Что такое нейтрон Рыбникова?

Считается, что в 1932 году Джеймс Чедвик открыл нестабильный  нейтрон с временем жизни 878,4 c. На самом деле это возбужденный протон:

                p^+ \rightarrow n^0 + e^+ + {\nu}_e.

Это следует из вида потенциала, представленного на рисунке. В исходном положении протон находится в нижнем минимуме, а при возбуждении переходит в верхний минимум.
Однако, такие протоны достаточно быстро возвращаются в исходное состояние при захвате антинейтрино:

                n^0  + \bar{\nu}_e\rightarrow p^+ + e^-.

Таким образом, априорная теория всего доказала, что нейтроны Чедвика составляют лишь малую долю всех нейтронов Вселенной и не участвуют в круговороте.

А вот ядро дейтерия D уже становится стабильным ядром с нейтроном Рыбникова! Его структуру можно записать так:
                p^+ + RT + p^+.
Таким образом, между двумя протонами находится RT (e^- + e^+ + e^-).

Совсем просто понять структуру первых четырёх ядер, используя вид потенциала. Протон может находится в одном из двух нижних минимумов. Дейтерию требуется один из двух нижних минимумов и один из верхних. Тритию требуется один из двух нижних минимумов и оба верхних. Гелию требуется оба нижних минимум и оба верхних.

Теперь становится ясно почему ядра с массовыми числами 5 и 8 существовать не могут. Кластер гелия в принципе может быть образован двумя способами: из параллельных и антипараллельных ядер дейтерия. Однако, поскольку ядра дейтерия изначально симметричны, возникает казус - энергия связи гелия сразу удваивается! В результате к кластеру гелия не удается добавить что-либо, поскольку энергия связи уже выбрана. По аналогичной причине нельзя получить и массовое число 8.

Следует отметить, что АТВ даёт полностью обоснованную оболочечную модель ядра.


Рецензии