1.Обоснование циклонной модели атомных ядер в соответствии со структурой пространства на малых линейных расстояниях действия ядерных сил.

Ядерные силы принадлежат к сильному взаимодействию одному из четырех фундаментальных взаимодействий: слабому, гравитационному, электромагнитному, сильному. К настоящему времени нет теории ядерных сил и попытка создания такой теории перешла в плоскость создания единой теории универсального взаимодействия,из которой как следствие можно получить теорию не только ядерных (как частный случай сильных) взаимодействий,но и всех четырех. Теоретическая физика пытается от общего перейти к частному в данном вопросе. Однако рассмотрение всех взаимодействий с единой точки зрения видимо невозможно без исследования каждого фундаментального взаимодействия, чтобы ввести разумное универсальное.

Предлагаемую циклонную модель оценим с позиций существующих моделей атомного ядра, а также с позиций, которые легли в основу их обоснования. Все существующие модели основаны на данных эксперимента. Модели ядер к конечном счете призваны существенно упростить сложный характер нуклонных взаимодействий. Характер нуклонных взаимодействий, как правило, является основой для разработки ядерной модели. К настоящему времени разработаны два типа моделей: модель независимых нуклонов и модели с сильным взаимодействием. В первой модели нуклоны двигаются независимо друг от друга в некотором общем для всех нуклонов потенциальном поле ядра, во втором случае нуклоны участвуют в коллективном взаимодействии.

Простейшими моделями до настоящего времени являются модель жидкой капли и модель ферми-газа, а также оболочечная модель ядра. Каждую из этих моделей рассмотрим с позиций циклонной модели. Еще раз отметим, что все модели призваны решить задачу построения теории ядерных сил, которая из-за сложного характера нуклонного взаимодействия в законченном виде еще не существует. .

Основные свойства ядерных сил определены экспериментальной ядерной физикой.

Ядерные силы относятся к короткодействующим силам. Радиус их действия меньше , оценивается как среднее расстояние между нуклонами, связанными в ядре.

Ядерные силы значительно превосходят электромагнитные силы. Интенсивность ядерного взаимодействия превосходит интенсивность электромагнитного взаимодействия (при сравнении их на расстояниях ) в раз.

Ядерная материя как уровень пространства характеризуется структурой с ядерными -туннелями.

Из пропорциональности энергии связи ядер количеству нуклонов в ядре следует свойство насыщения, которое является следствием прохождения через -туннель ядра максимальной величины энергии обменного кванта, выделяемого в пространство ядра каждым нуклоном.

Свойство насыщения дважды отражается в формировании энергетических циклонных туннелей в ядрах периодической системы элементов. Это насыщение с периодичностью формирования рядов в таблице элементов, а также как ограничение изотопного состава в пределах минимального и максимального содержания нейтронов в конкретном ядре заряда Z.

Первые два свойства ядерных сил говорят о том, что они действуют в пространстве большего числа измерений, чем силы электромагнитные. В пространстве ядерных сил не работает соотношение декартовых координат, т. е. . Как показала комплексная пространственная алгебра, модуль в пространстве имеет более сложное подкоренное выражение и другую более высокую степень корня. Модуль всегда действителен.

Японский физик Юкава (1935 г.) рассчитал ядерный обменный квант и определил потенциал взаимодействия нуклонов в ядре.

Как известно, скалярный потенциал , созданный распределением зарядов , удовлетворяет волновому уравнению

.

Если распределение зарядов не зависит от времени, то волновое уравнение сводится к уравнению Пуассона.

Решением этого уравнения является потенциал вида.

Если единичный заряд помещен в начало координат, потенциал сводится к кулоновскому потенциалу

Чтобы получить энергию взаимодействия двух зарядов, надо потенциал умножить на заряд

.

Из формулы следует радиус бесконечного взаимодействия. Это тривиальная трактовка потенциала и энергии взаимодействия. В пространстве радиус, как выше было отмечено, несет в себе структуру пространства. Взаимодействие происходит по изолированному направлению, а взаимодействующие объекты взаимно ориентируются по этому направлению: , где характеризует радиус туннеля взаимодействия. Решающую роль во взаимодействиях играет в пространстве . Таким образом, даже не переписывая уравнения потенциала, вскрываем новые свойства взаимодействия. Радиус является энергетической характеристикой и зависит от массы обменного кванта взаимодействия. Вывод формул был получен из условия, что квант магнитного взаимодействия-фотон не имеет массы. В комплексном пространстве фотон интерпретируется как объект, принадлежащий по своим свойствам пространству делителей нуля. Иными словами это объект, имеющий одинаковую массу по пространственной и временной осям, которые исходят из разных точек начала координат. В сферических пространственных координатах вся масса этого объекта распределяется по изолированному направлению бесконечной протяженности.

Если квант взаимодействия имеет массу, отличную от нуля (), то уравнение для отыскания потенциала мезонного поля приобретает вид, где трактуется как плотность мезонного заряда нуклона. Решением этого уравнения для стационарного случая и точечного источника, расположенного в точке , является потенциалом Юкавы, где . Потенциал определяет короткодействующий характер ядерных сил, радиус которых определяется массой полевого кванта. Энергия взаимодействия двух нуклонов определяется как произведение

.

В силу комплексности пространства радиус , где есть радиус туннеля взаимодействия. Радиус и вначале координат. В обоих случаях устраняется одна из трудностей теоретической физики.

Ядра есть системы множества нуклонов и механизм ядерного взаимодействия, который заключается в передаче виртуальных мезонов от одного нуклона к другому, столкнулся с непреодолимыми трудностями. Безразмерная величина , построенная из по аналогии с постоянной тонкой структуры оказывается порядка единицы. Поэтому диаграммная техника Фейнмана встретилась также с непреодолимыми трудностями. Величины характеризуют интенсивность взаимодействия, и поэтому при следует очень высокая плотность мезонного облака, окружающего нуклон, и многомезонный обмен столь же вероятен как одномезонный.

Пион-это только один из мезонов, ответственный за нуклон-нуклонное взаимодействие. Комптоновская длинна волны мезона равна . Для имеем. Потенциал Юкавы дает размерность , которая совпадает с размерностью электрического заряда. Перечисленные трудности не привели мезонные теории к количественным результатам. В конечном счете, это является результатом того, что ни уравнение Шредингера, ни уравнения Гордона-Клейна-Фока не соответствуют пространству ядерного взаимодействия.

На примере ядерной физики наиболее отчетливо проявляется та ошибка, которая допущена в теории относительности, когда преобразования Лоренца фактически производят в Декартовых координатах. Теория вычетов комплексного пространства указывает на то, что потенциал ядерного поля, который в мезонных теориях фактически остался электромагнитным, должен иметь более высокие порядки отрицательной степени , чтобы характеризовать пространство более высокой размерности. Рост размерности пространства сопровождается структурными изменениями последнего вплоть до начала координат. Система А нуклонов и испускаемые для квантового обмена мезоны создают пространство более высокой размерности.

Логика структуры комплексного пространства предлагает воспользоваться теорией квантового обмена, принять для расчета интегральный обменный квант , где есть сумма всех возможных, участвующих в обмене мезонов для конкретной системе нуклонов А. В этом случае масса ядра запишется в виде . Модуль этого комплекса будет отвечать массе ядра. Эти формулы дают энергию связи атомных ядер(см.www.mathS.ru).

Интегральный обменный квант становится параметром исследования. В соответствии с геометрией комплексной алгебры обменный квант идет по изолированной оси. Изолированная ось характеризуется сечением и интенсивностью прохождения обменного кванта. Параметр характеризует свойство насыщения ядерных сил. В пределах одного изолированного туннеля (фактически в пределах ряда периодической таблицы) этот параметр растет от своего строго определенного минимального значения до максимального. В пределах одного ядра заряда Z величина обменного кванта также меняется в зависимости от изменения числа нейтронов в ядре.

В дальнейшем дадим вывод формулы энергии связи атомных ядер.

Формула энергии связи атомных ядер выражается произведением энергии связи одного -туннеля на количество туннелей :

, где . Формула выведена из тривиальных экспериментальных данных. Масса обменного кванта соответствовала массе пиона , радиус ядра .. Формула рассматривается как первое приближение. Более точная формула записывается в виде . По этим формулам оценим качественную и количественную характеристику энергетических туннелей. Энергия связи выступает как энергетическая характеристика пространства как отражение структуры пространства. При достижении максимального значения для А нуклонов в пространстве открывается и начинает формироваться новый туннель.

Увеличить >>>

Взаимодействующие частицы создают структуру более высокой размерности, туннели которой характеризуются сокращением сечения и большей интенсивностью по обменному кванту. В связи с этим пространство одного измерения находится под давлением пространства другого измерения, которое осуществляется через изменение площади изолированных туннелей. Происходит, если воспользоваться принятой в теоретической физике терминологией, зашнуровка пространства. Но эта зашнуровка в такой трактовке более наглядна и понятна. Рис 2.

В принципе, если две частицы притягиваются друг к другу, то это вызвано стремлением создать структуру с большей интенсивностью изолированных туннелей. В этом смысле роль обменного кванта заключается в связи пространств разной размерности.

Теория потенциала отражает самую существенную сторону ядерного взаимодейстия –его короткодействие. В потенциале Юкава это достигается экспоненциальным множителем, в показателе которого стоит масса обменного кванта. Так, что с увеличением массы обменного кванта радиус взаимодействия уменьшается. Интегральный обменный квант сокращает сечение изолированных направлений, через которые происходят взаимодействия. Этот вывод следует рассматривать как уточнение количественное и качественное свойство короткодействия. Кроме того теория потенциала нащупала в грубом приближении существование изолированных направлений в поле ядерных сил. Достаточно рассмотреть для этого утверждения потенциалы с непроникающей отталкивающей серединой, асимметричные потенциалы. Эти потенциалы с очевидностью говорят о изменении структуры пространства при переходе к размерам модуля пространства . Сокращение радиуса действия сил вызывает появление в пространстве вычетов в виде туннелей, через которые и происходит взаимодействие путем обмена мезонными квантами, Эти вычеты создают остов для формирования циклонных вихрей из обменных квантов, в пространстве которых движутся нуклоны. Насыщение этих туннелей вызывает образование новых, которые в свю очередь начинают формироваться в блоки, вызывая асимметрию пространства.

Далее необходимо отметить, что остов вычетов нельзя сжать. Это свойство определяет плотность массы ядерного вещества постоянной для различных ядер:объем ядра пропорционален числу А нуклонов в нем. Это говорит о несжимаемости ядерного вещества и делает похожим его на жидкую каплю. Все это дало возможность построить капельную модель ядра. Капельная модель была развита в трудах Н. Бора, Дж. Уиллера и Я. И. Френкеля.

На основе капельной модели Вейцзеккер предложил полуэмпирическую формулу для энергии связи и массы ядер.

.

, где коэффициенты определены экспериментально и делаются попытки их теоретического обоснования. Они равны. Все коэффициенты в МеВ. для четно –четных ядер, для нечетных ядер, для нечетно-нечетных ядер. МеВ.

Капельная модель позволила рассчитать силовой параметр и на его основе исследовать свойства стабильных ядер, их устойчивости и вычислить такие важные параметры как энергию связи протона в ядре-, нейтрона-, -a частицы.

,

,

Формулы позволили определить область нуклоностабильных ядер. Основным недостатком капельной модели следует считать ее неспособность описать возбужденные состояния ядер. Попытка согласовать частоту поверхностных колебаний жидкой капли из ядерной материи с положениями уровней ядра не привели к успеху. Асимметрия деления остается камнем предкновения всех существующих моделей. Именно эти экспериментальные факты требуют от теоретиков разработки новых моделей ядра. И вывода теоретической формулы энергии связи. До настоящего времени существует только полуэперическая формула Вайцзекера.

В основу оболочечной модели положены следующие предположения: сферическая симметрия потенциала, отсутствие взаимодействий между нуклонами, справедливость принципа Паули для нуклонов. Эти предположения и определили область эффективности модели, Это легкие сферические ядра в слабо возбужденном состоянии.

Ядра представляют систему из большого числа взаимодействующих нуклонов. В связи с этим ядерные силы необычайно сложны и для их исследования требуется введение обобщенных условий для упрощения. Такими обобщенными условиями выступают различные модели ядер. Циклонная модель в качестве обобщения вводит структуру пространства, выраженную через -туннели.

Для более четкого понимания такого подхода к пространству можно ознакомиться с публкациями .

Пространство ядерных сил сжато в размеры по модулю . Преобразования Лоренца в этом сжатом пространстве требуют новой системы чисел и координат с объемной точкой в начале. Уравнение Шредингера и другие уравнения не работают в том виде, в котором они применяются до настоящего времени. Квантовые числа, описывающие структуру пространства, не связаны с его размерностью. Решение уравнения Шредингера с определенным феноменологическим потенциалом дает серию собственных значений для частицы, которая находится в потенциальной яме, определенной этим потенциалом, Эти собственные значения описывают состояние частицы в потенциальной яме. Эти состояния характеризуются квантовым числом n (определяющим число узлов волновой функции) и орбитальным квантовым числом L Главное квантовое число n и орбитальное квантовое число L связаны между собой структурой пространства. Связь эта выражена принципом Паули. Комплексная алгебра открыла код формирования n–мерных пространств их взаимный переход от меньшей размерности к более высокой. В этих пространствах реализуются законы обычных действительных чисел. Квантовые числа являются параметрами этого пространства. Связь между квантовыми числами соответствует взаимозависимости пространств разного уровня размерности. Решение уравнения Шредингера как и само уравнение должно соответствовать размерности пространства, которое сформировано данной изучаемой структурой. Возведя ту или иную закономерность и зависимость в принцип теоретическая физика создает ограничение для исследователя. Комлексное пространство характеризует квантование как переход от пространства одного уровня измерения к другому. Этот момент никак не осознает теоретическая квантовая физика.

Предпосылками к разработке оболочечной модели ядра явилась специфическая роль магических чисел нуклонов(2, 8, 20, 28, 50, 82, 126). Опыт показывает, что ядра с таким количеством протонов или нейтронов особенно устойчивы. Подобно магическим числам атомная структура имеет свои числа (2, 10, 18, 28, 36, 54, 86), характеризующие определенное число электронов, атомы которых также наиболее устойчивы (в основном это нейтральные газы). Эти числа отвечают определенному числу туннелей в атоме. Электронные оболочки формируются как следствие открытия и закрытия туннелей в атомной системе, которые в свою очередь являются следствием наличия ядерных туннелей ядра. В связи с этим и главное квантовое число есть прямая характеристика размерности пространства.

Магическое число 20 имеют следующие изотопы. В этом ряду наиболее устойчивым является . Циклонная модель определяет для него один туннель. Имеется полное соответствие между заполненными оболочками электронов и нуклонов. Величина заряда ядра естественно может сдвигать значение коэффициента туннеля. Однако следует признать, что число нуклонов 20 соответствует одному туннелю ядра. заполненному до предельного насыщения обменным интегральным квантом.

Магическое число 50 имеют следующие изотопы . В этом ряду сразу три ядра имеют стабильность. . Эти ядра имеют 2 туннеля. Налицо зарядовая независимость заполнения туннелей обменным квантом от разного количества нейтронов или протонов, но для одинакового количества нуклонов 50.

Изотопы никеля также содержат магическое число 28, имеют три туннеля в ядре и сформированные три электронных оболочки, закрывают третий

ряд периодической таблицы элементов.

Магическое число 82 имеет следующий ряд изотопов. . В этом ряду устойчивыми являются два ядра . Этот ряд ядер имеет 4-ре -туннеля.

Криптон имеет четыре заполненные электронные оболочки.

Далее следует ряд ядер с магическим числом 126. Это . Ядра и электронные оболочки атомов имеют для этих изотопов 6 –ть -туннелей. Элемент закрывает первую половину периодической таблицы. Элемент открывает ряд редкоземельных элементов, с которых идет формирование в ядрах 7-го и 8-го ядерных стволов. Ядра становятся несферическими.

2. Соответствие между периодическим законом элементов и формированием циклонных вихрей в ядерной материи

Формирование структуры пространства, заложенное в аппарате комплексной пространственной алгебры и развитого на ее основе пространственного комплексного анализа, сопоставим с формированием ядер периодической таблицы элементов.

В настоящее время ясно, что периодичность расположения элементов в таблице Д.И. Менделеева вызвана не только изменением структуры электронных оболочек, но и, в первую очередь, происходящими изменениями в ядрах элементов, связанными с ростом заряда z атомного ядра.

Вопрос следует ставить более остро: конфигурация электронных оболочек атома целиком зависит от структуры атомного ядра. Теоретическая физика отошла от такой постановки и рассматривает ядро как потенциал, обладающий определенным зарядом, и не более того.

Согласно проведенным исследованиям выдвигаем гипотезу циклонной модели атомного ядра. От ядер легких элементов до ядер тяжелых элементов идет периодическое формирование энергетических циклонных вихрей в ядре, которые и определяют структуру ядер. Согласно аппарату ТФПКП (теории функции пространственного комплексного переменного) количество циклонных вихрей в пространстве фиксируется количеством e -туннелей в n-мерном пространстве. Таким образом, утверждается, что размерность пространства определяет его структуру и наоборот и что периодическая таблица Д.И. Менделеева реализовывается в пространстве определенного количества измерений, которое будет установлено.

Следуя аппарату по выделению e -туннелей в пространстве, можно утверждать, что n-мерное комплексное пространство имеет количество туннелей, соответствующее числу сочетаний 2 из n-размерности пространства. Сочетания по 2 следуют из того,что любой заряд определяется сопряжениями двух направлений в пространстве.

и зарядом z ядра:

Ядром элемента неона Ne₁₀ заканчивается второй ряд периодической системы элементов. С позиции циклонной модели заканчивается формирование первого циклонного вихря в ядерной материи. Величины 1,3,6 соответствуют формированию конфигурациям электронных оболочек основных состояний атома, которые также повторяются с незначительным отклонением при формировании циклонных вихрей многонуклонных ядер.

Схема формирования циклонных ядерных вихрей на протяжении всей периодической таблицы элементов представлена на рис. 1

Далее имеем:

Электронная оболочка заполняется предельно до 14 электронов ввиду того, что ядерный циклонный вихрь способен удержать 15 зарядов:

Можно утверждать, что электронная оболочка сверхтяжелых элементов предельно будет заполнена до 20 — 21 электрона.

Между этими числами находится число 18, которое определяет заряд ядра аргона. В ядре аргона сформировано два циклонных вихря, удерживающих по 9 зарядов каждый.

Ядром аргона A₁₈ заканчивается третий период периодической системы, циклонные вихри ядра скандия удерживают 10 и 11 зарядов каждый:

Закончился первый ряд четвертого периода. Сформировался третий циклонный вихрь:

Закончился второй ряд 4-го периода. Сформировался четвертый циклонный вихрь, удерживающий 36 протонов -по 9 протонов каждый:

Первый ряд 5-го периода замыкает ядро элемента палладия. Заряд ядра палладия на единицу выше. Естественно, что количество зарядов, удерживаемых в ядре циклонными вихрями, может отличаться от зарядов предельных ядер периодов системы элементов, но не более чем на единицу.

Ядрами элементов Rh₄₅ закончилось формирование пятого циклонного вихря в ядерной материи:

Второй ряд 5-го периода заканчивается в системе ядром ксенона с зарядом Хe₅₄.

Поэтому считаем, что элементами ксенона и цезия сформирован в их ядрах шестой ствол и шесть циклонных вихрей:

Диспрозий принадлежит лантаноидам, которые располагаются в первом ряду шестого периода. Заканчивается период ядром платины, что и дает расчет.

Далее имеем:

Заряд Z=105 закрывает таблицу элементов (см. рис. 2). Периодичность формирования e -туннелей в ядрах элементов колебалась на протяжении всей таблицы от 9-10 единиц заряда.

К концу таблицы все энергетические e -туннели насыщаются энергией, так что каждый из них удерживает по 9 протонов. Вся периодическая система имеет, следовательно,

e -туннелей.

Здесь необходимо отметить первое подтверждение выдвинутой гипотезы, что e -туннель есть заряд пространства определенного уровня.

Известно, что если составить единицу заряда из скорости света , гравитационной постоянной и постоянной Планка

эрг*с, то получим , которое не зависит от G и в раз больше элементарного заряда.

Постоянная тонкой структуры

,

где e- заряд электрона; —классический радиус электрона; - комптоновская длина волны электрона.

Таблицу можно продолжить и получить следующий ряд:

и так далее:

Элементы с зарядами 120, 136. 153, 171 могут претендовать на устойчивые ядерные образования ядер сверхтяжелых элементов. Значения их близки к предсказываемым в теории [1] и исследованиям проведенным в Дубне в последнии годы.

Количественное совладение величины сочетаний из N-размерности комплекса с величинами зарядов элементов, закрывающих или открывающих периоды периодической таблицы Д. И. Менделеева, подтверждают выдвинутую гипотезу циклонной модели атомного ядра.

Периодичность, с которой формируются циклонные ядерные вихри, соответствует периодичности формирования рядов таблицы в 9-10 единиц заряда. Со всей определенностью можно сказать, что новый период или новая строчка в периоде отражает структурное изменение, происшедшее в ядре.

Элементы Ne₁₀, Ar₁₈, Ni₂₈, Kr₃₆, Xe₅₄ формируют первый блок циклонных вихрей. Шесть циклонных вихрей (рис. 1) ядер Хe₅₄ закрывают этот блок.

Далее идет формирование второго блока и седьмого, e -туннеля; циклонного вихря до элемента диспрозия Du₆₆. Ядра лантаноидов имеют до 8 туннелей. Два e -туннеля второго блока при полном своем формировании становятся устойчивыми. В процессе формирования они неустойчивы и стремятся вернуться к устойчивому блоку из 6 туннелей.

Экспериментальные данные подтверждают этот вывод. Начиная с ядра Nd₆₀ до ядра Du₆₆ имеем a-распадные процессы. a-радиактивность лантаноидов заканчивается на ядре элемента гафния Hf₇₂. Это говорит о том, что в ядре сформировано 8 циклонных вихрей по 9 зарядов в каждом: 6 в первом блоке и 2 во втором. Лантаноиды обладают одинаковыми химическими свойствами и занимают одну клетку в системе. Изложенные исследования говорят о том, что химические свойства лантаноидов определяют 7-8-неустойчивые e -туннели циклонных вихрей второго блока.

Оба блока образуют между собой перемычку (рис. 1). Ядро урана U₉₂ имеет 11 циклонных вихрей. При распаде ядро делится на блок из шести туннелей и блок из четырех туннелей. Один из туннелей распадается и вместе с ним распадается один циклонный вихрь, образуя осколки деления. Это соответствует схеме распада по массам как 4:6 = 2:3 с образованием двух крупных осколков типа ядер ксенона и стронция Хe₅₄, Sr₃₈ первый имеет шесть e -туннелей, второй — четыре.

Вся периодическая таблица формирует два блока по шесть циклонных вихрей. В результате блоки становятся устойчивыми и независимыми друг от друга, что приводит к их спонтанному делению.

Схема из рис. 1 сопровождается кривой ионизационного потенциала последнего электрона атома. Кривая резко падает вниз при появлении нового циклонного e -туннеля в ядре и растет вверх по мере заполнения его энергией до насыщения по мере увеличения заряда ядра. Это еще одно убедительное доказательство выдвинутой гипотезы. Так как в исследовании таблица элементов выступает как экспериментальное подтверждение выдвинутой гипотезы, основанной на циклонном вихревом характере формирования структуры пространства, как следствие ТФПКП, то следует заключение: законы периодического формирования циклонных вихрей присущи N-мерному пространству. Пространство в своем развитии непрерывно формирует циклонную структуру, которая при своем насыщении способна спонтанно делиться. В этом смысле нельзя пространство и материю стянуть в точку до образования черной дыры. Этот вывод получен и в РТГ А. А. Логуновым [4].

3. Энергетическая оценка выдвинутой гипотезы о циклонной структуре ядерной материи

Из вышеизложенного следует, если удастся установить энергию связи одного циклонного атомного ядра, то энергию связи ядер можно будет выразить формулой

(1)

где Z — заряд ядра; e — энергия связи одного циклонного вихря; P- величина периодичности формирования — e -туннелей в ядре.

Периодичность формирования циклонных вихрей в системе элементов соответствует 9-10 единицам заряда. В пределах этой переодичности насыщаются энергией туннели циклонных вихрей ядер изотопов.

Образовавшийся циклонный вихрь в ядре в пределах своей размерности пространства обладает, свойством насыщения, энергией, после чего с ростом заряда Z и количества в нем нуклонов ядро вынуждено переходить к новой структуре с новым e -туннелем циклонного вихря.

Первый циклонный вихрь сформирован в ядре изотопа

Энергия связи этого ядра равна 191,1МэВ.(величина экспериментальная и расчетная по полуэмпирической формуле Вайцзекера). Эту энергию следует считать предельной энергией насыщения одного e -Туннеля циклонного ядерного вихря: e =191,1МэВ.

В табл. 2 сведены результаты расчета энергии связи ядер элементов и их изотопов и сопоставлены с результатами расчета по формуле (1) для всех ядер периодической системы. Расхождение между данными расчета и их экспериментальными данными не более 10МэВ на всем протяжении таблицы. Периодичность дана в пятой колонке. Она составляет обоснованную величину в пределах 9,5-10 единиц заряда.

Таким образом, энергетический расчет убедительно свидетельствует о циклонной структуре ядра и подтверждает выдвинутую гипотезу.

Следовательно, задача свелась к теоретическому определению энергии связи одного ядерного вихря.

4. Пространство ядерных сил

Сущность теории относительности состоит в следующем: физические процессы протекают в четырехмерном пространстве (ct и пространственные координаты), геометрия которого псевдоевклидова [4].

Пространственный комплексный анализ заменил матрицу теории относительности обычной числовой матрицей, что позволило выдвинуть гипотезу о циклонной структуре пространства.

Из постулата А. А. Логунова [4] непосредственно следует, что пространство ядерных взаимодействий также является псевдоевклидовым и поэтому может быть описано ТФПКП.

В современной ядерной физике считается установленным факт [1], что основную часть взаимодействия двух нуклонов можно отнести за счет процессов постоянного обмена пионами между нуклонами. Кроме того, имеются экспериментальные доказательства, что все взаимодействия двух нуклонов — результат обмена мезонами.

Пион это только один из мезонов, ответственный за нуклон-нуклонное взаимодействие, но он отвечает за самую существенную дальнодействующую часть нуклон-нуклонных взаимодействий.

Теория говорит, что существуют скалярные, псевдоскалярные и векторные мезоны с массами, меньшими 1 гэВ/с².Появление таких наименований есть результат применения ошибочной математики.

Фундаментальная идея Юкавы подтверждается вплоть до больших энергий нуклон-нуклонного взаимодействия: силы нуклон-нуклонного взаимодействия объясняются обменом тяжелыми андронными квантами.

В настоящее время имеется много вариантов мезонных теорий [1], однако ни одна из них не привела к количественным результатам.

Диаграммная техника Фейнемана при описании ядерного взаимодействия также не дала результата.

Безразмерная величина ,. построенная по аналогии с постоянной тонкой структуры

,

оказалась порядка единицы gN=1, Это приводит к расхождению рядов, описывающих диаграммы взаимодействия.

Сильные ядерные взаимодействия характеризуются очень высокой плотностью мезонного облака около нуклона, вследствие этого многомезонный обмен так же возможен, как и одномезонный.

Согласно постулату теории относительности А.А. Логунова [4] считаем, что обменные кванты по отношению к нуклонам создают псевдоевклидовое пространство.

Циклонная модель атомного ядра позволяет перейти (как обобщение) к величине усредненного обменного кванта.

ТФПКП и постулат теории относительности позволяют записать энергию связи атомного ядра в виде

,

(2.)

где Z — количество протонов в ядре; Z-количество нейтронов; — усредненная величина обменного ядерного кванта на один нуклон в ядре, -масса протона и масса нейтрона соответственно.

В формуле модуль комплекса взят от связанной массы ядра. Структура ядра описывается комплексом

,

(3.)

который для обобщения взят без аргументов (поворотов) в пространстве.

При таких допущениях проведем вторую энергетическую оценку выдвинутой гипотезы.

Модуль комплекса дает связанную массу нуклонов

(4.)

Энергия связи атомного ядра будет иметь выражение

(5.)

При расчете по этой формуле,за усредненный обменный квант была взята масса пиона МэВ.

Расчет показал, что результаты расхождения с экспериментальными данными колеблются в интервале от 20 до 200 МэВ, соответственно для легких и тяжелых элементов. Такое, расхождение объясняется сильным обобщением при выводе формулы, однако в пределах обоснования постулата теории относительности и ТФПКП оно достаточно высокое. Незначительное колебание величины обменного кванта от массы пиона даст совладение более высокое.

Эти две энергетические оценки создали предпосылки и обосновали их для вывода формулы энергии связи атомных ядер.

5. Вывод формулы энергии связи атомных ядер

Структурную формулу связанной массы ядра преобразуем по законам комплексной алгебры , выделяя полевую массу и центральное ядро

.

Таким образом, ядро имеет массу

,

окруженную мнимой оболочкой

.

В мнимой оболочке движение энергетической массы происходит по циклической кривой . В e -туннеле вихря происходит квантовый обмен между нуклонами. Согласно квантовой теории обменный квант движется со скоростью света, при этом обменные частицы имеют общий e -туннель.

Таким образом, обменная масса мезонов квантов ядерного взаимодействия образует оболочку ядра, которая закручивается в циклонный вихрь С₃ вокруг нуклонов и сжимает их до радиуса ядра

Согласно постулату теории относительности и аппарата комплексной алгебры обменные кванты взаимодействия находятся в пространство ядра в большей по величине размерности, чем сами нуклоны в ядре.

Создается в результате квантового обмена поле большой по величине размерности, чем то, в котором находились частицы до взаимодействия. Взаимодействие увеличивает размерность структуры.Появляется новый -туннель.

При слиянии нуклонов в ядерную систему каждый из них выделяет в пространство сложной структуры обменную массу, образуя ядерную оболочку (с ядерными энергетическими туннелями. Обменные кванты в оболочке двигаются по простейшим пространственным траекториям типа С3, охватывая тороидальную поверхность, и проходят e -туннель со скоростью света. Пространство нуклонов, таким образом, согласно выдвинутой гипотезе находится под давлением, создаваемым оболочкой.

В силу независимости поверхностного интеграла от аналитических функций от формы замкнутой поверхности, поверхность туннеля может быть деформирована во внутреннюю поверхность сферы. В этом случае создается оболочка толщиной d или s.

При взаимодействии, как уже отмечалось, пространства создают сложное образование, которое имеет свой туннель При этом туннели взаимодействующих пространств изменяют свои характеристики,вследствии насыщения. При интенсивном взаимодействии туннель сложной частицы имеет меньший радиус.

На рис.2 представлена модель взаимодействия двух нуклонных вихрей, которые образовали более сложное пространство со своей циклической кривой С3 и e -туннелем радиуса .

Рис.2. К выводу формулы «Энергия связи атомных ядер»

В результате слияния образуется кольцо взаимодействия площадью

.

Согласно комплексному анализу e -туннель сложной частицы с радиусом e ₂ выходит в пространство большей по величине размерности, чем размерность e -туннелей взаимодействующих пространств с туннелями e ₁, e -туннель является проекцией в пространство, в которое он вложен, что и обусловливает связность всей системы.

Кольцо S_K находится под давлением массы обменных квантов, находящихся в оболочке сложной структуры.

Из соотношения Гейзенберга определяем максимальную толщину мнимой оболочки ядра

,

(6.)

где - усредненный обменный квант взаимодействия на один нуклон в ядре (МЭВ)

Предварительный энергетический расчет (пункт 3) обосновал введение величины усредненного обменного кванта на нуклон.

Далее объем пространства по модулю, в котором находятся нуклоны, равен

,

(7.)

где R_Я, — радиус ядра.

Объем ядра

,

Объем мнимой оболочки

.

(8.)

Плотность энергии в мнимой оболочке равна

.

(9.)

Площадь сечения циклонного e -туннеля ядра не может превышать площади сечения нуклона. Согласно модели (рис.2) площадь , равная площади проекции нуклона, является предельной, обеспечивающей взаимодействие. В противном случае пространство разомкнется.

Таким образом, максимальная площадь кольца взаимодействия стремится к величине

,

где - радиус протона.

Давление обменной массы через один e -туннель на пространство нуклонов выражается как произведение плотности энергии в оболочке , площади кольца , высоты оболочки Н.

.

(10.)

В результате получена формула энергии связи одного циклонного вихря в ядре. За радиус нуклона принимаем величину радиуса протона

.

В числителе и знаменателе формулы стоит квадрат длины, поэтому в дальнейшем коэффициент 10^-13 опускаем.

В результате имеем

.

(11.)

Энергия связи ядра заряда Z будет равна

(12.)

Высота мнимой оболочки H равна радиусу обменного кванта :

Корректируем эту величину по радиусу протона . Из ядерной физики известно

Из соотношения Гейзенберга эта величина равна, радиус пиона , где за массу пиона на первом этапе приняли

Усредненная масса протона и нейтрона равна

Поэтому принимаем см.

Радиус ядра см, где -принимается равным 1.25

Подставляя эти данные в формулу (12) получим

(13.)

Получили формулу энергии связи для атомных ядер элементов периодической системы как функцию массового числа А, заряда Z ядра и величины периодичности Р. Результаты расчетов по этой формуле сведены в таблицу 1.Сходимость результатов расчета с эксперементальными данными позволяют продолжить исследования предложенной гипотезы.

Выведем формулу энергии связи атомных ядер как функцию большего количества

Параметров.

Высоту мнимой оболочки обменных квантов корректируем по радиусу нуклона

.

Коррекция законна, так как и нуклоны, и усредненная масса обменного кванта находятся в единой структуре взаимодействия, а согласно экспериментальным исследованиям радиус протона остается без изменения при больших энергиях взаимодействия. Формула преобразуется к виду

.

Формула, еще раз отметим, определяет энергию связи одного циклонного вихря. Энергия связи ядра будет иметь вид

.

(14.)

Исследуем выведенную формулу. Определим критическую величину усредненного обменного кванта на один нуклон из условия

.

которое после несложных преобразований дает уравнение

,

которое имеет один корень

.

Отсюда

и, следовательно, усредненная масса обменного кванта пропорциональна массе нуклона и обратно пропорциональна радиусу ядра.

Вторая производная тождественно равна нулю,

поэтому величина является стационарной.

Радиус атомного ядра выражается формулой

,

где см.

В расчете берем r=1.4 -1.2, без коэффициента 10^-13, как было оговорено выше. Коэффициент r₀ определен экспериментально. Радиус вихря в ядре равен

.

Таким образом, стационарная величина обменного кванта равна

(15.)

Подставим ее в формулу энергии связи

.

Окончательно будем иметь

Не ограничивая общности рассуждений за массу протона, примем усредненную массу протона и нейрона

.

Тогда

.

(16.)

Если принять , как это рекомендует теоретическая физика, то и тогда

(17.)

Откуда энергия связи одного вихря в ядре равна

.=192.2682 МэВ

Эта величина отличается от экспериментальной на 0.36282 МэВ, то есть на величину, меньшую чем масса электрона; =0,511 МэВ.

При обосновании циклонной модели атомного ядра было сделано заключение, что при распаде ядра урана происходит взрыв одного циклонного e -туннеля. Экспериментально известна энергия, которая выделяется при одном акте деления. Эта энергия, по разным источникам, заключена в интервале от 180 — 200 МэВ. Энергия связи одного циклонного вихря соответствует этому интервалу энергий. Это есть прямое доказательство выдвинутых гипотез и проведенных исследований.

Формула энергии связи (17) совпала с формулой, которая была выведена при обосновании циклонной структуры ядер. Поэтому это служит одновременно экспериментальным подтверждением выведённой формулы.

В табл. 2 сведены результаты расчета по формуле (14.) энергии связи атомных ядер для устойчивых элементов. Из анализа таблицы следует вывод: величина периодичности формирования циклонных вихрей соответствует ранее установленной при исследовании системы элементов и составляет 9.2 — 9.9 единиц заряда, коэффициент при радиусе ядра равен рекомендуемому в физике ядра =1,25. С учетом влияния величины периодичности Р на радиус атомного ядра произведен расчет энергии связи легких ядер периодической системы элементов и их изотопов и сведен в табл. 3. Усредненная величина обменного кванта устойчиво колеблется в пределах 203 МэВ 214 МэВ. Если сопоставить эту величину с массой пиона 139,5669 МэВ, =134.9626 МэВ, то следует вывод, что три нуклона в ядре обмениваются двумя пионами.

Расчетные формулы дают достаточно стабильные результаты по энергии связи, радиусу ядра, величине обменного кванта. Ни одна из величин не выходит за пределы экспериментально установленных в ядерной физике.

Проведем исследования энергии связи ядер легких элементов от водорода до неона , где циклонный вихрь не вышел на энергию своего насыщения. Из формулы (14) произведем оценку радиусов ядер. Энергию связи ядер возьмем из таблицы 2 [1], определим радиус водорода в зависимости от периодичности системы, в которой он может находиться, при энергии связи, равной 2,2 МэВ

P	10	15	21	28	36	45	54	66	78
	2.57	2.25	2.0	1.83	1.7	1.6	1.5	1.4	1.3
	107.49					108.12		108.15

Радиус ядра уменьшается с ростом величины периодичности. Величина обменного кванта остается постоянной. Произведем расчет для изотопа водорода

P	10	15	21
	1.64	1.43	1.28
	147.37	147.39	147.5

Имеем уменьшение радиуса ядра с увеличением величины периодичности системы. Величина обменного кванта остается постоянной.

Изменение величины усредненного обменного кванта представлено ниже

108	147.5	176.6	180	189	194	198	201	206	207	193

Таким образом, величина усредненного обменного кванта выходит на продельную величину при окончательном формировании одного циклонного вихря в ядерной материи и составляет из расчета на три нуклона в ядре два пиона по энергетической массе.

Согласно проведенным исследованиям циклонный вихрь представляет результат разложения в пространстве энергии на два не суммируемых вектора, взаимно перпендикулярных и приложенных в разных окрестностях своего e -туннеля. Это разложение создает поле различной физической природы. В данном случае поле ядерных сил.

Так как величина обменного кванта совпала в пределе с величиной энергии связи одного циклонного вихря, то вихрь с энергией

имеет модуль, равный по величине энергии обменного кванта

200 МэВ

Таблица 2. Энергия связи атомных ядер.

Таблица 3. Энергия связи легких ядер

Элемент	Периодичность		Радиус ядра	Обменный квант	Энергия связи
	A	Р			E, МэВ
Не2	3	21	1,32	176,6	7,7
	4	15	1,21		28.3
	5	15	1.22		27,3
	6	15	1,196		29,3
Li3	5	21	1,268	280	26.3
	6	15	1,33		32
	7	15	1,24		39.2
	8	15	1,22		41.3
Вe4	6	21	1,39	189,1	26,9
	7	13	1,37		37.6
	8	15	1.21		56,5
	9	15	1,19		58,2
	10	15	1,16		65
	11	15	1.15		65.5
B5	8	21	1.33		37,7
	9	15	1.31		56.3
	10	15	1.25		64.7
	11	15	1,18		76.2
	12	15	1.16		79.6
	13	15	1.14		84,5
C6	10	21	1.21		60.3
	11	15	1,26		73.4
	12	15	1.17		92,2
	13	15	1,15		97.1
	14	15	1.26		105.3
	15	15	1.21		106,5
	16	15	1,06		110,8
N7	12	15	1.33		73.8
	13	15	1,23		94,4
	14	15	1,18		104.7
	15	15	1,15		115.5
	16	15	1.14		118
	17	15	1.13		123
O8	14	15	1.266		98.7
	15	15	1,214		111.9
	16	18	1,16		127,6
	17	15	1,15		131,8
	18	15	1,13		139,8
	19	15	1,12		143,8
	20	15	1.09		151,4
F9	17	15	1.21		128.2
	18		1.18		137,4
	19		1 1.5		147.8
	20		1,13		154,4
	21		1.11		163,5
Ne10	18	18	1,36		98,7
	19		1,31		111,9
	20		1,25		127,6
	21		1.23		131.8
	22		1,21		139,8
	23		1,20		143,8
	24		1,18		151,4

6. Расчет энергии связи атомных ядер периодической таблицы элементов и их изотопов, исходя из структуры глюонных полей протона и нейтрона.

Вывод формулы энергии связи атомных ядер ранее был проведен на основе модели ядер с циклонными мезонными вихрями. Возникновение циклонных вихрей соответствует увеличению связности пространства ядерной материи. Связность пространства соответствует периодичности заложенной в таблице элементов Д.И. Менделеева. Количество изолированных вихрей в атомном ядре определяется соотношением , где Z-заряд атомного ядра, 9-10 — соответствуют периодичности возникновения рядов в таблице элементов.

Масса протона, нейтрона, размеры атомного ядра соответствовали экспериментальным данным. Структура протона, нейтрона не рассматривалась.

Основным условием для вывода формулы послужило замыкание -туннелей циклонных вихрей энергией обменного кванта или иначе полевой энергией взаимодействия протонов и нейтронов через эти циклонные туннели. Формула дала высокую сходимость результатов расчета с экспериментальными данными. Исследования устойчивости ядер и расчет мод распада и их высокая сходимость с экспериментальными данными подтвердили принятую модель ядерной материи как многосвязного пространства.

В предыдущей статье произведено обоснование и расчет структуры глюонного поля микрочастиц, произведен расчет масс микрочастиц и их квантовых чисел. Результаты расчета хорошо согласуются с экспериментальными данными.

В связи с этим, открывается возможность вывода формулы энергии связи атомных ядер через известную структуру их составляющих – протона и нейтрона.

Полевая энергия протона (которую называем также обменным квантом, глюонным полем) количественно связана с энергией протона нейтрона и энергией фундаментальной массы по формуле

Фундаментальные масс взаимодействия на расстоянии радиуса протона и соответственно нейтрона создают глюонные поля , которые создают дефект масс, реализуемый в пространстве как протон и нейтрон.

Расчет ведется по приближенным формулам

Глюонные поля были разложены на сумму произведений единичных вихрей на весовые коэффициенты. Весовые коэффициенты были определены из кварковых композиций микрочастиц. Энергии единичных вихрей определены из системы уравнений.Так что, имеем соответственно

При образовании атомного ядра как ядерной материи глюонные поля протона и нейтрона усредняются. Поэтому ядерный глюонный квант равен

Суммарная масса Z протонов и N нейтронов равна

В связанном состоянии в ядерной материи нуклон имеет массу

Таким образом, масса ядра состоящая из Z протонов и N нейтронов то есть из A нуклонов будет равна

,

где

Энергия связи атомных ядер выразится следующей формулой

(18.)

Весовые коэффициенты определены по среднему значению весовых коэффициентов глюонного поля протона и нейтрона.Необходимо подчеркнуть, что единичные глюонные поля протона и нейтрона и их усредненная величина должны подчиняться соотношению

Формула энергии связи атомныж ядер включает в себя известные величины.В формуле отсутствует параметр периодичности формирования ядерных -туннелей Результаты формулы (18) можно сопоставить с принципами,

заложенными при выводе формулы в соответствии с моделью рис 2. Во первых,можно обосновать не возможность существования системы двух связанных протонов. При взаимодействии двух протонов не возникает изменение -туннеля самого протона и поэтому нет сечения,которое отделяет одну структуру от другой.Если в формулу (18) подставить условия A=Z, и остаить только массу протона , то будем иметь ,что в результате обнулит энергию связи .Система протон –нейтрон уже обеспечивает эту разницу и связанное состояние существует .С помощью феменологического подбора потенциалов нуклон-нуклонного взаимодействия этот факт объяснить не удалось .

Здесь уместно сделать замечание:о каком великом объединении теорий может идти речь,если ни одна из них не способна объяснить этот элементарный экспериментальный факт.

Уравнение Шредингера для обоснования теории дейтона оказалось не пригодным для объяснения этого самого первого элементарного факта в ядерной физике.

Далее согласно модели рис1 нуклоны удерживаются в пространстве ядра в результате образования -туннелей ядра,которые образуются в нем с периодичностью 9-10 единиц заряда. Определим размер туннеля одного атомного ядра. Количество нуклонов,удерживаемых одним туннелем ядра равно 24, это ядро изотопа . Радиус туннеля определим из соотношения

Расчет дает порядок величины см. Радиусы протона и нейтрона согласно экспериментальным данным равны примерно см.

Имеем разницу в три порядка и поэтому допущение о структурном взаимодействии пространств через сечение равному сечению нуклона в модели рис2 вполне оправдано для расчетов.

Эти два замечания закрыли узкие места в обосновании модели рис2.

В таблице представлен расчет энергий связей для ядер элементов периодической таблицы элементов и их изотопов. Расчет корректировался по изменению первого весового коэффициента в пределах . Колебания значений этого коэффициента нигде не вышли за пределы значений весового коэффициента протона и нейтрона.

-29>(-31.13….-32.25)>-34. То есть колебание шло около среднего значения. При этом обменный квант колебался в пределах Мэв. Это значение меньше обменного кванта протона и нейтрона и меньше их среднего значения

Максимальное расхождение результатов расчета по формуле с экспериментальными данными составляет меньше 0,2 процентов. В численном выражении это не превосходит 1 Мэв для легких ядер и 2-3 Мэв для тяжелых ядер.

Необходимо в заключении отметить следующее. Весовые коэффициенты протона и нейтрона расчитывались исходя и кварковых комбинаций. Весовые коэффициенты кварков рассчитывались их моделей микрочастиц, отражающих связность пространства микромира.

Литература.

1. К.Н.Мухин. Экспериментальная ядерная физика.том1.Физика атомного ядра.Москва.Энергоатомиздат.1983
   
2. К.Н.Мухин. Экспериментальная ядерная физика.том2.Физика элементарных частиц.Москва.Энергоатомиздат.1983.
   
3. Э.Вихман. Берклеевский курс физики. Том 4.Квантовая физика.
   
4. А.А.Логунов. Лекции по теории относительности и гравитации.Современный анализ проблемы.Издательство Наука 1987.
   
5. В.И. Елисеев.Новая концепция пространства.Академия тринитаризма.М,Эл №7767,публ.1194,24.03.2005.
   
6. Новая концепция пространства-времени на планковских масштабах расстояний.
   http://www.philosophy.ru/iphras/library/laiba.html