Андрей Гришаев - Этот «цифровой» физический мир

Принцип связи нуклонов в ядре, на наш взгляд, аналогичен принципу связи в атомарных связках «протон-электрон» ( 4.10), но алгоритм, связующий нуклоны, попеременно прерывает их нуклонные пульсации – с частотой, которую мы будем называть частотой ядерных прерываний.

Как и силы, обеспечивающие атомные структуры, ядерные силы являются не силами притяжения и не силами отталкивания – они являются силами «удержания на определённом расстоянии», причём это расстояние зависит от частоты ядерных прерываний. И, аналогично тому, как у связанных разноимённых зарядов электронные пульсации противофазны, нуклонные пульсации у протонов и нейтронов также противофазны. Это, как мы полагаем, обеспечивает различимость протона и нейтрона для алгоритма, который «включает» ядерные силы, и который способен связывать лишь отдельные пары протон-нейтрон, и никакие другие. Таким образом, мы сознательно отказываемся от принципа зарядовой независимости ядерных сил – тем более, что этот принцип имеет весьма шаткие экспериментальные обоснования [Г6].

Рис.4.12 схематически иллюстрирует оптимальные фазовые соотношения при прерываниях пульсаций у протона и двух нейтронов, с которыми он оказывается связан. Прежде всего заметим, что у протона имеется атомная модуляция, которая обеспечивает связь протона с атомарным электроном. В течение одного полупериода атомной модуляции у протона имеются прерывания нуклонных пульсаций только на электронной частоте, а в течение другого полупериода – прерывания на электронной частоте отсутствуют, и нуклонные пульсации прерываются только на частоте ядерных прерываний. Таким образом, ядерная связь у протона возможна лишь периодически: на тех полупериодах его атомной модуляции, когда его модуляция на электронной частоте отсутствует.

Рис.4.12

Т е– период электронной частоты, Т е/2– период полуэлектронной частоты,

Т ЯД– период ядерных прерываний. У нейтронов показаны лишь циклы

наличия-отсутствия нуклонных пульсаций («несущей»). Знаком * обозначены

интервалы, на которых действует ядерная связь между протоном и нейтроном.

Что касается нейтрона, то у него ядерная связь возможна тоже лишь периодически, а именно: в течение тех полупериодов модуляции на полуэлектронной частоте, когда в нейтроне «включены» нуклонные пульсации (см. Рис.4.10 ). Поскольку фаза модуляции на полуэлектронной частоте не обязана быть фиксированной, то логично допустить, что, для достижения максимальной эффективности ядерных связей, фазы модуляций на полуэлектронной частоте у пары нейтронов подстраиваются, становясь противоположными – чтобы, при прекращении связи с одним нейтроном, протон немедленно переключался на другой, как это и проиллюстрировано на Рис.4.12 . Таким образом, в оптимальном режиме формируется временная связка из трёх нуклонов: n 0- p +- n 0. Обратим внимание на то, что нейтроны из этой связки являются друг по отношению к другу частицей и античастицей – но при этом они отнюдь не испытывают тенденций проаннигилировать друг с другом.

Теперь заметим, что, аналогично случаю с атомными связками «протон-электрон» ( 4.9), энергию одной ядерной связи можно выразить тремя способами: через дефект масс связанной пары нуклонов, через частоту ядерных прерываний, и через энергию циклических пространственных перебросов состояния, при котором нуклонные пульсации «включены». Но, в отличие от случая атомной связи, ядерная связь «работает», как это видно, лишь с частичным заполнением во времени. Тогда можно записать:

2Δ Mс 2= 2ξ h Ω ЯД= ξ hK /2 d ,

где Δ M – усреднённый по времени дефект массы одного из пары связанных нуклонов, с – скорость света, ξ - коэффициент заполнения во времени для действия ядерной связи, h – постоянная Планка, Ω ЯД– частота ядерных прерываний, d – расстояние между центрами двух связанных нуклонных пульсаторов, и K – множитель, имеющий размерность скорости. При d ≈3·10 -15м [Б8], для случая Δ Mс 2=8 МэВ и при ξ=0.5, оценочное значение для K составляет ≈4.7·10 7м/с.

Теперь вернёмся к тезису о циклических переключениях связи протона с одного нейтрона на другой – этот тезис проясняет некоторые загадки. Так, становится понятно, почему существуют стабильные ядра, в которых единственный протон связан либо с одним нейтроном (у дейтерия), либо с двумя (у трития) – но не с тремя и более: уже третий нейтрон в данном случае оказывается совершенно излишним. Становится также понятно, почему аномально высокую эффективность связи имеет альфа-частица, т.е. комплекс из двух протонов и двух нейтронов. При ничтожной разности частот атомных модуляций у двух протонов, фазы этих двух модуляций поддерживаются по возможности противоположными – и тогда связка из трёх нуклонов существует практически непрерывно: с поочерёдным включением того или другого протона в её состав. Поэтому α-частица является наименьшим нуклонным комплексом, в котором переключения связей максимально эффективно согласованы. Сам феномен α-распада свидетельствует о том, что α-комплексы в ядрах существуют – причём, не только в тяжёлых, но и в лёгких [Н2]. Подчеркнём: эти α-комплексы, из-за самосогласованности ядерных связей в них, не имеют ядерных связей с другими нуклонами в ядре. Из этого парадоксального вывода сразу же вытекает элементарное объяснение фрагментации [Б2], т.е. развала тяжёлого ядра на лёгкие фрагменты, в основном, на α-комплексы, при ударе по ядру, например, протона с высокой энергией, а также проясняется сама возможность α-распада – объяснение которого в рамках традиционного подхода выглядит весьма неправдоподобно. Действительно, считается, что α-распад может происходить тогда, когда он энергетически выгоден. Тогда почему α-радиоактивное ядро не испытывает распад мгновенно? Полагают, что мгновенному α-распаду препятствует т.н. «кулоновский барьер» (см., например, [М3]). Если принять эту логику, то продолжительное существование α-радиоактивного ядра обеспечивается кулоновскими силами, которые, вообще-то, стремятся разорвать ядро на части. К тому же, отнюдь не очевидно – каким образом α-частица преодолевает «кулоновский барьер». Предложили квантовомеханическое объяснение: α-частица не «преодолевает» барьер, а «просачивается» сквозь него благодаря т.н. «туннельному эффекту». На наш взгляд, всё гораздо проще: «кулоновского барьера» нет, поскольку электрические заряды в ядре «отключены» (см. ( 4.9)); а α-комплексы в ядре существуют обособленно, не имея ядерных связей с другими нуклонами.