9.6. Структура ядра атома бора

Бор - пятый элемент в периодической таблице химических элементов. Казалось бы, что большинство атомов этого элемента должно иметь ядра с пятью протонами и пятью нейтронами, но это не так. Лишь 20% атомов бора имеют ядра с пятью протонами и пятью нейтронами (рис. 68, а), а 80% атомов этого элемента имеют ядра, состоящие из пяти протонов и шести нейтронов (рис. 68, b). То есть построение ядра атома бора аналогично построению ядра атома лития (рис. 66).

Рис. 68. Схемы ядер атома бора: а) с пятью нейтронами; b) с шестью нейтронами (протоны показаны белым цветом, нейтроны – чёрным)

Анализ схем компоновки ядер атома бора (рис. 68, а и b) указывает на то, что дополнительный нейтрон (рис. 68, b) удаляет пятый протон от четырех остальных на большее расстояние. В силу этого в ядре, схема которого показана на рис. 68, b, электростатические силы отталкивания пятого протона от четырех остальных меньше, чем в ядре, показанном на рис. 68, а. Таким образом, дополнительный нейтрон явно улучшает прочность ядра атома бора, поэтому в Природе ядер атома бора с шестью нейтронами больше, чем с пятью.

Обратим внимание на количество контактов центрального нейтрона с остальными нейтронами. Их пять и один свободный. Если каждый контакт соответствует определенному магнитному полюсу магнитного поля нейтрона, то общее количество контактов должно быть четным, то есть равняться шести. Один контакт, а значит, и один магнитный полюс у центрального нейтрона свободен. Дальше мы увидим, что он оказывается занятым в структуре ядра атома углерода, когда из него формируется алмаз.

Таким образом, мы получаем дополнительные доказательства соединения протонов с нейтронами в ядрах атомов только посредством разноименных магнитных полюсов. Напряжённости магнитных полей в центрах симметрии протона и нейтрона, примерно, равные Тесла, доказывают, что функции таинственных ядерных сил выполняют магнитные силы магнитных полюсов протонов и нейтронов. Причем каждый нейтрон имеет сложное магнитное поле, при котором генерируется шесть магнитных полюсов: три северных и три южных.

Отметим, что у ядра основного атома бора (рис. 68, а) 10 нуклонов и 9 связей, поэтому удельная энергия связи у него больше, чем считалось до сих пор. У второго ядра (рис. 68, b) 11 нуклонов и 10 связей. Удельная энергия связи у него также больше, чем считалось до сих пор.

9.7. Структура ядра атома углерода

Углерод считается основой жизни, так как формирует большое количество связей с атомами других химических элементов. Посмотрим на причину такой его активности.

На рис. 69, а показано плоское ядро этого элемента. Тут невольно вспоминается чешуйчатое, плоское строение графита, состоящего из углерода. Такое вещество образуется из атомов углерода, ядра которых имеют плоскую структуру из шести протонов и шести нейтронов.

Рис. 69. Структурные схемы ядра атома углерода:

а) схема плоского ядра; b) и с) схемы пространственного ядра

Однако в Природе встречается углерод и с другой - пространственной компоновкой ядра. Механические свойства алмаза (рис. 69, b), который также состоит из углерода, радикально отличаются от механических свойств графита. Графит пишет по бумаге, а алмаз режет стекло.

Теперь мы видим, что форма ядра углерода определяет свойства вещества, состоящего из атомов этого химического элемента и линейное взаимодействие электронов с протонами ядер усиливает достоверность многих наших постулатов.

На рис. 69, b показана структура другого ядра атома алмаза. У этой структуры 7 нейтронов. Один расположен в центре пространственной системы координат и три пары других нейтронов направлены вдоль трех координатных осей. Вдоль этих же осей к каждому наружному нейтрону присоединен протон. Таким образом, пространственное ядро такого атома углерода - идеальный узел кристаллической решетки. Такая конструкция ядра и обеспечивает прочность кристаллов алмаза.

Экспериментальная ядерная спектроскопия свидетельствует, что 98,90% ядер углерода содержат 6 протонов и 6 нейтронов и лишь 1,10% процента ядер этого элемента имеют лишний нейтрон. Теперь мы видим, что это ядра атомов алмаза (рис. 69, b).

Обратим внимание на предельную симметричность обоих ядер атома углерода. Плоское симметричное ядро принадлежит углероду, формирующему органические соединения (рис. 69, а). Из этого следует также, что силы связи, действующие между частицами этих ядер, примерно одинаковые.

Из второй (рис. 69, b) и третьей (рис. 69, с) структурных схем ядер атома углерода следует, что нейтрон действительно имеет сложное магнитное поле, состоящее из шести магнитных полюсов. Магнитное же поле протона во всех рассмотренных нами случаях остаётся простым, подобным магнитному полю стержневого магнита.