Позитронно-электронная модель атомного ядра и низкотемпературный термоядерный синтез
Скачать презентацию в pdfПротон-нейтронная (нуклонная) модель атомного ядра в pdf
- Атомное ядро — центральная часть атома, в которой сосредоточена основная его масса (более 99,9 %). Ядро заряжено положительно, заряд ядра определяет химический элемент, к которому относят атом..
- Атомное ядро состоит из нуклонов — положительно заряженных протонов и нейтральных нейтронов, которые связаны между собой при помощи сильного взаимодействия.
- Количество протонов в ядре называется его зарядовым числом Z — это число равно порядковому номеру элемента, к которому относится атом, в таблице (Периодической системе элементов) Менделеева.
- Количество протонов в ядре определяет структуру электронной оболочки нейтрального атома и, таким образом, химические свойства соответствующего элемента.
- Проблемы и недостатки протон-нейтронной модели
Существующая протон-нейтронная модель атома имеет следующие проблемы и недостатки:
- Атом нейтрально заряжен, ядро имеет положительный заряд, а электроны находятся вне ядра на орбиталях.
- Количество электронов на орбиталях атома равно количеству протонов в ядре.
- Например у урана на орбиталях должно находиться 92 электрона на не известных орбитадях .
- Электроны должны вращаться, что создаёт электромагнитное поле и т.д.
- Чем больше электронов, тем дальше валентные электроны должны находиться от ядра.
- Нейтрон не стабильная частица и устойчив только в ядре за счет сильного взаимодействия, которое удерживает нуклоны в ядре.
- Существование сильного взаимодействия до сих пор не доказано.
Позитронно-электронная модель атомного ядра
- В основе позитроно-электронной модели атомного ядра лежат законы Кулона, Фарадея, СРТ-симметрия;
- Если «распаковать» протон, то он состоит из позитрона с ядром внутри (предположительно из пи-мезонов);
- Если «распаковать» нейтрон, то он состоит из протона и электрона;
- Ядро состоит из электронов и позитронов (с ядром из мезонов), связанных между собой куло́новским взаимодействием
- С точки зрения, что нейтрон это протон и электрон, в позитроно-электронной модели атомного ядра этого нет, поскольку все частицы взаимодействуют друг с другом.
Взаимодействие электрона с ядром в позитроне
- Исходя из CPT-инвариантности, электрон должен отталкивать ядро из мезонов в позитроне, поскольку является античастицей позитрона и его свойства прямо противоположны;
- В природе нет отрицательно заряженных протонов и электрический ток на ВЛ высокого напряжения течет по поверхности проводника.
- В результате отталкивания ядрами протонов электронов, часть электронов смещаются к краям ядра, в результате чего центр ядра оказывается положительно заряжен
Дейтерий
- Ядро дейтерия в соответствии с позитронно-электронной моделью состоит из двух протонов и одного электрона (по классической теории – ядро состоит из нейтрона и протона),
- Электрон находится между двумя протонами, при этом расстояние между электроном и протонами в два раза меньше, чем расстояние между протонами.
- Кулоновские силы обратно пропорциональны квадрату расстояния, соответственно электрон притянет два протона, так, что их оболочки начнут соприкасаться (вплоть до проникновения друг в друга).
- Находящиеся внутри позитронов ядра из мезонов притягиваются позитронами и отталкивать электрон, что придает устойчивость ядру.
Тритий
- Ядро трития в соответствии с позитронно-электронной моделью состоит из трех протонов и двух электронов (по классической теории – состоит из двух нейтронов и протона) ;
- Электроны находится между тремя протонами симметрично относительно плоскости протонов;
- Кулоновские силы обратно пропорциональны квадрату расстояния, соответственно два электрона притянут три протона, так, что их оболочки начнут частично соприкасаться (вплоть до частичного проникновения друг в друга);
- Находящиеся внутри позитронов ядра из мезонов притягиваются другими позитронами и отталкивают электроны, что придает устойчивость ядру;
- Радиоактивен, период полураспада 12,32 года, распадается на 3He и электрон;
- Предположительно образуется за счет захвата нейтрона более тяжелыми ядрами с их последующим распадом..
Гелий-3
- Ядро гелия-3 в соответствии с позитронно-электронной моделью состоит из трех протонов и электрона (по классической теории – состоит из нейтрона и двух протонов).
- Электрон находится между тремя протонами в плоскости протонов.
- Кулоновские силы обратно пропорциональны квадрату расстояния, соответственно электрон притянет три протона, так, что их оболочки начнут соприкасаться (вплоть до проникновения друг в друга).
- Находящиеся внутри позитронов ядра из мезонов начинают отталкивать электрон, что придает устойчивость ядру.
- Ядро гелия-4 в соответствии с позитронно-электронной моделью состоит из четырех протонов и двух электрона (по классической теории – состоит из двух нейтрона и двух протонов).
- Два электроны находится между четырьмя симметрично протонами в плоскости протонов.
- Кулоновские силы обратно пропорциональны квадрату расстояния, соответственно электроны притянет четыре протона, так, что их оболочки начнут соприкасаться (вплоть до проникновения друг в друга).
- Находящиеся внутри позитронов ядра из мезонов (пиона) начинают отталкивать электрон, что придает устойчивость ядру.
Средние слои ядра
В настоящий момент рассматривается следующая компоновка атомного ядра – электроны чередуются с позитронами слоями, как на шахматной доске.
Все компоновки подлежат уточнению после создания математической модели строения ядер.
Все компоновки подлежат уточнению после создания математической модели строения ядер.
Применение позитронно-электронной модели атомного ядра
- Целью создания позитронно-электронной модели атомного ядра является:
- Описание и моделирование физико-химических процессов;
- Увеличение промышленной безопасности на взрывоопасных объектах;
- Изменение норм при проектировании и эксплуатации ядерных реакторов и хранилищ радиоактивных отходов;
- Описание и прогнозирование процессов, происходящих в земной коре.
- Проектирование и строительство термоядерных реакторов.
Термоядерный реактор на примере вулканов
Рассмотрим принцип действия вулкана на примере Везувия:
Вода под давлением 1500 атмосфер попадает в вулканическую камеру, где она испаряется и нагревается до температуры 2300 °C.
Происходит диссоциация высоко температурного пара, в результате образуется множество протонов и электронов.
Диссоциации подвергается также сероводород.
Происходит к-захват протонами электронов с образованием нейтронов.
Далее идет наработка дейтерия и трития.
Комментариев нет:
Отправить комментарий
Примечание. Отправлять комментарии могут только участники этого блога.