ротора располагается так, что оба его одноименно заряженные участки регулярно проходят вблизи оставшихся заряженных участков статора (вершины №1, №2, №3), делая эти участки устойчивыми за счет периодически возникающих кулоновских сил притяжения между противоположными зарядами.

Если с ювелирной точностью собрать данную конструкцию и придать ротору вращение с достаточно большой частотой, то конструкция будет устойчивой.

Данная конструкция ядер ³Н и ³Не имеет аналог в виде борромеевских ядер, которые получаются при объединении 3-х частей, из которых никакие 2 части не способны создать устойчивое ядро. Особенность ядер ³Н и ³Не в том, что один из 3-х нуклонов является вращающимся (до настоящего времени борромеевские ядра с вращающимся нуклоном не были известны).

Описанная конструкция ядер ³Н и ³Не выглядит весьма экзотической, однако ее реальность может быть подтверждена вычислением магнитного момента.

Кварки вращающегося нуклона создают круговые токи, которые порождают магнитный момент. Если величина этого момента совпадет с экспериментальными величинами, это явится веским аргументом, что магнитные моменты ³Н и ³Не создаются вращающимся непарным нуклоном, и эти ядра устроены описанным образом.

Итак, вычислим величину магнитного момента, возникающего при вращении непарного нуклона в описанных конструкциях. Сначала – для ядра ³Не, в котором вращается нейтрон, и магнитный момент создается вращением 2-х d-кварков. Вычисления будем проводить в соответствие с теми же формулами, которые использовались в [1].

Круговая частота вращения нуклона ω ~ J/I, здесь J = ℏ*[s(s + 1]^1/2 ~ (3^1/2/2)ℏ – момент количества движения, порождаемый спином кварка s = 1/2, ℏ – постоянная Планка, I – момент инерции нуклона относительно оси вращения.

Момент инерции найдем по теореме Гюйгенса-Штейнера: I ~ I₀ + m_рr², здесь I₀ ~ (1/15)*m_рa² – момент инерции прямоугольного тетраэдра относительно оси, проходящей через центр инерции [1], r – расстояние от оси вращения до центра инерции, m_р – масса протона. Расстояние (r) примерно равно радиусу сферы, вписанной в прямоугольный тетраэдр, поэтому m_рr² ~ I₀ ~ (1/15)*m_рa² ~ 0,067*m_рa² и I ~ 2I₀ ~ 0,13*m_рa².

Величина тока, создаваемого вращением 2-х d-кварков, находится по формуле j ~ q*ν, здесь q ~ 2*(-1/3)е – величина зарядов, совершающих круговое вращение, е – элементарный заряд, ν ~ (1/2π)*ω – линейная частота вращения кварков.

Магнитный момент находится по формуле µ ~ (1/с)*j*S, здесь S ~ π*R² ~ π*(0,68а)² – площадь круга, «заметаемого» вращающимися кварками, с – скорость света. Подставляя в формулу указанные величины, находим µ(³Не) ~ (1/с)*2*(-1/3)е*(1/2π)(ℏ/m_ра²)*(3^1/2/2)* (1/0,13)*π(0,68а)² ~ - 2,05*(еℏ/2m_рс), т.е. µ(³Не) ~ - 2,05 µ₀, µ₀ – ядерный магнетон.

Полученная величина с точностью 4% совпадает с экспериментальным значением µ(³Не)_эксп ~ - 2,13 µ₀. Отмечу, что погрешность вычислений значительно больше. Варьируя величины R, I₀, r в пределах (2-3)%, можно получить сколь угодно точное значение µ(³Не).

Для ядра ³Н вычисления аналогичны, только следует учесть, что вращаются u-кварки, имеющие вдвое больший положительный заряд. Кроме того, вращающийся протон обладает дираковским магнитным моментом. В полной аналогии с отдельным протоном, формула для вычисления магнитного момента тритона имеет вид: µ(³Н) ~ (-2)* µ(³Не) - µ_дир [1]. Подставляя найденное значение µ(³Не), получаем µ(³Н) ~ + 3,10 µ₀, что также с точностью 4% совпадает с экспериментальным значением µ(³Н)_эксп ~ + 2,98 µ₀.

Полученные результаты являются веским аргументом, что реальные ядра ³Н, ³Не действительно устроены именно так, как описывает тетраэдрная модель. Большие значения абсолютных величин µ(³Не) и µ(³Н) по сравнению с µ_n и µ_р объясняются тем, что в ядрах ³Н и ³Не непарные нуклоны, каковыми являются нейтрон и протон, вращаются вокруг оси с меньшей величиной момента инерции, вследствие чего это вращение совершается с большей частотой, что приводит к превышению величин µ(³Не) и µ(³Н).

В заключение данного раздела рассмотрим причину отсутствия стабильных ядер тринейтрона (³n) и трипротона (³р). Конструкции этих ядер могут иметь такой же вид, как у ³Н и ³Не, однако в обоих конструкциях, в вершине №4 непарным окажется кварк, принадлежащий нуклону, который вносит свой кварк также в вершину №3: вращение этого нуклона будет лишь разрушать узел в вершине №3.

II. Конструкция ядер из 4-х нуклонов

Исходя из рассмотренных конструкций ³Н и ³Не, конструкция ⁴Не получается совершенно очевидным способом: к основанию нулевой ячейки прикладывается основание 4^ого тетраэдра-нуклона, чтобы в вершине №3 оказался кварк, обладающий противоположным зарядом, вследствие чего вокруг этой вершины образуется стабильный 3-кварковый узел. Два других кварка этого нуклона встраиваются в (1,1)-узлы в вершинах №1 и №2, вследствие чего эти узлы также преобразуются в 3-кварковые.

В итоге, кварковая формула ядра ⁴Не имеет вид: {⁴Не} = {(2,1), (1,2), (2,1), (1,2)}.

Стабильность данной конструкции обеспечивается не только устойчивостью всех узлов, но также тем фактом, что все 4 узла разбиваются на 2 пары одинаковых узлов, в которых спины компенсируют друг друга, и общий спин получается равным нулю.

В тетраэдрной модели суммарный спин ядра находится сложением моментов (n,m)-узлов (а не нуклонов): сначала производится суммирование спинов кварков, составляющий каждый (n,m)-узел, а затем – суммирование спинов самих узлов.

Примечание. Орбитальные моменты нуклонов вообще исключаются из рассмотрения за полным отсутствием орбитального движения нуклонов в ядрах.

Конструкция, которая получается путем пристраивания к граням правильного тетраэдра оснований 4-х прямоугольных тетраэдров, имеет форму куба. Однако, с учетом округлых форм поверхности Боя, конструкция ⁴Не более походит на сферу, что также способствует ее высокой стабильности.

Рассмотрим ядерную конструкцию, которая получается, если к основанию конструкции ядра ³Н пристроить тетраэдр-нейтрон, что приведет к образованию ядра ⁴Н, обладающего кварковой формулой: {⁴Н} = {(1,2), (1,2), (1,2), (2,1)}.

Нестабильность данного ядра проистекает из-за того, что спин данной конструкции имеет величину S = 2: этот спин придает столь малому ядру столь быстрое вращение, что центробежные силы разрушают эту ядерную конструкцию.

Примечание. В еще более мелком ядре ²Н, имеющем спин S = 1, разрушение не происходит потому, что составляющие дейтрон нуклоны вращаются независимо.

Аналогичным образом, пристраивание к основанию конструкции ядра ³Не тетраэдра-протона приводит к кварковой формуле, содержащей три (2,1)-узла и один (1,2)-узел: это ядро ⁴Li с кварковой формулой {⁴Li } = {(1,2), (2,1), (2,1), (2,1)}.

Данное ядро нестабильно по той же самой причине, что и ⁴Н: быстрое вращение ядерной конструкции, обусловленное спином S = 2 (отталкивание 3-х единичных положительных зарядов лишь незначительно усиливает нестабильность).

Присоединив ко всем четырем граням нулевой ячейки основания 4-х одинаковых нуклонов, получим ядерные конструкции, которые описываются кварковыми формулами {⁴n} = {(1,2), (1,2), (1,2), (1,2)} и {⁴р} = {(2,1), (2,1), (2,1), (2,1)}. Данные формулы соответствуют ядерным конструкциям тетранейтрона и тетрапротона.

Спин данных ядер равен нулю, поэтому они должны быть стабильными. Энергия связи 4-х (2,1)-узлов тетрапротона превышает энергию кулоновского отталкивания 6^ти пар этих узлов друг от друга, поэтому тетрапротон также должен быть стабильным.

Если конструкции тетранейтрона и тетрапротона действительно имеют такой вид, то они достаточно легко могут быть синтезированы. Для этого следует создать 4 пучка нейтронов или протонов и направить их в центр правильного тетраэдра, перпендикулярно его граням. При достаточно большой плотности пучков и определенной поляризации каждого пучка, в области пересечения пучков будут образовываться данные ядра.

Обнаружение в данных экспериментах тетранейтронов или тетрапротонов явится прямым подтверждением того, что их конструкции имеют тетраэдрическое строение.

Примечание. Четверные столкновения нейтронов с ненулевой вероятностью происходили на горячей стадии эволюции Вселенной, поэтому тетранейтроны непременно должны являться частью барионной компоненты темной материи.

III. Конструкции из 5 нуклонов и природа нейтронного гало

К конструкции ⁴Не нельзя пристроить пятый нуклон, соединив его вершины с какими-либо тремя вершинами нулевой ячейки ядерного каркаса: этому мешает прямоугольная вершина тетраэдра-нуклона, который уже встроен в эти 3 вершины. Пятый нуклон может присоединиться к конструкции ⁴Не только одним или двумя кварками, однако образовавшаяся конструкция будет чрезвычайно нестабильной.

Несложно проверить, что все 5-нуклонные конструкции, полученные, в результате всех возможных комбинаций (3 + 2) нуклонов, состыкованных любыми способами (даже с учетом их вращения), также не могут быть устойчивыми.

На основании этого можно сделать вывод, что стабильных ядер с массовым числом А = 5 не может существовать в принципе.

В создании нейтронного гало, которое обнаружено у ядер водорода и гелия, может принимать участие, как электрическое, так и магнитное взаимодействие.

Магнитное взаимодействие проистекает благодаря наличию у нейтронов магнитных моментов. Однако, это взаимодействие весьма слабое: оно имеет значение только если гало содержит нечетное число нейтронов.

В создании гало, образованного из четного числа нейтронов, принимает участие кулоновское взаимодействие. Чтобы кулоновское взаимодействие проявлялось в системе нейтральных нейтронов, эти нейтроны должны быть объединены в динейтроны.

Динейтроны образуются, когда одна или две пары противоположно заряженных кварков, находящихся в вершинах жестких кернов 2-х нейтронов, оказываются в непосредственной близости, и тетраэдры-нейтроны обращены друг к другу своими основаниями. В этом случае, спины нейтронов направлены навстречу друг другу, поэтому результирующий спин равен нулю (в отличие от дейтрона) [2].

Отсутствие вращения у динейтрона означает, что он обладает дипольным и квадрупольным моментами. Интенсивность кулоновского взаимодействия этих моментов динейтрона с электрическим зарядом остова ядра достаточна для того, чтобы удерживать динейтроны вблизи ядра в течение долей секунды, пока существует нейтронное гало.

Примечание 1. В отдельных нейтронах дипольный момент также имеет место: кварки пространственно отделены друг от друга. Однако этот дипольный момент не проявляется из-за быстрого вращения нуклонов в плоскости, в которой лежит дипольный момент. Благодаря данному вращению, среднее значение дипольного момента нейтрона всегда оказывается равным нулю.

Примечание 2. Именно по этой причине эксперименты по измерению дипольного момента нейтрона никогда не смогут привести к положительному результату. Сколь бы ни повышалась точность этих экспериментов, дипольный момент нейтрона будет принимать нулевое значение, поскольку ось вращения нейтрона всегда будет располагаться перпендикулярно дипольному моменту: относительно этой оси вращение нейтрона будет устойчивым, т.к. момент инерции имеет максимальную величину.

Заключение

В данной работе рассмотрены все физически возможные ядерные конструкции, получающиеся при объединении не более 5 нуклонов. Определены кварковые формулы этих конструкций и установлены причины их стабильности или нестабильности.

Главный результат работы – вычисление магнитных моментов ядер ³Н и ³Не.

Существующие модели ядра не способны справиться с этой задачей, более того, ни одна из моделей не дает даже качественного объяснения, почему абсолютные величины магнитных моментов ³Н, ³Не превышают моменты свободных нуклонов р, n.

Примечание. Никто из серьезных ученых даже не берется за эту задачу, т.к. пришлось бы отвечать на вопрос: «Почему протон или нейтрон «утяжеленный» парой других нуклонов, как это имеет место в ядрах ³Н и ³Не, вращаются с большей частотой, чем свободные протон или нейтрон?».

Одного этого факта достаточно, чтобы отправить существующие модели «в архив». Следует признать, что 100-летнее развитие ядерной физики (если вести отсчет от 1919 года, когда Резерфорд осуществил первую ядерную реакцию, в которой был обнаружен протон) зашло в тупик. Наиболее вероятной причиной этого тупика является изначально неверное представление о том, что нуклоны имеют форму сферы.

Примечание. Исследования Кеплера ничему не научили сонмище специалистов, которые в течение этих 100 лет проводили исследования в ядерной физике: ничего идеально сферического «в подлунном мире» (а может быть и выше) не существует.

В настоящее время можно с достаточно высокой вероятностью утверждать, что имеется экспериментальное подтверждение несферической формы нуклонов.

В нескольких типах экспериментов получены разные значения радиуса протона, причем эти значение выходят за рамки доверительных интервалов (см. Википедия «протон»). Единственный разумный вывод из результатов этих экспериментов состоит в том, что протон имеет несферическую форму и при разных условиях проведения опытов проявляет разные значения радиуса: в одних опытах радиус определяется распределением массы, а в других – распределением зарядов.

Предлагаемый автором путь развития ядерной физики исходит из того, что нуклоны имеют форму поверхности Боя.

По мнению автора, именно данный путь способен привести ядерную физику к новому расцвету.

Выводы

1. Атомные ядра построены путем объединения вершин 3-х лепестков поверхностей Боя, в которых расположены кварковые заряды нуклонов.

2. Конструкции ядер ³Н и ³Не построены путем наложения оснований 3-х тетраэдров-нуклонов на боковые грани нулевой ячейки ядерного каркаса.

3. Кварковые формулы ядер ³Н и ³Не имеют вид: {³Н} = {(1,1), (1,1), (0,2), (2,1)}, {³Не} = {(1,1), (1,1), (2,0), (1,2)}.

4. Одноименные нуклоны в ядрах ³Н и ³Не неподвижны, а непарный нуклон совершает вращение, порождаемое спином непарного кварка в вершине №4.

5. Вращение непарного нуклона делает узел в вершине №3 и всю конструкцию ядер ³Н и ³Не стабильными.

6. Магнитные моменты ³Н, ³Не порождаются круговыми токами, создаваемые одноименными кварками, совершающими вращение в составе непарного нуклона.

7. Конструкция ядра ⁴Не образуется в результате наложения оснований 2-х тетраэдров-протонов и 2-х тетраэдров-нейтронов на 4 грани нулевой ячейки.

8. Нестабильность ядер ⁴Н и ⁴Li обусловлена действием центробежных сил, которые обусловлены быстрым вращением этих ядер.

9. Тетранейтрон (⁴n) и тетрапротон (⁴р) являются стабильными, поскольку все 4 узла их ядерной конструкции являются устойчивыми.

10. Отсутствие стабильных ядер из 5 нуклонов является прямым следствием тетраэдрической структуры ядерных конструкций.

11. Связь нейтронов в гало осуществляется посредством электрического и магнитного взаимодействий.

12. Дипольный момент нейтрона равно нулю, потому что нейтрон совершает быстрое вращение, и ось этого вращения перпендикулярна дипольному моменту.

ЛИТЕРАТУРА

1. В.А. Шашлов, Вычисление аномальных магнитных моментов нуклонов «из первых принципов» // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ. 26719, 06.10.2020

2. В.А. Шашлов, Модель нуклонов в виде поверхности Боя – ключ к созданию истинной модели ядра // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ. 26751, 26.10.2020

[Обсуждение на форуме «Публицистика»]