Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: Археология Биология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Техника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ? Влияние общества на человека Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления	Главная Избранные Случайная статья Познавательные Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу Пятимерная сортировка атомов ↑ ▷ Содержание ⇐ ПредыдущаяСтр 36 из 48Следующая ⇒ Содержание книги Формирование человеческого вида Период аграрного развития цивилизации Период промышленного развития цивилизации Перспективы дальнейшего роста экономики Поиск способов удешевления энергии Как преодолеть кризис физики Ревизия основ эфиродинамики Ацюковского Проявление торсионокинетической силы смещения Воздействие ветра на вращающиеся тела Вращающееся тело на круговой орбите Воздействие ветра на вихревые объекты Проявление гравидинамических сил Модель внутренней структуры черных дыр Слияние аэродинамики и электродинамики Взаимодействие простых вихрей Трансформации линейных газовых вихрей Трансформации вихревых колец Возмущения среды газовыми вихрями Дальнее взаимодействие торсионов Ближнее взаимодействие торсионов Механизм формирования заряда Дальнее взаимодействие элементарных зарядов Формирование нейтральных вихревых комбинаций Слипание элементарных зарядов Столкновения элементарных зарядов Модели стабильных элементарных частиц материи Перечень экспериментальных данных по ядрам атомов График 1. Грубая зависимость удельной энергии связи ядра от количества нуклонов График 3. Растянутые разрезы поверхности удельной энергии связи ядер Фундаментальное положение модели Принципы взаимодействия нуклонов ядра Между полюсами двух протонов, не изолированных друг от друга нейтронами, всегда действуют электростатические силы отталкивания. Принципы конфигурации оболочек легких ядер Особенности конфигурации ядер стабильных изотопов от He до Ne Основные состояния ядер стабильных изотопов от H до Ne Пятимерная сортировка атомов Особенности ядерной изомерии Витковая модель атома водорода Вихревые модели молекул водорода Вихревые модели атомов гелия Сверхтекучесть гелия с вихревой точки зрения Принципы конфигурации атомов от Li до Ne Вихревые модели атомов фтора Вихревые модели атомов лития Вихревые модели атомов бериллия Вихревые модели атомов углерода Вихревые модели атомов азота Вихревые модели атомов кислорода Поиск на нашем сайте Двумерная сортировка атомов была предложена Д.И.Менделеевым. Первое измерение - сортировка атомов по количеству протонов в ядре. Второе измерение – сортировка по периодически изменяющимся химическим свойствам. Химическим элементом будем называть всю совокупность атомов с одинаковым количеством протонов в ядре. Менделеев обнаружил периодичность в изменении химических свойств химических элементов при возрастании атомного веса, благодаря чему все химические элементы удалось расположить в виде таблицы, его именем и названной. Каждый химический элемент имеет собственное название и буквенное международное обозначение. Кроме того, в ячейке таблицы указывается количество протонов в ядре и среднестатистический вес атома химического элемента в атомных единицах массы. Химические элементы, расположенные в одном столбце таблицы имеют идентичные химические свойства. 3 Li 6,9412 литий 4 Be 9,01218 бериллий 5 B 10,812 бор 6 С 12,0108 углерод 7 N 14,0067 азот 8 O 15,9994 кислород 9 F 18,99840 фтор 10 Ne 20,179 неон 11 Na 22,98977 натрий 12 Mg 24,305 магний 13 Al 26,98154 алюминий 14 Si 28,086 кремний 15 P 30,97376 фосфор 16 S 32,06 сера 17 Cl 35,453 хлор 18 Ar 39,948 аргон Рисунок 1. Часть таблицы Менделеева Более точные эксперименты показали, что при одном и том же количестве протонов в ядре атома может находиться разное количество нейтронов. Таким образом, в настоящее время существует третье измерение, в котором каждый химический элемент в таблице Менделеева расщепляется на изотопы. Изотопом будем называть всю совокупность атомов с одинаковым количеством протонов и нейтронов в ядре. Для идентификации изотопов используется буквенное обозначение химического элемента в совокупности с цифровым обозначением общего количества нуклонов (протонов и нейтронов) в ядре. Все изотопы принято располагать в виде двумерной таблицы, в которой одним измерением является количество протонов в ядре, а другим измерением является количество нейтронов в ядре. Стабильные изотопы, в данной таблице, группируются в виде длинного узкого островка, окруженного со всех сторон нестабильными изотопами. Островок стабильности принято называть долиной стабильности. Изотопы одного химического элемента можно отделять друг от друга физическими методами (центрифугами, например). O)		O 12	O 13	O 14	O 15	O 16
		N)		N 10?	N 11	N 12	N 13	N 14	N 15
	C)		C 8	C 9	C 10	C 11	C 12	C 13	C 14
	B)		B 7	B 8	B 9	B 10	B 11	B 12	B 13
Be)		Be5	Be6	Be7	Be8	Be9	Be10	Be11	Be12
Li)	Li3?	Li4	Li5	Li6	Li7	Li8	Li9	Li10	Li11
He)		He3	He4	He5	He6	He7	He8	He9	He10?
H)	H1	H2	H3	H 4	H 5	H 6
0		n 1	n 2?	n 3?	n 4?	n5?	n 6?
P/n	0	1	2	3	4	5	6	7	8

Рисунок 2. Часть таблицы изотопов

Трехмерная сортировка атомов является неполной, так как не хватает данных для объяснения таких свойств некоторых атомов, как переменная валентность или появление химической активности только после возбуждения атома (нагрев, встряска, воздействие катализатора, возбуждение звуковыми или электромагнитными волнами). Нужна еще дополнительная сортировка, которая помогла бы объяснить такие свойства атомов. Согласно экспериментальным данным, ядро атома может находиться в разных энергетических состояниях, отличающихся друг от друга значением спина и четностью. То есть, реально существует еще одно измерение – четвертое, в котором возбужденные изотопы расщепляются на изоспины - атомы с одинаковым спином ядра и одинаковой четностью ядра. Такая сортировка уже позволяет осознать, что атомы даже одного и того же изотопа могут обладать разными физическими свойствами.

He

He4

He5

He6

He7

He8

1+

He4.1 +

 

 

 

1-

He4.1-

He6.1-

He8.1-

3/2+

He5.3/2+

3/2-

He5.3/2-

He7.3/2-

2+

He4.2+

He6.2+

He8.2+

2-

He4.2-

He6.2-

J^π/ n

2

3

4

5

6

Рисунок 3. Часть таблицы изоспинов гелия

Итак, атомный изоспин - это совокупность атомов одного изотопа с одинаковым значением спина и четности. Разделить изоспины друг от друга можно физическими методами, но в ряде случаев такое разделение не имеет смысла, так как нахождение ядра атома в каком-либо возбужденном состоянии может быть недолгим. В любое время, из-за внешних воздействий, оно может перейти в другое энергетическое состояние. Новое измерение позволяет для каждого химического элемента из таблицы Менделеева, минуя таблицу изотопов, создать двумерную таблицу, ячейки которой заполняются обозначениями изоспинов с экспериментально полученными значениями спина и четности. Одним измерением таблицы будет количество нейтронов в ядре химического элемента, а другим измерением – значение спина и четности. Для идентификации изоспинов будем использовать обозначение изотопа, разделенное точкой с цифровым обозначением спина и четности.

He4

He4.0+

He4.0-

 

 

He4.2+ He4.2-

№\ J^π

0+ 0 - P -отражение  

 

2+ 2-

1

 

 

2

 

 

3

 

 

   

Рисунок 4. Часть таблицы изомеров ядер для изотопа гелия He4

Механистическая модель строения ядер атомов позволяет вернуть спину и четности первоначальный механический смысл. По определению, ядра с отрицательной четностью имеют зеркальные отражения, при которых каждая координата нуклона меняет знак, но направление спин нуклона не меняется. Такое зеркальное отражение называется P-отражением. Отраженные ядра похожи внешне, имеют одинаковый по абсолютной величине спин, но направление спина противоположное при одинаковой ориентации ядер в пространстве. Таким образом, очевидно, что появляется пятое измерение, в котором изотопы с одинаковым значением спина расщепляются на изомеры. Атомным изомером будем называть группу атомов одного изотопа с равным значением спина и четности ядра и одинаковой пространственной конфигурацией ядра. P-отражение не является единственной причиной расщепления на изомеры. Спин и четность может совпадать даже при пространственной конфигурации ядер, внешне совершенно не похожих. Новое измерение позволяет для каждого изотопа из таблицы изотопов, минуя таблицу изоспинов, создать двумерную таблицу, ячейки которой заполняются графическими изображениями пространственной конфигурации ядра. Одним измерением таблицы будет значение спина и четности, а другим - порядковый номер изомера. Только теперь, имея перед глазами такую таблицу, становится понятными причины переменной валентности химического элемента и причины появления химической активности только после возбуждения атома при нагреве, встряске, воздействии катализатора, при возбуждении звуковыми или электромагнитными волнами. По графическому изображению ядра можно вычислить не только его физические характеристики (спин, четность, энергия связи и пр.), но и валентность атома. В зависимости от конфигурации ядра, атомы с одинаковым количеством протонов и нейтронов могут иметь разную валентность. Если все протоны в ядре находятся в полностью заполненных ядерных оболочках, то атом инертен, химически пассивный. Если хотя бы один протон находится в незавершенной ядерной оболочке, то атом химически активен и может вступать в химическую реакцию. Завершенная оболочка протонов формируется вокруг завершенной нейтронной оболочки с таким же количеством нейтронов. Завершенными нейтронными оболочками являются кольца из четного количества нейтронов с чередующимся направлением спина. Количество нейтронов в малых кольцах – 4 или 6. Вокруг малых колец могут формироваться кольца побольше – 10, 16, 22 нейтрона вокруг кольца из 4 нейтронов или 12, 18 нейтронов вокруг кольца из 6 нейтронов. Соответственно, полностью заполненные протонные оболочки могут иметь 4, 6, 10, 12, 16, 18, 22 протона. Единственным исключением является полностью заполненная оболочка из двух протонов. Она формируется не вокруг кольца, а вокруг нейтронной оси из одного или двух нейтронов.

. Владимир Яковлев, lun1@list.ru, http://logicphysic.narod.ru, январь 2008 года

⇐ Предыдущая31323334353637383940Следующая ⇒

Поделиться: