Коваленко Н. П.
г. Рубежное, Луганская обл.
О КОНФИГУРАЦИИ И СТРУКТУРЕ ЯДЕР АТОМОВ
Согласно современной теории и «Периодической системы элементов Д. И. Менделеева» (далее – ПСЭМ) ядро всякого химического элемента состоит из протонов, нейтронов (нуклонов) и других частиц, которые прочно удерживаются в ядре. Количество нуклонов в ядрах химических элементов определяют структуру ядра и его размер, а в конечном итоге – химическую активность данного элемента. Важным в конфигурации и структуре ядер являются «шаровидность» и заполняемость нуклонами «формы» ядра. Эти факторы структуры ядер, скорее всего, определяют химическую активность химических элементов. Предлагаемое влияние названных факторов рассматривается путем анализа представленных конфигураций ядер ( рис . 1 ) . Пока количество нуклонов невелико, их конфигурация при формировании ядра такова, что не может образовать «шарообразную» форму. В этом случае понятие «радиус ядра» для химических элементов ПСЭМ из 2 – 7 нуклонов имеет условное значение, потому что 2 – 7 нуклонов могут образовать некий конгломерат «нешаровидной» формы. К таким химическим элементам с «нешаровидным» ядром относятся D(дейтерий), T (тритий), He,...,Li,...,Ne,..., Mg со своими изотопами. «Шаровидность» ядер химических элементов оценим количеством нуклонов в ядре по формуле как количество нуклонов, умещающихся в объеме ядра:
K= V я / v н =R 3 я /r 3 н = b 3 я когда R я = b я r н ,
где V я , R я , b я - соответственно, объем, радиус и коэффициент «шаровидности» ядра, v н , r н - объем и радиус нуклона .
Когда вокруг единственного нуклона водорода «приформировываются» следующие нуклоны, составляющие ядра химических элементов ПСЭМ ( рис . 1 ) , тогда при некотором количестве нуклонов происходит «заполнение» слоя, ( рис. 1а – 1г ) до шаровидной формы, где центральным нуклоном может быть нуклон ядра водорода Н (что не обязательно!). Аналогичное «приформовывание» второго слоя нуклонов обеспечивается, когда коэффициент b я = 3, а количество нуклонов в ядре равно К=27. С таким количеством нуклонов в ПСЭМ будет химический элемент Al.
Рис. 1. К размеру радиусов ядер химических элементов:
а) ядро водорода из одного нуклона; б) ядра с четным количеством радиусов нуклона;
в) – д) ядра с заполненным вторым – третьим слоем нуклонов, 2 R=3 r n , 3 R=5 r n , 4 R=7 r n
Рис. 2. Возможные формы «нешаровидной» структуры ядер химических элементов.
1, 2,…, 6 – последовательность «наращивания» нуклонов в ядре:
а) – возможная форма ядра дейтерия; б) – возможная форма ядра трития; в) – возможная форма ядра гелия; г) – возможная форма пятинуклонного ядра с центральным нуклоном Н; д) – возможная форма ядра алюминия, заполнен нуклонами второй слой ядра; ж)–з) – возможные последовательности заполнения третьего слоя в ядре
Таблица 1. Формат «Периодической системы элементов Природы»
Рабочая версия 3
139 – 175 – лантаноиды, 227 – 260 – актиноиды, 261 – 320 – короткоживущие, резерфордии, 321 – 342 – долгоживущие.
1, 27, 125, 343 – химические элементы с круглыми формами ядер,
273/110 – дармштатий, Ds , 274/111 – рентгений, Rg: сравнительно недавно открытые короткоживущие химические элементы.
В «идеальном» случае без учета объема незаполненных промежутков между нуклонами для третьего и четвертого слоев нуклонов в ядре коэффициент будет равен 5 и 7, а количество нуклонов в ядрах будет, соответственно, 125 и 343. Следовательно, шаровидная форма в объеме ядра будет при количестве нуклонов, равным, соответственно 1, 27, 125 и 343. Эти цифры могут быть уточнены при учете незаполненных промежутков между нуклонами в ядре ( рис. 1 ) , но их уменьшение будет несущественным.
При увеличении коэффициента b
я
от нечетного значения до следующего нечетного значения ядро снова принимает «нешаровидную» форму, когда эквивалентный «формальный радиус» ядра изменяется в долях радиуса нуклона r
н
, пока коэффициент не достигнет четных значений 2, 4, 6, которые согласно формулы (1) дают значения количества нуклонов в ядре: 8, 64 и 216. Такие количества нуклонов в ядре соответствуют химическим элементам: 8/8 К5 (между химическими элементами 7/7Li и 9/9Be), 64/64Cu и 216/216К
131
(между 210/210At и 222/222Rn).
Анализируя увеличение количества нуклонов, можно «видеть характер» наращивания нуклонов между двумя слоями упаковки нуклонов, которые обеспечивают шаровидность формы ядер химических элементов ( рис . 1 ) . Предполагаемые разновидности «наращивания» формы ядер от одной шаровидности у ядра 1/1 Н водорода до полного заполнения второго слоя у 27/27 Al в ПСЭМ должны составлять длину периода. При этом «длины» других периодов состоят, соответственно, из 27, 125 и 343 химических элементов. Внутри этих периодов при четных значениях коэффициента «нешаровидности» (когда ядро имеет «нешаровидную» форму), количество нуклонов изменяется в ядре до 8, 64 и 216. Какую роль при этом играют эти цифры пока не совсем ясно, потому что «половинами» периодов должны были быть значения 13, 76 и 234, которые представляют химические элементы 13/13 К 7 (между 12/12 C и 14/14 N), 76/76 К 45 (между 75/75 As и 77/77 К 46 ) и 234/234 K 143 (между 231/231Pa и 235/235K 144 ), и каково их «взаимодействие» с изученными (или давно известными) элементами - на данное время не понятно. Можно показать графически приформировывание к единственному нуклону водорода 1/1 Н следующих нуклонов, при этом образуются «странные» формы ядер, которые условно назовем: двухнуклонное «однорогое» ядро (дейтерий, рис.1а), трехнуклонное «двурогое» ядро (тритий, рис. 1б), четырехнуклонное «трехрогое» ядро (4/2He, гелий, рис. 1б – 1в), пятинуклонное четырехрогое ядро 5/3 К3 и так далее до заполнения всего слоя нуклонов. При этом «странные» формы ядер образуют различные нуклонные конструкции, включая «пирамидальную» форму ядра (три нуклона снизу и один сверху), крестообразную форму ядра с r я =1753,8 пм. При этом «радиус» ядра изменяется от r 1 я = r н =876,9 пм. до r 3я =3 rн =2630,7 пм. ( табл. 1 ) .