Быков Валерий Алексеевич: другие произведения.

Температура ядер и нуклонов.

Журнал "Самиздат": [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь]
 Ваша оценка:
   Температура ядер и нуклонов.
   Во-первых, что такое температура? Это конгломерат движений и вибраций всех частиц. Из чего состоят нуклоны? Из большого количества кирпичиков тёмной материи, из огромного количества кирпичиков, как минимум квадриллионов, при этом эти кирпичики обладают не моносвойствами, они различны, и формируют различные слои и структуры, как просто оболочку скажем протона, так и кварки. Одни кирпичики формируют ядро протона, другие средние слои, третьи верхние. Что происходит при их нагреве? Они начинают вибрировать, и всё сильнее и сильнее, в результате радиус нуклона растёт, и он может расти очень сильно.
   Стоит учесть, что температура ядра атома и электрона взаимосвязана, но при этом это не означает, что температура ядра атома равна температуре его электронной оболочки, наоборот, обычно эта температура сильно различается. В радиоактивных элементах, там где фонят нейтроны, температура ядер может быть на много больше температуры электронной оболочки. В не радиоактивных ядрах, таких как атом водорода, например, температура протона примерно равна температуре электрона, при прочих равных условиях. При этом стоит учесть, что, например, теплоёмкость протона в тысячи раз больше теплоёмкости электрона, а его заряд по модулю равен заряду электрона. Как следствие способность излучать тепло у протона на единицу массы ниже чем у электрона, а значит, он остывает в тысячи раз медленнее. То есть если взять металл, который долгое время лежал при температуре 300К, то у него при нулевой радиоактивности ядер, температура ядер и электронной оболочки одинакова 300К, но если его резко охладить, то остынет лишь электронная оболочка, а ядра атомов будут остывать ещё долгое время, медленно.
   Ну расширяются нуклоны при нагреве, и что? На самом деле следствий много, и они проявляются довольно заметно. К примеру, все атомы это пустота, диаметр ядра холодного атома более чем в 100тыс раз меньше примерно, чем диаметр самого атома, из-за чего например такие частицы как нейтрино способны пролетать сквозь вещество, не сталкиваясь с атомами. Стоит также вспомнить, что максимальная скорость электромагнитного взаимодействия равна скорости света, а значит, атомы движущиеся друг относительно друга быстрее света, будут свободно пролетать друг сквозь друга, если только ядра не попадут в зону сильного взаимодействия. То есть два холодных атома, столкнувшись на скорости больше скорости света, скорее всего, подобно нейтрино, просто пролетят друг сквозь друга без столкновения, потому что атом это пустота. А это принципиальный момент при создании звездолётов, потому что звездолёт, летящий со скоростью выше световой, не будет сталкиваться с атомами межзвёздного газа. И даже если он столкнётся с метеоритом на огромной скорости, то метеорит просто пролетит сквозь звездолёт без столкновения, потому что атом это пустота. И вот тут возникает вопрос, а почему сталкиваются атомы на коллайдере? Ведь их разница скоростей больше световой. Ответ довольно простой, атомы, ядра атомов на коллайдере нагреты до колоссальных температур в миллиарды градусов. Причина нагрева, трение ядра о газ тёмной материи, который опутывает землю. (кстати это трение снижает КПД ускорителя частиц, что плохо, потому что для создания аннигиляционных реакторов необходим высокий КПД) И вот теперь пора перейти к следующей части, самой важной, а что происходит, когда нуклон нагревается?
  
   Во-первых, рассмотрим сильное ядерное взаимодействие. Тут можно заметить две вещи, 1) Сильное ядерное взаимодействие на малых расстояниях, сопоставимых с диаметром ядра во много раз мощнее электромагнитного. 2) Сильное ядерное взаимодействие по необъяснимой причине действует только на очень малых расстояниях, и совсем не действует на расстояниях больше нескольких пикометров. Почему? Это не логично, потому что все законы, закон киргофа, гравитации, распространения радиоволн, всегда и везде, некоторую величину взаимодействия делят на квадрат расстояния. Чем больше расстояние между объектами, тем сильнее слабеет их взаимодействия, по принципу F/r2, силу делить на квадрат расстояния между объектами. Выходит сильное взаимодействие, наперекор остальным законам вселенной убывает не по квадрату расстояния, а быстрее? Нет, это не так, сила сильного взаимодействия также убывает по квадрату радиуса, потому что это закон реальности. Но тогда почему же оно не действует на больших расстояниях? Ответ прост, потому что нуклоны не прозрачны для него на расстояниях больше диаметра ядра.
   И вот тут надо понять почему, и что происходит при изменении температуры ядра, нуклона. Когда нуклон нагревается, его диаметр растёт, плотность его внешней оболочки падает, щели между кирпичиками, из которых он состоит становятся больше, и обшивка нуклона становится более прозрачной. В итоге у нуклона с большей температурой, дальность действия сильного взаимодействия растёт, нуклоны ядра отталкиваются друг от друга, и помимо того, что нуклоны сами при росте температуры приобретают больший диаметр, также больший диаметр приобретает само ядро атома, расстояние между центрами нуклонов увеличивается. Увеличивается радиус действия сильного взаимодействия!
   И вот тут стоит заметить, что при росте температуры до миллиардов градусов, (по сравнению с температурой скажем в 300К), радиус действия сильного взаимодействия растёт очень сильно, в тысячи и более раз.
   В итоге вернёмся к коллайдеру, у него нуклоны сталкивающиеся на скорости почти в 2С, нагреты до миллиардов градусов из-за трения о ТМ, радиус действия силы сильного взаимодействия резко возрастает, атомы больше не пустота, как при низкой температуре. В итоге ядра столкнувшись аннигилируют. Если бы столкновение этих ядер было осуществлено в глубоком космосе, межзвёздном пространстве, и ядра были бы холодными, они бы просто пролетели друг сквозь друга без взаимодействия, но в коллайдере на земле они нагреты до миллиардов градусов, из-за трения о газ ТМ. И оболочка протонов тонка и прозрачна, радиус действия сильного взаимодействия возрастает неимоверно, и зона зацепления становится сопоставима с орбитой электрона и даже больше.
   В связи с вышеперечисленным, следует более подробно рассмотреть термоядерный синтез. Ядра при термоядерном синтезе должны преодолеть кулоновское взаимодействие, чтобы слипнуться, и ядра должны приблизиться друг к другу на расстояние сильного взаимодействия, и тогда сильное взаимодействие, которое сильнее электромагнитного вызовет слияние ядер и выделение энергии. И вот тут можно вспомнить холодный термояд о котором так мечтают учёные. Если ядро холодное, то радиус сильного взаимодействия мал, минимален, и следовательно сила, которую нужно приложить, чтобы ядра слиплись должна быть огромна, куда больше той, которая необходима для тех же ядер при большей температуре. Вывод, осуществить холодный термояд куда сложнее, чем горячий.
   Таким образом, условие выполнение термоядерного синтеза это попадание двух ядер в зоны взаимного сильного взаимодействия. А радиус сильного взаимодействия может быть разным, в зависимости от температуры. Вывод, термояд тем проще осуществить, чем выше температура. И дело не только в том, что сила столкновения частиц при большей температуре выше, но и причина в том, что при более высокой температуре радиус сильного взаимодействия нуклонов растёт. Вывод: для осуществления термоядерного синтеза нужно по возможности увеличивать температуру, причём при достаточно высокой температуре, термоядерный синтез может идти и без большого давления.
   Но тут для холодного термояда есть одна лазейка. Я ранее писал, что температура радиоактивных ядер, самих ядер, а не атомов, на много выше, температуры ядер холодных, и как следствие у радиоактивных ядер, например трития, температура выше, и выше радиус сильного взаимодействия, как следствие, это можно использовать в холодном термояде. То есть тритий может оставаться холодным, но при этом иметь высокую температуру ядра и высокий радиус сильного взаимодействия. При благоприятных условиях для термоядерного синтеза.
   Таким образом, вывод, термояд надо осуществлять при максимальной температуре ядра, а она максимальна в радиоактивных элементах, изотопах. Тогда можно минимизировать до приемлемых величин саму температуру плазмы, например 1млн К, а не 100млн К, и при этом термояд будет идти. То есть возможно выполнить термояд между короткоживущими, высокорадиоактивными ядрами проще, чем между дейтерием и тритием. Это знание может пригодиться для создания термоядерных электростанций.
   То есть вывод, сильное взаимодействие зависит от температуры ядра, нуклонов, чем она выше, тем больше радиус сильного взаимодействия. Тем проще осуществить термояд. Это наверно надо учитывать, пытаясь создать термоядерный реактор.
   Также стоит понимать, что хотя погоду всех реакций и задают протоны, в основном, их взаимодействия. Но у нейтронов параметры прозрачности поверхностного слоя могут быть иными, и иные, чем у протонов, а значит, их тоже надо изучить. Потому что, очевидно, что у нейтронов, тоже есть сильное взаимодействие, и оно распространяется несколько иначе чем у протонов, что, например, объясняет, в том числе, почему проще всего организовать реакцию термоядерного синтеза между ядрами дейтерия и трития, а не между тритием и тритием.
   Стоит учесть, и ещё один момент, а именно, когда при сверхвысокой температуре радиус протона растёт, и его поверхность становится более прозрачной, на волю выпускаются и иные магнитные взаимодействия, которые при более низких температурах полностью подавлены. Эти взаимодействия могут быть сильнее и быстрее, чем например сильное взаимодействие, и очевидно, что они не изучены. То есть при сверх высоких температурах ядер (и электронов), на волю могут выпускаться ранее подавленные взаимодействия, которые будут сильнее электромагнитных, и быстрее скорости света на много (что можно проследить например при рождении сверх световых, или около световых нейтрино). Хотя эти взаимодействия могут иметь и малый радиус действия, что плохо.
   Таким образом, необходимо изучить, какие взаимодействия возникают при сверхвысокой температуре плазмы, в миллиарды градусов, когда, например, радиус протона значительно возрастает и его прозрачность повышается. Эти технологии могут упростить создание термоядерного реактора, аннигиляционного, а также позволить создать сверхсветовые устройства. Поэтому исследования сверхвысоких температур необходимо вести. И также необходимо помнить, что температура электронной оболочки атома не всегда равна температуре ядра.
  
   Я бы хотел также рассмотреть механизм расщепления ядер. В традиционной науке имеет место быть мнение, что существует лишь один механизм расщепления, полураспад.
   Однако, мне известно минимум два принципиально разных механизма расщепления ядра атома. Первый, это аннигиляция вырожденного нейтрона, что характерно для тяжёлых изотопов. И второй механизм, это кинетическое случайное расщепление ядра атома, он характерен для лёгких изотопов. Например изотоп 210 свинца расщепляется из-за недостаточной степени ориентирования одного из его нейтронов, который аннигилирует и распадается со временем, разрушая и ядро. А вот изотоп свинца 204, имеет достаточное ориентирование, и нейтроны не аннигилируют, но он всё равно распадается, потому что в ядре слишком мало нейтронов, (кулоновское отталкивание) и рано или поздно один из нейтронов или протонов покидает ядро, что вызывает дестабилизацию.
   Таким образом, существует два разных механизма расщепления тяжёлых ядер. Первый аннигиляция нейтрона в тяжёлых изотопах. И второй, это покидание нуклоном зоны сильных взаимодействий, что порождает рывок и расщпление также. Первый механизм характерен для сверхтяжёлых изотопов, второй для сверхлёгких. Это два разных механизма расщепления. Очевидно, что стабилизация тяжёлых ядер ЭМ полем возможна лишь для тяжёлых изотопов.
   Так вот, к чему я. Многие думали над ядрами из обычных протонов и антипротонов. По логике, антипротон должен гасить один обычный протон, и тогда в ядре ничего не изменится, и создать сверх тяжёлые атомы из антивещества не получится. Но это не так, да анти протон его (-1) заряд гасит (+1), и ориентирующего воздействия не будет. Но анти протон, позволяет тем не менее нарастить массу ядра, и в этом случае, лёгкий тип ядер, где нейтронов слишком мало, не будет подвержен распаду. Таким образом, используя антипротоны, можно создавать лёгкие, облегчённые по кол-ву нейтронов изотопы тяжёлых ядер. Это важный момент для ядерной физики.
   Поскольку нужно помнить, что например скорость процессора зависит от размера микропроцессора, транзистора по двум причинам. Чем транзистор меньше, тем большее его кол-во помещается на плате. При этом чем транзистор меньше, тем меньше расстояние между чипами, тем быстрее идёт вычисление, ограниченное обычно скоростью света. Посему, используя протоны и анти протоны можно создать плату размером 10Х10Х10 пикометров, меньше атома. И в ней вычисления будут идти принципиально быстрее, чем в обычном транзисторе из того же кол-ва нуклонов. В миллионы раз, это важно при создании супер компьютеров. Да и просто компьютеров. Кроме того, в такой плате можно задействовать сильные ядерные взаимодействия, а их скорость выше световой, и это ещё более ускорит работу чипа. Впрочем это не единственный способ применения анти вещества и таких ядер.
 Ваша оценка:
Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
В.Корн "Артуа.Звезда Горна" С.Бадей "Стремительный полет" О.Лукьянов "Лилис" Е.Гордеева "Закон притяжения" А.Тьма "Клинок Белого Пламени" В.Проскурин "Путь Феникса" Д.Казаков "Путешествие на Запад" В.Гвор "Поражающий фактор" Н.Бульба "Время перемен.Воплощенные" О.Филимонов "Уходя,гасите всех" Е.Никольская "Красавица и ее чудовище" М.Николаева "Фея любви,или Демон в юбке" А.Бобл "Мемория" А.Левицкий "Аномалы" А.Матвеева "Досадный случай" Е.Звездная "Катриона.Принцесса особого назначения" И.Петров "Повелитель войны" О.Демченко "Бремя удачи" А.Орлова "Любовь до гроба" Ю.Зонис "Боевой шлюп Арго" А.Кленов "Игра без правил" В.Поляков "Шаг за грань" О.Верещагин, А.Ефимов "Шаг за грань" А.Мегедь "Серый страж" Е.Белецкая, И.Эльтеррус "Лучшее место на земле" С.Лысак "Капитан Летающей Ведьмы" Ю.Новикова "Путь за грань" С.Гатаулин "Вирус" В.Кувшинов "Лэя" М.Михеев "Охота на невесту" Ю.Иванович "Отец Императоров-5.Демоны обмана"

Как попасть в этoт список

Сайт - "Художники"
Доска об'явлений "Книги"