Мир вокруг нас

Этэрнус

empty-line/>

Рис. 84

Переходим, далее, к протонизбыточным изотопам азота:

Азот-10, первый изотоп элемента азота (см. табл. 9) — легко увидеть из аналогии с начальными изотопами лития и бора, т. е. других элементов также с нечётным числом протонов: подобно литию-4 и бору-7, азот-10 — можно представить в конфигурации с нуклонами только по одну сторону от плоскости симметрии, см. рис. 85. Выгода этого (т. е. механизма лития-4), рассматривалась ранее.

Таблица 9 ^[8]

Протоноизбыточные изотопы азота

Рис. 85

Это

может объяснить и спин ядра азота-10, равный 2 (хотя в табл. 9 он и заключён в скобки, т. к. ещё не подтверждён, окончательно, в экспериментах). Спин 2 — может показывать, что имеется взаимная противоположность спинов протонов, находящихся в ядре на высоком энергоуровне (о чём уже упоминалось ранее).

Далее: Азот-11 — можно конфигурировать множеством способов, приводящих к спину 1/2, который он имеет. Неудивительно, что у этого ядра существует и изомер, тоже со спином 1/2 (см. табл. 9). Показательно резкое различие времён жизни углерода-10 (19,306 сек) и отличающегося от него всего одним добавленным нуклоном (протоном), азота-11 (550x10^–24 сек): видно, что протон, к углероду-10 — некуда добавлять (без переконфигурации ядра), поэтому образующаяся конфигурация азота-11, очевидно, будет сильно отличаться от углерода-10. Вероятная конфигурация основного состояния азота-11, и одна из конфигураций, претендующих на роль его изомера — показаны на рис. 86.

Рис. 86

Азот-12 — см. на рис. 87. Этот изотоп азота (как и изотопы более тяжёлых элементов) — строится уже без механизма водорода-6. Это можно обосновать тем, что рост числа нуклонов — постепенно снижает квантовую неопределённость положения боковых кластеров, а значит, выгоду от механизма водорода-6. Кроме того, увеличение связанности нейтронов в ядре, из-за роста числа протонов, тоже снижает квантовую неопределённость положения боковых кластеров и нейтронов, а значит, выгоду от механизма водорода-6. В итоге, становится выгоднее переход нейтрона в менее энергетичное (базовое) положение.

Рис. 87

Азот-13 — см. на рис. 88.

Рис. 88

Далее: Первым изотопом следующего элемента, кислорода — является кислород-12, см. табл. 10. Показательно, что неизвестно изотопа кислорода-10, что наглядно объясняется (геометрической) невозможностью добавления одного, а тем более двух протонов, к ядру углерода-8 (см. рис. 83).

Таблица 10 ^[8]

Протонизбыточные изотопы кислорода

Структура протонизбыточных

изотопов кислорода — не несёт специфики, и может быть понята из уже рассмотренных изотопов более лёгких элементов: Так, кислород-12 — является аналогом азота-11, о чём свидетельствуют почти одинаковые времена полужизни этих изотопов (азот-11 — 550x10^–24 сек, кислород-12 — > 630x10^–23 сек). Сравнение их строения — показано на рис. 89.

Рис. 89

В обоих изотопах имеется спаривание нейтронов, в частности, в дейтериевых кластерах, и т. о. увеличение связанности протонов с этими нейтронами (подобно тому, как это имело место в бериллии-8). В кислороде-12 — протоны уравновешивают смещение кварковой плотности, производимое друг другом, что как уже говорилось ранее, выгодно, и может объяснять, почему этот изотоп живёт дольше, чем азот-11, несмотря на больший избыток протонов над нейтронами.

Кислород-13 — см. на рис. 90. В своей вероятной конфигурации, ядро кислорода-13, как видно, схоже по строению с азотом-12, что подтверждается почти одинаковыми временами их жизни (11 мс — у азота-12, 8,58 мс — кислород-13), и схожими каналами распада (см. табл. 9 и 10).

Рис. 90

В то же время, имеется огромное различие во временах полужизни изотопов кислорода-12 и кислорода-13 (см. табл. 10). Как видно из рис. 90 — это обусловлено переконфигурацией нуклонов в ядре, приводящей к усилению связи протонов, из-за появления нейтронов в базовом положении, в кислороде-13, и очевидной (из геометрии) невозможностью этого у кислорода-12 (рис. 89), с учётом того, что кислород-12, как и любое ядро с чётным числом (одновременно) и протонов и нейтронов (т. е. чётно-чётное ядро) — должно подчиняться, упоминавшемуся ранее, требованию: иметь симметричные друг к другу, верхнюю и нижнюю части (это осуществимо лишь в конфигурации ¹²O без нейтронов на базовом уровне, = на рис. 89).

Остальные протонизбыточные изотопы кислорода — показаны на рис. 91. На этих изотопах, подробно останавливаться не будем (спины этих изотопов, и выгода представленных конфигураций — могут быть поняты из аналогии с уже рассмотренными изотопами более лёгких элементов). При этом, как видно, кислород-15 — схож по структуре с кислородом-14 (что подтверждается близостью времён жизни этих изотопов, и одинаковыми каналами распада (см. табл. 10)).

Рис. 91

Далее: Первым известным (протонизбыточным) изотопом элемента фтора — является фтор-14, см. табл. 11. Показательно, что неизвестно изотопа фтора-13, хотя последний продолжал бы ряд изотопов предыдущих элементов: литий-4 — бор-7 — азот-10 (эти ядра — имеют одностороннее расположение нуклонов, т. е. механизм лития-4, и рассматривались ранее). Отсутствие фтора-13 — объясняется (геометрической) невозможностью добавления трёх нуклонов (нейтрона и двух протонов), составляющих шаг в представленном выше ряду ядер, к азоту-10 так, чтобы получалось ядро с односторонним расположением нуклонов, см. рис. 92. На рис. видно, что протоны — мешают расположению друг друга геометрически. Хотя это не исключает возможности существования фтора-13 в другой конфигурации, но очевидно, делает это ядро на порядок менее выгодным, чем литий-4, бор-7 и азот-10, объясняя, почему этот изотоп фтора до сих пор неизвестен.