# Ядерная Физика? или Физика Строения Ядер. (размышления)

Борис Александрович Герцман

Учитесь при чтении думать и анализировать. Физику следует читать всю подряд, двигаясь по ссылкам в книге. Если Вы на бронепоезде, то лучше не читайте мою физику. Те, которые не на бронепоезде лучше напишите и я вышлю на Ваш электронный адрес совершенно бесплатно свою физику, написанную в Word (e). Книга размещенная на сайте Самиздата разделена на части и читать её не удобно, а я вышлю книгу готовую к печати. Дорогу осилит идущий. Автор.

Герцман Борис Александрович

Ядерная Физика? или Физика Строения Ядер. (размышления)

Origin: http://samlib.ru/g/gercman_boris_aleksandrowich/ydernayfizikailifizikastroeniyyder.shtml

Создан: 05/05/2011, изменен: 05/05/2011, 38k

Очерк: Естествознание

Учитесь при чтении думать и анализировать. Физику следует читать всю подряд, двигаясь по ссылкам в книге. Если Вы на бронепоезде, то лучше не читайте мою физику. Те, которые не на бронепоезде лучше напишите и я вышлю на Ваш электронный адрес совершенно бесплатно свою физику, написанную в Word (e). Книга размещенная на сайте Самиздата разделена на части и читать её не удобно, а я вышлю книгу готовую к печати. Дорогу осилит идущий. Автор.

____________________________________________________________

ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА? или

ФИЗИКА СТРОЕНИЯ ЯДЕР.

(размышления)

Задача науки состоит в изыскании совершенного знания природы, ... свойств тел и причин естественных процессов. Эти знания приобретаются, ... чтобы дать возможность человеку ... вызывать и совершать такие эффекты, которые могут наиболее способствовать его благополучию в мире. /Роберт Гук/ Физика - фундамент всех естественных наук и выражает русский термин природа. Как развивались эти фундаментальные знания, так и человек сумел устроить свое благополучие в мире. Но как мы видим, природа по-прежнему не дает оснований надеяться на её благосклонность к человеку. Развитие ядерной энергетики сначала дало человечеству надежду, а потом её отобрала. И это только начало. Тупому бессмысленному развитию, так называемых нано технологий, ядерной энергетики, природа будет только мстить человечеству. Если не считать её месть появлением СПИДа. Говорят: "пока гром не грянет, мужик не перекрестится". Физика это не специальность как её сейчас стали получать в ВУЗах.

Физиком можно считать только преподавателя этой науки и ещё естествоиспытателей. Исходя из сказанного, всех специалистов в области ядерной энергетики, следует готовить как инженеров. Хороших или плохих инженеров покажет время, опыт и практика.

Раздел "ядерная физика" из "науки о природе" следует убрать и оставить "физику строения ядер атомов, и физику естественных ядерных процессов природы. В существующей физике термином "ядерная реакция", называют процесс превращения ядер одних элементов в ядра других элементов. При этом ядерные реакции делят:

- естественные (самопроизвольные);

- искусственные.

Искусственные ядерные реакции возникают в результате разумной деятельности человека, поэтому к физике они отношения не имеют. Этот вид человеческой деятельности должен опираться на знание физики, в частности на диалектические знания и понимание "физики строения атомного ядра", а не на разные математические представления и догматы.

Какие базовые знания в физике - "науке о природе", такие и успехи в конкретном виде производственной деятельности. Энциклопедии пишут: "Ядерные реакции возникают при бомбардировке ядер элементов быстрыми элементарными частицами или другими ядрами химических элементов". Что значит быстрыми? Средняя скорость движения всего диапазона элементарных частиц материи равна скорости движения световых элементарных частиц - фотонов.

В 1919 году Резерфорд впервые осуществил ядерные превращения, при этом доказал, что в состав ядер атомов входят протоны. Это были первые познания о составе строения ядра атома (конец первого десятилетия 20-го века), но базировались они на периодической таблице Менделеева. В эти познания постоянно вмешивалась религия.

Протон это самая крупная и стабильная элементарная частица материи, которая находится в составе ядер любых химических элементов. Масса протона в физике  приравнена к одной атомной единице массы (1 а.е.м.) равной 1,6724"10-27кг.

Впоследствии ядерные превращения с выделением протонов были осуществлены методом бомбардировки элементарными частицами ядер натрия, алюминия, фтора и т.д.

Какими элементарными частицами? И откуда их брали? Из ускорителя? Если Вы выбили методом бомбардировки из ядра атома протон - стабильную элементарную частицу, то нарушили количественно-качественное состояние этого ядра. В первую очередь Вы искусственно нарушили закон единства и борьбы противоположностей, то есть нарушили его качественное: энергетическое и температурное состояние. Я уже не говорю о других качественных и количественных свойствах самого конкретного атома вещества из ядра, которого этот атом был выбит. Бомбардировка атома в современном понимании это нано технология. А свойства конкретного вещества оцениваются на макро уровне. В каком-то весьма малом количестве конкретного вещества эти изменения, пусть самые страшные в одном атоме, не заметны для природы в целом. Читай Диалектику природы.

Разновидность одного и того же химического элемента ядра атома, в котором ядра атома отличаются числом нейтронов, но содержат одинаковое число протонов и занимают одно и то же место в периодической системе химических элементов таблицы Менделеева называют понятием термина "ИЗОТОП".

В природе различают изотопы: - устойчивые (стабильные);

- радиоактивные.

Термин "изотоп" был предложен английским ученым Ф. Содди в 1910г. Первыми были открыты стабильные изотопы неона (Ne). 21Ne, 22Ne, 20Ne. Наибольшее значение для энергетики и оборонной промышленности имеют радиоактивные изотопы урана (235U, 238U) и плутония (239Pu). Элементы с искусственно измененным изотопным составом используются в качестве меток (меченые атомы, изотопные индикаторы) для исследования различных процессов в физике, химии, биологии, медицине, технике и др. Обратите внимание. Понятие термина изотоп стали использовать во всех видах человеческой деятельности. А диалектически осознать это понятие определения термина в физике? Что, извилин не хватает? Сойдите с бронепоезда.Ведь физиков, по сути, нет. При этом не важно, как стали называть выпускников университетов, важна суть. Если Вы читали мою физику, то там я пишу, что называть можно как угодно, лишь бы в печь не ставили. В ней был введен новый термин "Первозданная частица материи", его понятие и определение:

Определение 6. Первозданная частица материи есть такая неделимая элементарная частица, которая имеет минимальное количество материи, близкое к нулю; обладает максимальной мерой кинетической движущей и вращающей энергии; обладает максимальными скоростями движения и абсолютного вращения; имеет максимальную температуру и обладает максимальной частотой и минимальной амплитудой колебаний близкой к нулю.

Первозданные частицы материи, не обладают ни какими полями, не имеют электрического потенциала, до их столкновения с другими частицами. Первозданные частицы материи движутся в пространстве в различных направлениях (хаотически) и сталкиваются под произвольными углами траекторий их движения. Частицы теряют, какое-то количество угловой скорости абсолютного вращения, соответственно, уменьшают свою кинетическую энергию этого вращения, которая переходит в эквивалентное количество положительного или отрицательного электрического потенциала. Процесс перехода поглощает эквивалентное количество тепла, понижая температуру этой новой частицы.

Далее было введено новое определение понятию "Потенциальная энергия".

Определение 7. Потенциальная энергия есть энергия электрического потенциала - энергия противодействия. Количественная величина этого потенциала условно называют зарядом (положительным или отрицательным по знаку) [см. пояснение в параграфе 18 и на рис.19, тогда станет понятно, почему энергия противодействия]. Здесь я сразу привожу это пояснение. Была высказана мысль, что первозданная частица материи обладает удивительным и замечательным свойством. Теряя какую-то меру абсолютного вращения, эта мера энергии переходит в электрический положительный или отрицательный потенциал. При этом следует понимать, что мы пытаемся субъективно-земными не точно выраженными терминами и их понятиями выразить объективные качественные свойства материи и меру этих свойств.

На рис.19 (а) показана первозданная частица материи, которая обладает кинетической движущей энергией в единстве с движением (стрелка V) и кинетической вращающей энергией - "момент пары" Мп в единстве с этим абсолютным вращением. На рис.19 (б) показана эта же первозданная частица материи после её столкновения с другой первозданной частицей материи. После столкновения наша частица потеряла какое-то количество вращающей энергии - "момент пары" М'п в единстве с каким-то количеством вращения.

Энергия не исчезает и не передается. Мы говорим, что эта частица приобрела положительный или отрицательный потенциал, а энергия вращения перешла в другое состояние, то есть в другую ипостась - в потенциальную энергию, которая направлена на создание напряжения сил, то есть напряжение энергии. Что это значит? Какая-то часть энергии вращения "момент пары" М'п изменила направление действия на противоположное. Это энергия - "момент пары штрих" М'п, рис.19 (б). В результате, результирующий "момент пары" уменьшился, а в рассматриваемой первозданной частице материи образовалось эквивалентное напряжение противоположно направленных сил пары, то есть мер энергии вращения. Мы говорим положительный или отрицательный потенциал. Что это значит? Математическая физика вводит термины, не давая им логичного объяснения. Например, теоретическая механика говорит: "Условимся, придерживаясь правой системы, считать момент положительным, если сила стремится вращать тело около центра против хода часовой стрелки, и отрицательным - если по ходу часовой стрелки". Н.Н. Бухгольц Основной курс теоретической механики. Ч.1, М. 1972г. стр.225.

Не понимая диалектически термин "заряд", этот термин стали использовать в математической физике, где попадя. Термин "заряд" выражает излишек какой-то энергии, излишек энергии прямого действия или излишек энергии противодействия - потенциальную энергию, но этот излишек не способен оказать действие на само физическое состояние ядра. Если состояние ядра неуравновешенно, то идет его естественный и медленный распад. Неуравновешенные в ядре элементарные частицы в течении длительных отрезов времени излучаются и происходит естественный распад ядра.

Потенциальная энергия каждой частицы материи может переходить в эквивалентное количество кинетической энергии с "выделением" эквивалентного количества тепла, повышая температуру набора частиц и наоборот. Под терминами "выделение тепла" и "поглощение тепла" следует понимать понижение температуры набора - синтеза частиц или её повышение при разделении (расчленении). Общее количество энергии, которой обладает частица - постоянно. Энергия, температура и другие, свойства частицы не передаются от одной частицы к другой, эти свойства есть качественные свойства частиц материи, которые представляют собой единство качества и количества. Сами частицы являются "носителями" этого количества и качества. Качество неотделимо от категории количество, то есть от носителя этого качества. Одно качественное свойство может перейти в другое качественное свойство в этом носителе качества полностью или частично. При этом мера этого свойства, которое перешло в другое качественное свойство останется эквивалентно мере этого перехода, то есть соблюдается закон постоянства - закон эквивалентности. При этом количественной величиной элементарной частицы (синтез из первозданных частиц материи) есть масса. Масса первозданной частицы есть наименьшая количественная величина материи этой первозданной частицы, которая постоянна и неизменна. Сколько штук первозданных частиц материи объединилось в новую элементарную частицу, во столько раз возросла масса. Следовательно, общее количество энергии этой новой частицы, а температура каждой составляющей её первозданной частицы - уменьшилась эквивалентно уменьшению её кинетической энергии, которая перешла в единстве с температурой в другое качество в энергию электрического потенциала - в потенциальную энергию.

Первозданные частицы материи с разными по знаку электрическими потенциалами, сталкиваясь, притягиваются, образуя всевозможные количественно - качественные наборы. При этом образуются новые элементарные частицы материи. Каждые, вновь образованные элементарные частицы, имеют более низкую температуру и более низкую угловую скорость абсолютного вращения и соответственно более низкую частоту колебания, так как частота колебания есть величина обратная продолжительности ее абсолютного оборота (вращения). Образованная из первозданных частиц материи новая частица создает напряжение сил между первозданными частицами, а напряжение сил создает силовое поле. Очевидно, что чем больше первозданных частиц материи объединилось в новую частицу, тем больше возрастает напряженность этих сил, то есть напряженность энергетического силового поля, то есть между этими объединенными частицами действует напряжение сил - потенциальная энергия, энергия противодействия.

Не вдаваясь в подробности строения атомов, элементарные частицы материи также образуют различные количественно - качественные наборы. При образовании этих наборов, элементарные частицы продолжают терять не только угловую скорость вращения и температуру, а и скорость распространения волны, то есть скорость прямолинейного движения, которая переходит в орбитальную скорость у легких элементарных частиц, то есть скорость распространения волны по орбите. Уменьшение кинетической энергии эквивалентно увеличивает потенциальную энергию, которая усиливает энергетическое силовое поле в ядре атома и образует энергетические связи в атомных и молекулярных соединениях.

Если количественно - качественные наборы, которые образуют первозданные частицы материи, составляют единое целое, то количественно - качественные наборы, которые образуют стабильные элементарные частицы, не составляют единого целого. Под действием энергетического силового поля взаимно притягиваются относительно тяжелыми стабильными элементарными частицами, которые образуют ядро атома, а относительно легкие частицы - планетарную систему, которая в единстве с ядром называется атомом химического элемента. Эти атомы химических элементов также образуют различные количественно-качественные наборы, которые называются молекулами. Молекулы образуются за счет энергетических связей, которые возникают между атомами.

Математика изучает только количественные отношения. Качество не может быть сведено к количеству. Ни одно физическое тело не обладает только количественной или только качественной мерой. Каждое физическое тело представляет собой единство определенного качества и количества (мера). Например, единство определенного количества движений и энергии физического тела определенной массы есть его качественно - количественная мера, изменение которой может изменить не только качество, но и количество в целом. Единство определенного качества и количества (мера) есть качественная величина - количество; и количественно определенное качество. Нарушение меры приводит к изменению данного физического тела, превращению его в другое физическое тело или изменению состояния этого физического тела.

Физика, и соответственно естествознание в целом, также как и развитие биологической жизни, не мыслима без законов диалектики, то следует привести здесь основной закон диалектики, составляющий фундамент возрожденной классической физики без высшей математики и её абстрактного мышления.

Переход количественных изменений в качественные изменения есть закон диалектики объясняющий, как и каким образом происходит движение и развитие. Этот всеобщий закон констатирует, что накопление незаметных и постепенных количественных изменений, приводит, для каждого отдельного процесса в определенный момент к существенному и коренному изменению качества; к скачкообразному переходу от старого качества к новому. Этот закон имеет место во всех процессах развития природы, общества и т.д. Например, старение биологического организма (биологической машины с точки зрения технического специалиста - механика), происходит не оттого, что какой-то ген или хромосома исчерпала свой ресурс, а именно потому, что в сложной биологической системе накапливались незаметно и постепенно количественные изменения.

Количественные и качественные изменения взаимосвязаны и обуславливают друг друга. Имеет место не только переход количественных изменений в качественные, но и обратный процесс - изменение количественных характеристик в результате изменения качественных.

Каждая количественно - качественная определенность материи (в виде элементарных частиц) и вещества (в виде химических элементов и их соединений), уменьшает меру этих качественных свойств от абсолютного максимума до определенной величины. При этом эквивалентно количественно накапливаются новые качественные свойства. Мера этих новых качественных свойств эквивалентно увеличивается от абсолютного минимума до определенных конкретных величин количественно - качественной определенности. Ранее я писал, что Вы продолжаете считать аксиомой Периодическую систему Менделеева и сложившееся представление о строении атома и его ядра. Какие элементарные частицы материи содержит тот или иной атом я не знаю. Но уверен, что не по математическому количественному признаку. Элементарные частицы материи, образуют планетарные системы в количественно - качественных наборах, которые называются атомами химических элементов, теряют так же какое-то количество движения и эквивалентную этому движению меру кинетической движущей энергии, которая также переходит в энергию электрического потенциала. Эта мера энергии также образует притягивающие силы, которые называются энергетическими связями. Если притягивающие силы между первозданными частицами материи соединяют их в одно целое (образно, выражаясь - сварены), то притягивающие силы между элементарными частицами, которые создают ядро атома, их только сцепляют (объединяют). По аналогии, кирпичи и цемент. Стенка как бы целая, но кирпичи сцепляет цемент. Ядро атома как бы целое, но его держат притягивающие силы между тяжелыми элементарными частицами - энергетические силовые связи между этими элементарными частицами; и дополнительно, если есть разный по знаку электрический потенциал, который также образует притягивающую силу. Если электрический потенциал элементарных частиц составляющих ядро атома имеет одинаковый по знаку электрический потенциал, то между этими элементарными частицами действует диалектический закон: "Борьба и единство противоположностей". Энергетическое силовое поле этих частиц притягивает их между собою, а одинаковый по знаку электрический потенциал их отталкивает. При термоядерной реакции ядро атома в единстве с температурой и движущей мощью разрушается на более стабильные элементарные частицы, которые ранее составляли ядро. Процесс разрушения сопровождается кратковременным появлением все-возможных осколков ядер атомов, которые открыты современной ядерной физикой и классифицированы как нестабильные элементарные частицы материи.Более легкие элементарные частицы, вращающиеся вокруг ядра, потеряли скорость прямолинейного распространения волны, которая перешла в скорость распространения волны по круговой орбите (траектории). Атомы химических элементов, образуют также количественно - качественные наборы, пропорционально уменьшив скорость поступательного движения всей планетарной системы атома в образуемой ими молекуле или молекулярном соединении - веществе. При этом, эквивалентно уменьшив движущую кинетическую энергию, которая эквивалентно перешла в энергию электрического потенциала. Эта энергия направлена на энергетические связи между атомами в молекуле или молекулярном соединении - веществе.

Образование молекул и молекулярных соединений в веществе происходит аналогично космическим планетарным системам, которые также образуют, говоря образно "молекулярные соединения" в космическом пространстве и называются Галактиками. Следовательно, в микромире - молекула, а в макромире - Галактика. Выражаясь языком религии: "По образу и подобию".

Направленное энергетическое силовое поле в веществе, называют магнитным силовым полем. Искусственно направленное энергетическое силовое поле называют электромагнитным силовым полем.

Физическое природное тело, обладающее направленным энергетическим силовым полем, называют природным магнитом.

Энергия одного физического тела оказывает свое действие на другое физическое тело контактно через силу и бесконтактно через действие энергетического силового поля.

Согласно Резерфорду, положительный заряд атома считался сосредоточенным в сфере радиусом порядка 10-12см. Электроны же полагались распределенными вокруг области, размеры которой составляли примерно 10-8см.

Если увеличить размер ядра до размеров Солнца, то электроны окажутся удаленными от центра ядра дальше, чем Земля от Солнца. Тогда мы получим своего рода солнечную систему заряженных частиц, если назвать её так по аналогии с солнечной планетарной системой. Но Солнечная и любая другая планетарная система во Вселенной согласно объективным законам движения и развития повторяет планетарное строение вещества (атомов) из материи.

Эквивалентность между изменениями конкретных свойств энергии и пропорциональность количеству вещества или материи. Везде действует математический принцип эквивалентности. Математический принцип эквивалентности выражает ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ.

Непрерывное излучение элементарных частиц материи из любого вещества равно непрерывному их поглощению при любой постоянной температуре. При этом дефекты масс в атомах остаются, неизменны при этой постоянной температуре. Изменилась температура - изменился и дефект массы атома вещества.

Температура ядра атома характеризующая его качественное состояние непрерывно изменяет это тепловое состояние (качество) и массу (количество). Термин "температура" есть величина непрерывно переменная.

Древняя внеземная цивилизация, которая прибыла на Землю с разрушенной ею планеты Фаэтон, обладала знанием производства золота, с широким использованием для этой цели специальных бактерий. Историческая память поколений - завоевателей, сохранила сам факт возможности искусственно получить золото из других веществ, поэтому еще в глубокой древности зародилась такая лженаука "алхимия". Главная цель алхимии - превратить неблагородные металлы в благородные, но базировалась алхимия на невежестве. В математической физике появляется термин "НУКЛОНЫ", который выражает, общее количественное название протонов и нейтронов, входящих в состав атомных ядер вещества.

Что больше никаких элементарных частиц в ядро атома не входит? А как же изменяется температурное состояние вещества и дефект массы атома в единстве с изменением температурного состояния? А как же закон Кирхгофа, который я взял за основу первого закона (начала) в термодинамике? Но, этот вопрос не для тех, кто на бронепоезде.

При этом вводится еще один термин "НУКЛИД", который математически выражает любое атомное ядро с заданным числом протонов (Z) и нуклонов (A). Количество нуклонов выражает массовое число химического элемента. Нуклиды с одинаковым количеством протонов (Z) называют изотопами. Нуклиды, которые подвержены радиоактивному распаду, называют радионуклидами. Из этого определения термина следует, что нуклид это каждый отдельный вид атомов какого-либо химического элемента с ядром, состоящим из строго определённого числа протонов (Z) и нейтронов (N), и находится в определённом качественном энергетическом состоянии, то есть в основном состоянии или одном из изомерных состояний. При этом приставка изо... (от греческого термина isos - равный, одинаковый), часть сложных слов, означающая равенство, подобие. Слово "изомерный", как я его понимаю - равномерный, в русском языке отсутствует. Но для математической физики это чепуха, мелочь. Она мыслит количественными категориями. Этот термин выражает верность периодической системе Менделеева. Периодический закон явился фундаментом, на котором Менделеев создал (1869-1871гг.) свою книгу "Основы химии", но если атом химического элемента представляет собой планетарную систему типа нашей Солнечной системы, которую мы практически не знаем, то вокруг ядра движутся разве только планеты-электроны? А как же малые планеты (мелкие и стабильные движущиеся вкруг ядра элементарные частицы)? Астероиды (разрушенные и нестабильные движущиеся вкруг ядра элементарные частицы)?

Термин "радиоактивность" (от латинских терминов: radius - "луч" и activus - "действенный"), это свойство атомных ядер самопроизвольно, то есть спонтанно изменять свой состав. Изменение состава ядра, методом испускания элементарных частиц материи или их ядерных фрагментов. Что подразумеваются под изменением ядерных фрагментов? Непонятно, но соответствующее явление называют уже не радиоактивность, а радиоактивным распадом.

Как и в религии без двоемыслия здесь не обойтись, поэтому далее пишут, что радиоактивностью называют также свойство вещества, которое содержит радиоактивные ядра.

Энергетические спектры, так называемых альфа-частиц и гамма-квантов, которые излучают радиоактивные ядра, прерывистые ("дискретные"). Спектр бета-частиц - непрерывный. Заметьте: альфа-частицы и бета-частицы, но гамма-кванты, а не гамма частицы.

Если ядро что-то излучает, то оно излучает какую-то часть массы, которая несет в себе определенные качественные свойства. При этом термин "спектр" относится к субъективным свойствам и выражает понятие термина "призрак", а призрак не содержит энергию. Обратите внимание. В последнее время появилась новая мода на изменение названий. Политики переименовывают улицы, города; сносят памятники и т.д. Математическая физика действует аналогичным методом. Распад, который сопровождается испусканием альфа-частиц, назвали альфа-распадом; распад, сопровождающийся испусканием бета-частиц, был назван бета-распадом (в настоящее время известно, что существуют типы бета-распада без испускания бета-частиц, однако бета-распад всегда сопровождается испусканием нейтрино или антинейтрино). Термин "гамма-распад" применяется редко; испускание ядром гамма-квантов называют обычно изомерным переходом. Гамма-излучение часто сопровождает другие типы распада.

В настоящее время, кроме альфа-, бета- и гамма-распадов, обнаружены распады с эмиссией нейтрона, протона (а также двух протонов. Кластерная радиоактивность, спонтанное деление. Электронный захват, позитронный распад (или бета + - распад), а также двойной бета-распад (и его виды) обычно считаются различными типами бета-распада.

Некоторые изотопы могут испытывать одновременно два или более видов распада. Например, висмут-212 распадается с вероятностью 64% в таллий-208 (посредством альфа-распада) и с вероятностью 36% в полоний-212 (посредством бета-распада).

Образовавшееся в результате радиоактивного распада дочернее ядро иногда оказывается также радиоактивным и через некоторое время тоже распадается. Процесс радиоактивного распада будет происходить до тех пор, пока не появится стабильное, то есть не радиоактивное ядро, а последовательность возникающих при этом нуклидов называется радиоактивным рядом. В частности, для радиоактивных рядов, начинающихся с урана-238, урана-235 и тория-232, конечными (стабильными) нуклидами являются соответственно свинец-206, свинец-207 и свинец-208.

Обратите внимание на приведенный последний абзац - словесный поток сплошного словоблудия. Обратимся в историю вопроса. В 1895г. Рентген открыл излучение, которое назвал Х-лучами, и создал первые рентгеновские трубки, конструкции которых в основных чертах сохранились до нашего времени. См. Рис.1.

Рис.1. Рентгеновская трубка

Излучающий элемент представляет собой вакуумный сосуд с тремя электродами: катодом, накал катода и анодом. См. Рис.2.

0x01 graphic

Рис. 2. Схематическое изображение рентгеновской трубки.

X - рентгеновские лучи, K - катод,

А - анод (иногда называемый антикатодом),

С - теплоотвод, Uh - напряжение накала катода,

Ua - ускоряющее напряжение,

Win - впуск водяного охлаждения,

Wout - выпуск водяного охлаждения.

В 1895-1897гг. Рентген опубликовал 3 работы, содержавшие исчерпывающий анализ некоторых свойств нового излучения. Открытие рентгеновского излучения и его последующие исследования сыграли важную роль в изучении строения атома, структуры вещества. Рентгеновское излучение нашло применение в медицине, различных областях науки, в технике.

Рентгеновская трубка, или по-простому рентгеновская лампа работает от источника электрической энергии.

В 1880 году Эдисон изобретает патрон, цоколь и выключатель. В.А. Лодыгин изобретает несколько типов ламп с нитями накала из тугоплавких металлов. Лодыгин предложил применять в лампах нити из вольфрама (именно такие применяются во всех современных лампах) и молибдена, и закручивать нить накаливания в форме спирали. Он предпринял первые попытки откачивать из ламп воздух, что сохраняло нить от окисления и увеличивало их срок службы во много раз. Также им были изготовлены и газонаполненные лампы (с угольной нитью и заполнением азотом).

Так что к этому времени уже электричество вытесняло газовые рожки, давая возможность использовать "световые лучи", которые несут фотоны.

Со временем появляются установки ТВЧ, давая возможность использовать движение элементарных частиц ВЧ. Кстати эти частицы мною пропущены в классификации элементарных частиц.

Появились устройства, позволяющие использовать частицы СВЧ, например, печь СВЧ. Здесь надо сказать, что диапазон частиц СВЧ следует за гамма частицами. Как насчет их радиоактивности? Раковые заболевания увеличиваются, но их, возможно, списывают на другие причины. Придется ждать, когда гром грянет? Наступал двадцатый век - эпоха кризиса веры, вызвавшая кризис математической физике. На сцену выходят кузнецы: СТО, релятивистской физики и астрономии, кузнецы квантовой механики.

Физики-математики пишут, что история радиоактивности началась с того, как А. Беккерель в1896г. занимался люминесценцией и исследованием рентгеновских лучей. Люминесценция это нетепловое свечение вещества.

Вам наверно неизвестно отчего и почему?

Вам наверно интересно, отчего и почему?

Зажигает светлячок свой фонарик маячок.

Явление люминесценции это излучение световых лучей - фотонов, а возможно и ВЧ частиц или ТВЧ частиц, которые более горячие, чем световые лучи. Рентгеновское излучение это излучение гамма частиц материи, еще более горячих частиц. Чем меньше по размеру частицы, тем они горячее, но ощутить эту температуру практически невозможно. Это доказал на себе Пьер Кюри, получив ожоги, которые проявились в течение времени.

Беккерелю пришла в голову мысль: не сопровождается ли всякая люминесценция рентгеновскими лучами? Для проверки своей догадки он случайно взял одну из солей урана, фосфоресцирующего желто-зеленым светом (А другие соли урана каким цветом фосфоресцировали?). Осветил ее солнечным светом, завернул соль в черную бумагу и положил в темном шкафу на фотопластинку, тоже завернутую в черную бумагу. Через некоторое время, проявил пластинку. Беккерель увидел изображение куска соли. Но люминесцентное излучение не могло пройти через черную бумагу, а только рентгеновские лучи могли в этих условиях засветить пластинку. Беккерель повторил опыт несколько раз и с одинаковым успехом.

Спрашивается. На основании чего Беккерель утверждал, что люминесцентное излучение не могло пройти через черную бумагу? Я в этом не уверен.

В конце февраля 1896г. на заседании Французской Академии наук он сделал сообщение о рентгеновском излучении фосфоресцирующих веществ.

Вопрос автора. Светлячок радиоактивный? Ведь он люминесцентный. Я, например не знаю. Светлячок выражает минимальный объект относительно соли урана. Интересно, какое количество соли хранилось в лаборатории?

Через некоторое время в лаборатории Беккереля была случайно проявлена пластинка, на которой лежала не облученная Солнцем урановая соль. Сплошные случайные открытия. А если бы он "не вез патроны"?

Соль, естественно, не фосфоресцировала, но отпечаток на пластинке получился! И Беккерель стал испытывать разные соли урана (в том числе годами лежащие в темноте). Пластинка неизменно засвечивается. Соль годами, лежащая в темноте, естественно не люминесцировала.

Поместив между солью и пластинкой металлический крестик, Беккерель получил слабые контуры крестика на пластинке. Тогда стало ясно, что открыты новые лучи, не являющиеся люминесцентными. А если эту соль облучить солнечным светом, то контуры крестика будут четкие? Да или нет?

Беккерель установил, что интенсивность излучения определяется только количеством урана в препарате и совершенно не зависит от того, в какие соединения он входит. То есть это свойство присуще не соединениям, а химическому элементу - урану в данном соединении. Своим открытием Беккерель делится с учёными, с которыми он сотрудничал. В 1898г. Мария Кюри и Пьер Кюри обнаружили радиоактивность тория, позднее ими были открыты радиоактивные элементы: торий и радий.

Они устанавливают, что свойством естественной радиоактивности обладают все соединения урана и в наибольшей степени сам уран. Беккерель же возвращается к интересующим его люминофорам. Правда, ему суждено сделать еще одно крупное открытие в атомной физике. Как-то для публичной лекции Беккерелю понадобилось радиоактивное вещество, он взял его у супругов Кюри, и пробирку положил в жилетный карман. Прочтя лекцию, он вернул владельцам радиоактивный препарат, а на следующий день обнаружил на теле под жилетным карманом покраснение кожи в форме пробирки. Беккерель рассказывает об этом Пьеру Кюри, тот ставит на себе опыт: в течение десяти часов носит привязанную к предплечью пробирку с радием. Прошло несколько дней и у него тоже наблюдается покраснение, перешедшее затем в тяжелейшую язву, от которой он страдал в течение двух месяцев. Так впервые было открыто биологическое действие радиоактивности.

Но и после этого супруги Кюри мужественно делали свое дело. Достаточно сказать, что Мария Кюри умерла от лучевой болезни.

В 1955г. были обследованы записные книжки Марии Кюри. Они до сих пор излучают благодаря радиоактивному загрязнению, внесенному при их заполнении. На одном из листков сохранился радиоактивный отпечаток пальца Пьера Кюри. Теперь интересное. Э. Резерфорд экспериментально установил в 1899г., отклонение лучей соли урана. Соли урана испускают лучи трёх типов, которые по-разному отклоняются в магнитном поле. (Выше я задавал не праздный вопрос. Какими цветами фосфоресцировали разные соли урана?): - лучи первого типа отклоняются в магнитном поле так же, как поток положительно заряженных частиц. Этим лучам дали название альфа-лучи; - лучи второго типа обычно отклоняются в магнитном поле так же, как поток отрицательно заряженных частиц. Этим лучам дали название бета-лучи. Существуют, однако, позитронные бета-лучи, отклоняющиеся в противоположную сторону; - лучи третьего типа, которые не отклоняются магнитным полем. Этим лучам дали название гамма-излучение.

Ну и что? Насреддин пускал с крыши струю, а по-простому писал с крыши. Испускаемые лучи соли урана двигались прямолинейно, так как обладали высокой скоростью. Струя Насреддина двигалась по кривой траектории на землю, так как обладала сравнительно низкой скоростью и под действием энергетического поля Земли эта струя изгибалась по направлению к Земле. Но вот подул ветер слева от Насреддина, струя отклонилась вправо. Подул ветер справа от него, струя отклонилась влево. Следует ли этим струям присвоить названия: без ветра это гамма струя распада. Ветер слева - бета струя распада, ветер справа - альфа струя распада. Тем более что струя действительно падает и возле поверхности Земли распадается.

Экспериментируя с солями урана Беккерель, установил, что рентгеновское излучение испускает в солях урана непосредственно сам уран, а Э. Резерфорд установил отклонение лучей именно солей урана в магнитном поле, а не лучи из самого урана. При этом луч, излучаясь из одной соли урана, имел заряд положительный, из другой - отрицательный, из третьей - нулевой.

Распад ядра химического элемента происходит с изменением его количественно - качественных составляющих частей. Следует заметить, что Беккерель и Резерфорд в первую очередь были естествоиспытателями, а историю вопроса я почерпнул у физиков-математиков.

____________________________________________________________

© Герцман Борис Александрович. Ядерная Физика? или Физика Строения Ядер. (размышления)

Origin: http://samlib.ru/g/gercman_boris_aleksandrowich/ydernayfizikailifizikastroeniyyder.shtml

Создан: 05/05/2011, изменен: 05/05/2011, 38k

Очерк: Естествознание