Мир вокруг нас

Этэрнус

Таблица 28 ^[18]

Изотоп германия, с наибольшей энергией связи, и смежные к нему

Рис. 152

Если отнять ещё два протона (и эффективно связанные с ними, в кластерах трития, нейтроны, а также нейтроны, которые уравновешивались ими), получим цинк-66, наиболее энерговыгодный изотоп

цинка, см. табл. 29 и рис. 153. Как видно, в этом ядре, на месте кластера трития — остался только один нейтрон, и маловыгодными (отсутствующими) стали нейтроны, которые притягивал кластер трития, через альфа-кластер (см. рис. 153). В то же время, эти нейтроны, могут входить в состав цинка-68, почти не отличающегося по энергии связи от цинка-66 (табл. 29), см. рис. 153 (хотя более вероятная структура цинка-68 — представляется как включающая образование кластера трития, благодаря переходу протона из (маловыгодной) 3d-альфа-частицы, как показано на рис. 154).

Таблица 29 ^[18]

Изотопы цинка, с наибольшей энергией связи, и смежные к ним

Рис. 153

Рис. 154

Т. о., наиболее энерговыгодный, среди изотопов цинка, цинк-66 — содержит тоже на четыре нейтрона меньше, чем наиболее энерговыгодный изотоп соседнего чётного элемента, германий-72.

В дальнейшем, при переходе от цинка к никелю (также чётному элементу), отнимаются два протона уже из 3d-положения, в соответствии с симметрией между энергоуровнями атома и ядра (табл. 23). 3d-протоны альфа-частицы, делящейся плоскостью симметрии пополам — слабо участвовали в связывании нейтронов, и тянули кварковую плотность противоположно базовым протонам, о чём уже говорилось. Поэтому наиболее энерговыгодный никель-62 (как упоминалось ранее, наиболее энерговыгодный среди всех изотопов элементов в таблице Менделеева) — отличается всего на два нейтрона от цинка-66, а не на четыре, как было бы, если бы протоны отнимались от оставшегося кластера трития. (Строение никеля-62 — уже рассматривалось ранее (рис. 141)).

Вернёмся, далее, к изотопам цинка:

Теперь начнём прибавлять нейтроны: При этом, последним стабильным изотопом цинка — оказывается последний изотоп, в котором нейтроны могут быть связаны непосредственно (и без перехода протонов из альфы 3sp-энергоуровня). Это — цинк-70, см. рис. 155 и табл. 30. Аналогично, последними стабильными (или практически стабильными) изотопами элементов германия, селена и криптона — также являются последние изотопы с непосредственно связанными нейтронами (и без перехода протонов из альфы 3sp), показанные на рис. 156 и 148, см. также табл. 24, 31 и 32. На рис. видно, что в германии 76, переход протонов из 3d (маловыгодного) положения — даёт альфа-частицу, и возможность непосредственного связывания дополнительных четырёх нейтронов (что на четыре больше, чем у наиболее энерговыгодного изотопа, германия-72). Селен-82 образуется аналогичным образом, и также содержит на четыре нейтрона больше, чем селен-78. Криптон же 86 (и тем более, 88) — не может образоваться аналогичным образом, что видно из наглядной геометрии (альфа-кластеры — уже образованы), поэтому протон, переходящий из 3d-положения — может дать только кластер трития, связав только два дополнительных нейтрона. (Поэтому последний стабильный изотоп криптона — отличается только на два нейтрона от наиболее энерговыгодного изотопа этого элемента).

Рис. 155

Таблица 30 ^[8]

Стабильные изотопы и изотопы с периодом полураспада, превышающим время от Большого Взрыва (13,8x10⁹ лет), цинка

Рис. 156

Таблица 31 ^[8]

Стабильные

изотопы и изотопы с периодом полураспада > времени от Большого Взрыва (1,38x10¹⁰ лет), селена

Таблица 32 ^[8]

Стабильные изотопы и изотопы с периодом полураспада > времени от Большого взрыва (13,8x10⁹ лет), германия

Идём далее:

О строении ядер элементов 5-го ряда таблицы Менделеева

Элемент криптон, как уже говорилось, завершает 4-й ряд таблицы Менделеева, и далее — начинается 5-й ряд элементов, см. табл. 33. Ядра (изотопы) элементов пятого ряда — строятся, в общем, аналогично ядрам, рассматривавшимся в предыдущей главе. Там мы шли от криптона к более лёгким ядрам чётных элементов (селена, германия, цинка, никеля), а теперь — пойдём в другую сторону, от криптона к более тяжёлым ядрам, тоже чётных элементов, для начала — первых пяти (стронций, цирконий, молибден, рутений, палладий (см. табл. 33)).

Таблица 33

Первые пять рядов таблицы Менделеева

Итак, первый элемент 5-го ряда таблицы Менделеева, стронций — имеет наиболее энерговыгодный изотоп, стронций-88, см. табл. 34 и рис. 157. К этому изотопу мы приходим — путём добавления двух протонов к криптону-84. Эти протоны, в ядре стронция — образуют кластеры трития, выгодно связывая два дополнительных нейтрона, т. о. получается стронций-88, как наиболее энерговыгодный изотоп (криптон-84 также был наиболее энерговыгодным).

Таблица 34 ^[18]

Изотоп стронция, с наибольшей энергией связи, и смежные к нему

Рис. 157. Ядро стронция-88 (развёрнуто так, что лучше видна трансляционная симметрия)

Важно также учесть, что в какое бы положение мы ни добавили протоны к ядру криптона-84, дополнительная связь возникает, максимум, только с двумя, а не с четырьмя нейтронами, см. рис. 158. Причина — видна в наглядной геометрии (см. рис. 158).

Рис. 158

Наиболее энерговыгодный изотоп следующего элемента, цирконий-90 — показан на рис. 159, см. также табл. 35. В этом изотопе — вообще не происходит дополнительного связывания нейтронов, т. к. протоны добавляются в положение, где лучше связывают нейтроны кластеров трития, что оказывается более выгодно (см. рис. 159 и табл. 35).

<