Beta decai em um estado ligado do átomo. Mecanismo de prótons derivados de nêutrons de produção de prótons a partir de um nêutron livre

Agora chegamos finalmente à resposta à questão da origem das misteriosas partículas beta. A fonte de seu aparecimento é o processo inverso da transformação de um próton em um nêutron, a saber: a transformação de um nêutron em um próton. Por considerações lógicas, tal processo, por analogia, está associado à emissão de um elétron (a mesma partícula beta). Afinal, a perda de uma carga negativa equivale à aquisição de uma carga positiva. Mas onde se pode encontrar uma carga negativa em um nêutron absolutamente sem carga e liberá-lo para a liberdade?
De fato, se tudo se limitasse apenas à emissão de uma partícula carregada negativamente, isso seria simplesmente impossível. Séculos de experiência acostumaram os físicos à ideia de que nem uma carga negativa nem uma carga positiva podem surgir do nada. Assim como nenhuma dessas acusações pode desaparecer sem deixar vestígios. Esta é a lei da conservação da carga elétrica.
Na realidade, o nêutron não libera apenas uma partícula beta; ao mesmo tempo, também forma um próton, que equilibra completamente a carga negativa deste último e mantém a neutralidade total. Assim, nenhuma carga adicional é formada na soma. Da mesma forma, quando um elétron encontra um pósitron e se aniquila, a mudança de carga líquida também é zero.
Quando um próton emite um pósitron para se tornar um nêutron, a partícula original (próton) tem uma carga unitária positiva, e as duas partículas resultantes (nêutron e pósitron) também têm uma carga +1.
O núcleo também pode absorver um elétron, então o próton dentro do núcleo se transforma em um nêutron. Um elétron com um próton (sua carga total é zero) forma um nêutron sem carga. Normalmente, o núcleo captura um elétron da camada K mais próxima a ele, então esse processo é chamado de captura K. Imediatamente, o lugar vago é ocupado por um elétron de uma camada L mais distante, que é acompanhada pela liberação de energia na forma de raios-X. Este efeito foi descrito pela primeira vez em 1938 pelo físico americano L. Alvarez. Como regra, as transformações químicas, associadas ao movimento dos elétrons, não afetam as reações nucleares. Mas como a captura de K envolve não apenas núcleos, mas também elétrons, esse processo está, até certo ponto, associado a mudanças químicas.


Próton de origem nêutron

O mecanismo do surgimento de um próton de um nêutron livre

Vasily Manturov

A descoberta de um fenômeno anteriormente desconhecido na forma de um mecanismo físico, consistindo no fato de que no processo conhecido de decaimento beta eletrônico de um nêutron livre, quando aparece um quantum gama de pelo menos 1,022 MeV (com um intervalo de 10- 16 minutos), um dos mais próximos (em termos de escalas nucleares) de um livre para um nêutron, um par elétron-pósitron do mar de Dirac, um dipolo (e-e+), dissocia-se em e+ e e-, e o resultado o pósitron e+ recombina-se imediatamente com um nêutron (capturado), que se transforma em um próton de origem nêutron (PNP) com radiação (liberação) do elétron e- e energia, parcialmente não reclamado durante a recombinação do pósitron e + com um nêutron (e chamado antineutrino).

O decaimento beta eletrônico de um nêutron livre é um dos tipos de fenômenos de decaimento beta da região de interações nucleares fracas.

“O nêutron é o sistema mais simples que sofre decaimento β, uma vez que a influência de interações fortes de nucleons está ausente e o processo de decaimento β admite uma interpretação quase inequívoca.(selecionado-VM)"

Esse tipo de decaimento, também chamado de decaimento beta menos (decaimento beta do elétron), em notação simbólica (clássica) se parece com isso (1)

N -> p + e- + v, (1)

onde n é um nêutron, p é um próton, e- é um elétron, ν é um antineutrino.

Infelizmente, é (1) falho, errado de várias maneiras e contraproducente. Isso será discutido a seguir.

Aqui, por exemplo, está como (1) esse fenômeno é apresentado no passado pelo respeitado acadêmico Kikoin, com o reconhecimento simultâneo dos mistérios supostamente superados nele. (Quase não há desvios especiais em, de.)

“Como você sabe, o decaimento radioativo beta natural consiste no fato de que os núcleos dos átomos de um elemento espontaneamente(destacado por nós - VM) emitem partículas beta, ou seja, elétrons, e ao mesmo tempo se transformam em núcleos de outro elemento com número atômico um maior, mas com a mesma massa (“Física 10”, § 103). Simbolicamente, essa transformação é escrita da seguinte forma:

M Z X→ M Z+1 Y+ 0 −1 e .(2)

Aqui X é o núcleo original, Y é o produto de decaimento, e é o elétron (o sobrescrito "0" indica que a massa do elétron é muito pequena em comparação com a unidade de massa atômica).

O estudo cuidadoso do decaimento beta mostrou que esse fenômeno é repleto de dois mistérios.

O primeiro enigma: "desaparecimento" de energia.

Se o núcleo X se transforma espontaneamente no núcleo Y, isso significa que a energia WX do núcleo X é maior que a energia WY do núcleo Y. E a energia da partícula beta emitida neste caso deve ser igual à energia diferença WX - WY (se desprezarmos a energia de recuo).

Como todos os núcleos X iniciais são iguais, assim como todos os núcleos Y deles resultantes, todas as partículas beta emitidas devem ter a mesma energia. Experimentos mostram que a energia de quase todas as partículas beta é menor que a diferença de energia WX - WY. Mais precisamente: as partículas β têm energias diferentes e todas estão na faixa de zero a um valor máximo igual a WX - WY. Por exemplo, para partículas beta emitidas por núcleos de 210 83 Bi (meia-vida de 5 dias), o valor máximo de energia é de cerca de 1 MeV e a energia média por partícula é inferior a 0,4 MeV.

Parecia que o decaimento beta é um processo no qual, violando a lei da conservação da energia, a energia desaparece sem deixar vestígios. Alguns físicos estavam inclinados a pensar que a lei da conservação da energia, incondicionalmente verdadeira no mundo dos processos macroscópicos, é "opcional" para alguns processos associados às partículas elementares. Mesmo um físico como Niels Bohr estava inclinado a essa ideia (sobre a possibilidade de violar a lei da conservação da energia).

Neutrino

A lei da conservação da energia foi, no entanto, "resgatada" pelo físico teórico suíço Wolfgang Pauli. Em 1930, ele sugeriu que durante o decaimento beta, não apenas um elétron voa para fora do núcleo, mas também outra partícula, responsável pela energia que falta. Mas por que essa partícula não se revela de forma alguma: ela não ioniza o gás, como o elétron; sua energia não se transforma em calor em colisões com átomos, etc.? Pauli explicou isso dizendo que inventou(selecionado por us-VM) a partícula é eletricamente neutra e não tem massa de repouso (http://www.physbook.ru/index.php/Kvant._%D0%91%D0%B5%D1%82%D0%B0-%D1%80%D0%B0%D1%81%D0%BF %D0%B0%D0%B4#cite_note-0 ).

O segundo enigma: de onde vêm os elétrons?

Este enigma do decaimento beta (poderia ter sido colocado em primeiro lugar) consistia nisso.

Como se sabe ("Física 10", § 107), os núcleos atômicos de todos os elementos consistem apenas em prótons e nêutrons. Como os elétrons, que não existem, e os neutrinos, que também não existem, podem sair voando dos núcleos?

Este fato surpreendente (o que não existe voa para fora do núcleo) só pode ser explicado pelo fato de que as partículas - prótons e nêutrons que formam o núcleo, são capazes de se transformar mutuamente. Em particular, o decaimento beta consiste no fato de que um dos nêutrons que entra no núcleo de um elemento radioativo se transforma em um próton.

Nesse caso, há um próton a mais no núcleo do que havia, e o número total de partículas permanece o mesmo. Apenas um dos nêutrons se tornou um próton. Mas se o assunto se limitasse apenas a isso, a lei da conservação da carga elétrica seria violada. A natureza de tais processos não permite! Então, acontece que junto com a transformação de um nêutron em um próton, um elétron nasce no núcleo, cuja carga negativa compensa a carga positiva do próton emergente, e um neutrino, que carrega uma certa quantidade de energia. Assim, durante o decaimento beta no núcleo, um dos nêutrons é convertido em um próton e duas partículas nascem - um elétron e um neutrino. O próton permanece no núcleo, enquanto o elétron e o neutrino, que “não deveriam estar no núcleo”, saem dele”.

Essência da descoberta

Vamos discutir isso, embora uma citação esparsa, mas muito extensa de .

1. Para começar, notamos que o respeitado acadêmico Kikoin atribuiu seu registro simbólico (2) Até parece a todos os três tipos de decaimentos beta (sem distinção entre eles). E assim, vários outros mistérios que acompanham todos os tipos desse fenômeno foram escondidos.

E então, de acordo com Kikoin, acontece que no decaimento beta eletrônico gratuitamente nêutron, o nascimento de um próton não contradiz: a) a lei de conservação de carga (observada); b) a lei da conservação da massa com erro na massa do elétron. É sim. Mas apenas de acordo com Kikoin, se assumirmos que o número de massa do nêutron e do próton é o mesmo: ambos são nucleons, ou seja, se contados em unidades de nucleons.

De fato, as leis de conservação de massa e energia aqui (2) não são apenas não respeitadas, mas por algum motivo ignoradas. O fato é que objetivamente a massa de um nêutron é maior que a massa de um próton por 2-3 massas de um elétron. E apenas um aparece durante o decaimento beta, e não está claro onde. Mesmo de um nêutron. Mas mesmo neste caso, 1-2 massas de elétrons permanecem como massa em excesso. E, portanto, aparentemente, o autor nem sequer introduziu em (2) sinais da lei de conservação da energia dita "relativística" (E = mc 2), quando a unidade é a massa do elétron me = 0,511 MeV. O que é isso?

Omissão, mal-entendido ou engano?

Sim, um nêutron tem uma massa maior que a de um próton. E formalmente correto. Mas apenas formalmente. Então, de onde veio o mistério sobre a perda de energia do arsenal do limite superior do decaimento beta E 0 = 1,022 MeV? De onde você tirou que ela é tão grande? E por que a “perda” de energia foi atribuída a um antineutrino efêmero?

Vamos começar a descobrir a verdade.

Vamos fazer uma contra-pergunta. E por que isso acontece uma vez a cada 13-16 minutos? De acordo com Aleksandrov e, pouco mais de 10 minutos.

Afinal, “... a decadência não é espontânea, mas está sempre associada... à radiação eletromagnética e corpuscular. Uma hipótese semelhante sobre o lançamento de reações nucleares por uma fonte externa, que desequilibra o sistema, foi apresentada por muitos cientistas. Mesmo o pioneiro da física nuclear F. Soddy concordou com a opinião de Kelvin de que as reações nucleares não podem ocorrer independentemente... (ou seja, sem influência externa - VM). E Tesla… considerou o decaimento radioativo não como um processo espontâneo, mas como induzido pela radiação cósmica.”

E por que esses minutos estão associados à condição mais importante - com o aparecimento obrigatório de um gama-quântico de pelo menos 1,022 MeV?

E isso é um fato experimental. E nada é dito sobre isso por Kikoin ou por outros autores. Portanto, um fato experimental muito importante está sendo ocultado? E, como você sabe, os fatos experimentais são a base para construir teorias. Então por que esconderam? Sim, porque este fato atesta isso: o próton que surge neste caso não é idêntico ao próton usual, estável "para sempre", eternamente vivo.

Estamos falando essencialmente de uma nova partícula. Acontece que como resultado de (1 e 2), não apenas um próton, mas um próton de origem nêutron (PNP) surge. E só então - um elétron e alguma energia.

Eletrônico, ou seja, um próton beta-menos-decaimento é um próton de origem nêutron (PNP), que, ao contrário do próton estável “para sempre”, 1) está sujeito ao decaimento beta pósitron, 2) é “mais pesado” do que um nêutron pela massa de um elétron (mais precisamente, pósitron- veja abaixo), uma vez que o NNP é um nêutron mais um pósitron (*). Consequentemente, sua massa (PNP) excede a massa do nêutron também pela massa do pósitron, ou seja, agora já em 3-4 m e .

De acordo com Kikoin e FE, - n -> p + e- + v,

E de acordo com a Descoberta, - n -> (n + e+) + e- + ..., (*)

onde (n + e+) = PNP ~ p,

não de acordo com Kikoin

P = n - e- - v, (**)

Embora mesmo com (**) as massas (n – e-) > p

3) portanto, tal reação (*) não pode ser realizada sem o gasto de energia adicional. Ela é endotérmica.

4) de onde vem o pósitron, sem o qual um nêutron não pode se transformar em um próton (PNP). Mas mesmo isso é silencioso, nem é mencionado em nenhum lugar.

O que é isso, um encobrimento? digite "varrida para debaixo do tapete" (de acordo com Feiman), fraude ou erro?

A natureza aqui, ao contrário do autor, é objetiva e verdadeira: para que tanto o pósitron quanto o próton (PNP) apareçam no lugar do nêutron, a Natureza adiciona uma adição significativa de 1,022 MeV à sua energia "relativística".

E como o equilíbrio de energia mesmo nisso, o decaimento beta eletrônico de um nêutron livre, é sempre perturbado, e a ciência acadêmica não pode explicar isso, eles preferiram espontâneo aditivos 1.022 MeV para esconder, esconder e esquecer. Como se na Natureza não existisse tal "patinho feio".

Assim, os fatos experimentais mais importantes são ocultados!!! Ou seja, sobre a indispensável participação do gama-quântico de 1,022 MeV e do pósitron na reação (2) . E sem esta informação, a física deste processo torna-se irremediavelmente falha. Na forma como se reduz às palavras de Kikoin e de muitos, muitos outros autores, sem excluir FES ou PE: “ Apenas um dos nêutrons se tornou um próton».

Deve-se reconhecer, no entanto, que muitos autores ainda tentaram realizar uma análise a respeito da lei da conservação da energia na interpretação de Einstein (massa<=>energia).

E como o balanço de energia não foi alcançado, Malyarov tentou levar em conta a diferença nas massas do nêutron e do próton em unidades de massa atômica. Mas, ao mesmo tempo, ele não levou em conta que tanto o raio gama de 1,022 MeV quanto o pósitron estão envolvidos aqui. Talvez ele, Malyarov, já seja um daqueles que já foram enganados e não puderam saber disso?

E Shirokov e Yudin tentaram fazer isso, mas admitiram que “... em conta a energia liberada durante a transformação de um nêutron em uma partícula mais leve - um próton (vydel.-VM) e absorvida durante o processo inverso. (A energia de ligação é uma teoria complexa, não nos ajuda, e não vamos tocá-la. - VM)

Aqui, Shirokov e Yudin têm uma compreensão clara do processo de decaimento beta no espírito: a massa cessa em energia e a energia em massa. Este é o seu credo filosófico.
Na verdade, talvez, o ponto é que, segundo o Discovery, o nêutron, transformando-se em NNP, continua sendo sua base, portanto, nenhuma energia é liberada na forma de defeito de massa. O nêutron se transforma em PNP e vice-versa, permanecendo um nêutron inteiro, + - e +. Não há equivalência de energia e massa aqui.

Modelo de decaimento beta.
Dizemos que o nêutron no núcleo desempenha o papel de cimento ou ímã. Vamos fazer essa metamorfose. Representamos o nêutron (substituir) com um ímã de dois pólos, por exemplo, na forma de um retângulo curto. Além disso, deixe que o campo magnético assuma o papel das forças nucleares: elas são de curto alcance. E deixe o próton estar na forma de uma bola de ferro do tamanho apropriado. (O ferro é atraído para um ímã como um próton para as forças nucleares.) E também teremos um par de bolas de ferro, embora uma ordem de magnitude menor = e+ e e-. E que sejam nossos pósitrons e elétrons. Sejam as bolas grandes e pequenas que tenham a carga correspondente da mesma magnitude e, portanto, sejam cobertas com um filme isolante.

Vamos começar a modelar.

Para isso, trazemos um par de e + e- para um dos pólos do ímã de nêutrons. Nós e o nêutron-ímã deste par precisamos apenas de e+ - pósitron. Portanto, é necessário separar e + e-. Quebrar significa gastar algum esforço e energia (é isso que a Natureza faz: 1,022 MeV). E vamos anexar a bola e + ao ímã (sim, ela se unirá). Obtemos o modelo TNP = "(ímã = nêutron) + e +". Repetimos assim o processo de decaimento beta eletrônico, que é estabelecido pela Natureza.

É possível anexar um grande próton-bola ao ímã ou dois deles. Temos um deutério ou hélio três.

Você também pode obter um modelo

"p + [(ímã = nêutron) + e+]". (***)

(p + PNP) = = 2 He 2

Isso também é hélio, mas hélio é dois ou dois 2 He 2, beta-mais-decaimento. Ele também tem um nêutron dentro, mas agora esse nêutron desempenha o papel de um próton do TNP. Esse 2 He 2 ocorre? SIM - WIKIPEDIA CONFIRMA!!!

“O núcleo atômico é formado por nucleons - prótons carregados positivamente e nêutrons neutros, que se interligam por meio de uma forte interação. ... O único átomo estável que não contém um nêutron no núcleo é o hidrogênio leve (prótio). O único átomo instável sem nêutrons - Hélio-2 (dipróton) (divisão. -VM). ( Da Wikipédia Núcleo atômico).

Mas vamos voltar, de "ímã-nêutron" para "ímã-nêutron + e+". É claro que não pode haver o menor “defeito de massa” aqui. Não lascamos nem mesmo o menor pedaço do ímã e não o colocamos de volta.

Veremos a mesma coisa no decaimento beta do pósitron: vamos aproximar a bola e- com uma carga suficientemente forte de sinal negativo do "ímã + e +". A pequena bola e+ irá escorregar e novamente um “ímã de nêutrons” livre permanecerá. E o pósitron se recombina com a bola carregada negativamente, transformando-se em e+e-.

Ele, essa energia virtual (“defeito de massa” = 0), permanece na base de nêutrons do NNP, como em nosso modelo. Aqui, apenas a energia de 1,022 MeV, enviada pela Natureza, é "serrada" para extrair e+ do e+e-dipolo.

Deixe a pessoa que desejar continuar a simulação para se certificar de que 1) nenhum isótopo “p + ímã + p, + p” pode ser construído, porque 2) o ímã tem apenas dois pólos, como o nêutron - apenas dois “ninhos”, , ao qual se pode juntar prótons, ou um próton e um pósitron, ou apenas um pósitron (decaimento beta eletrônico de um nêutron livre).

Mas os físicos mencionados e outros respeitados realmente não sabiam nada sobre os experimentos de AI Alikhanov? Sobre a abertura do chamado. conversão de par externo? Aqui está do que se trata.

“Em alguns casos, um núcleo atômico excitado, desde que a energia de excitação exceda a energia de repouso de dois elétrons (E\u003e 2m e c 2 ...), em vez de um quantum gama real, um quantum virtual é emitido. O quantum virtual de gama imediatamente se transforma em um par e + e -, emanando, pode-se dizer, do núcleo atômico(esta é uma opinião errônea, tudo está de cabeça para baixo aqui - VM).» Sobre o que é isso?

Sim, que o núcleo rico em nêutrons de um átomo é de alguma forma excitado para uma energia maior que 1,022 MeV antes de sofrer decaimento beta. E tal excitação só é possível devido à intervenção de forças externas, ou seja, com a aparência e o impacto do quantum gama "virtual" de Alikhanov é maior que 1,022 MeV. Que, para extrair o necessário para a conversão de um nêutron em PNP, e contribui para a dissociação de um dipolo já polarizado, ou seja, transformando-o em um "e + e- -par". E não vindo do núcleo atômico, como se acreditava então, mas nascido dissociado no campo desse núcleo. Isso significa que Alikhanov também sabia sobre o destino do pósitron e a participação de 1,022 MeV. Acontece que o quantum de raios gama de 1,022 MeV dado pela Natureza foi chamado de virtual, para depois “se livrar” dele, para não falar dele? Os físicos deveriam saber de tudo, sobre isso.

Há todas as razões para dizer que eles sabem disso. Abaixo está colocado, extraído do PE página 192 Fig.3.

Vamos dar uma olhada mais de perto e ver: o gráfico com os espectros é implantado ao longo da abscissa (escala de energia em unidades de mc e 2) entre 1 e 2 dessas unidades (mc 2).

Assim, o físico moderno Semikov, um devotado e defensor e sucessor da Teoria Balística de Ritz, escreve: “... aniquilação” de pares é um processo inseparável - BM) as partículas, como os experimentos mostraram, não nascem do vácuo, mas são eliminadas dos núcleos (mais precisamente, dissociam-se perto dos núcleos - BM) pelos raios γ.

Sim, e repetimos várias vezes, sem reivindicar autoria, que a Natureza dá um quantum gama de pelo menos 1,022 MeV. De onde vem essa coincidência?

Então - eles estão enganando, ou eles já foram enganados ???

2. E no processo inverso, ou seja. durante o decaimento beta do pósitron, apenas parte da energia do elétron é absorvida: para seduzir e roubar o pósitron do PNP. Por outro lado, são emitidos dois quanta gama de 0,511 MeV. E ao descrever a combustão do hidrogênio, Ishkhanov e co-autores descobriram que nas reações próton-próton, ou seja, (em particular) decaimentos beta de pósitrons, uma energia Q > 1,20 MeV é liberada.

Aqui está um exemplo, "13 N -> 13 C + e+ v e (Q = 1,20 MeV, T = 10 min.)"

De onde vem = 1,20 MeV? Resposta: este pósitron e+ se combinará instantaneamente com e-, e cerca de 2 x 0,511 MeV serão liberados.

Assim, chegamos à explicação do "segundo enigma".

A questão não é apenas "de onde vêm os elétrons?" E nisso - como e por que eles aparecem? Eles realmente (na ciência, ao que parece, não houve tal refutação) não estão presentes nem nos núcleos, nem no nêutron, nem no próton.

Mas não estamos satisfeitos com a própria explicação desse tipo: "É só que um dos nêutrons se tornou um próton" ... E na forma:

“Assim, durante o decaimento beta no núcleo, um dos nêutrons é convertido em um próton e duas partículas nascem – um elétron e um neutrino.”

Estamos apenas procurando a resposta para um enigma um pouco mais geral: como não apenas um dos nêutrons se torna um próton. Qual é o mecanismo físico desse fenômeno, de cuja essência ocultaram a indispensável participação do gama-quântico de 1,022 MeV e do pósitron? Além disso, acompanhado por duas partículas desnecessárias, uma das quais é INVENTA.

Acontece que os envolvidos foram escondidos, e aqueles que não estavam envolvidos foram inventados, escritos e propagandeados com força e força.

“A hipótese da existência de uma partícula de interação extremamente fraca com a matéria foi apresentada em 4 de dezembro de 1930 por Pauli - não em um artigo, mas em uma carta informal aos participantes de uma conferência física em Tübingen:

...significando ...espectro β contínuo, fiz uma tentativa desesperada de salvar as "estatísticas de troca" e a lei da conservação da energia. Ou seja, existe a possibilidade de que nos núcleos existam partículas eletricamente neutras, que chamarei de "nêutrons" e que têm um spin de ½ ... A massa do "nêutron" em ordem de grandeza deve ser comparável à massa do elétron e em qualquer caso não mais que 0,01 massa do próton. O espectro β contínuo ficaria então claro se assumirmos que durante o decaimento β, um "nêutron" também é emitido junto com o elétron, de modo que a soma das energias do "nêutron" e do elétron permanece constante.

Admito que tal saída possa parecer improvável à primeira vista... Porém, sem arriscar, você não vencerá; A gravidade da situação com o espectro β contínuo foi bem ilustrada pelo meu estimado antecessor, Sr. Debye, que recentemente me disse em Bruxelas: "Ah... é melhor não pensar nisso como novos impostos."

- "Carta aberta a um grupo de radioativos reunidos em Tübingen", op. segundo M. P. Rekalo.

É claro que naqueles dias (1929-30), quando Pauli descobriu que tal equilíbrio não era observado, o erro foi que ele (Pauli) considerou um par de próton e elétron, supostamente surgindo (do nêutron, embora ele, como o pósitron ainda não foram abertos ) ,

Sim, então (4 de dezembro de 1930) a participação do pósitron no decaimento beta ainda era, é claro, desconhecida. Como o nêutron. Consequentemente, naquela época não havia fundamentos suficientes para construir a teoria de Pauli. Por isso ela é falha. (Mas ele arriscou e... ganhou, e nós?). Pior ainda, com a descoberta do pósitron e do nêutron, a teoria de Pauli-Fermi praticamente não foi corrigida. A física precisa de quase um século de estagnação nesta questão?

PROVA DA CONFIABILIDADE DA DESCOBERTA

Nossa descoberta afirma que o decaimento beta eletrônico de um nêutron livre ocorre devido ao fato de que o nêutron tem a propriedade de anexar um pósitron a si mesmo e, assim, transformar-se em um próton de um tipo diferente (um próton de origem nêutron). Mas um fenômeno tão único ocorre apenas se um gama-quântico de 1,022 MeV aparecer no lugar certo e no momento certo, o que leva à dissociação do dipolo mais próximo do nêutron (e + e-) do “Mar de Dirac” . É para isso que o nêutron livre e não livre, preparado para a implementação dessa "operação", caminha ociosamente por 10 a 16 minutos, aguardando sua vez. Em escala nuclear, isso é muito tempo. Mas esse momento está chegando. E como resultado, o gama-quântico emergente (1,022 MeV) quebra, dissocia o dipolo (e+e-) em um pósitron e+ e um elétron e-.

Cada um deles recebe uma porção de energia 0,511 MeV em conformidade com o equilíbrio do momento (vetores). E o pósitron combina com o nêutron.

Então, de onde vêm o elétron e o pósitron? E acima de tudo - um pósitron? Sem um pósitron, é impossível construir um próton (de origem nêutron). E assim (o pósitron) teve que ser extraído de algum lugar. E desperdiçar energia. Alexandrov tem uma ressalva: “A energia característica dos processos nucleares é da ordem dos megaelétron-volts,...”” Ocorre a dissociação do dipolo (e + e-). Tanto o pósitron quanto o elétron são liberados. Mas apenas o pósitron é necessário. Então o pósitron se recombina com o nêutron. Assim, o nêutron se transforma em um próton de origem nêutron.

O enigma, "de onde veio o elétron?" se transformou em um palpite de onde veio o pósitron, e não apenas o elétron . Abrimos?? NÃO!!! Nós, ao contrário, revelamos algo oculto por algum motivo.

E os físicos sabiam que a própria Natureza ajuda os físicos nesse fenômeno. Que envia um quantum de energia de pelo menos 1,022 MeV tanto para o núcleo pesado quanto para o nêutron livre.

É por isso que o próton derivado de nêutrons do PNP - como o chamamos - acaba sendo mais massivo que o nêutron pela massa do pósitron. Mas o nêutron já é mais massivo que o próton usual em 2-3 massas de elétrons. E é por isso que a ciência acadêmica silencia sobre isso. E não apenas em silêncio, mas reescreve, reescreve e reescreve na Internet a física desse fenômeno no espírito da Wikipedia. Física - ciência ou política?

A culpa de Pauli não está aqui: o pósitron ainda não havia sido descoberto (1932), mas o nêutron-neutrino já havia sido inventado por ele.

E esta foi outra razão para o surgimento da hipótese de Pauli e Fermi. Mas o pósitron ainda estava aberto. De acordo com nosso ponto de vista, não é o próton e o elétron que se dissociam um do outro, mas o elétron do pósitron sob a ação de 1,022 MeV.

Tal violação do equilíbrio do momento, como segundo Pauli, não pode surgir em princípio se o dipolo (e + e) ​​estiver sujeito à dissociação.

Infelizmente, após a descoberta do pósitron, não houve revisão e refinamento da física desse fenômeno com a participação de um gama-quântico de 1,022 MeV, um pósitron e um elétron. Afinal, o nêutron também foi descoberto em 1932. Mas essa descoberta foi levada em consideração por Fermi. Então, por que o quantum gama é tão azarado 1,022 MeV , e o pósitron, e mesmo uma situação tão absurda persiste até hoje?

E mais. Sim, eles, são eles, o par elétron-pósitron nascido, devem se espalhar em diferentes direções, mantendo o equilíbrio do momento.

E, no entanto, eles não se espalham arbitrariamente. E aqui também se abre um nó de mistérios.

A proximidade do dipolo ao nêutron afeta o comportamento do pósitron? Esta também é uma circunstância interessante. Por um lado, se o nêutron anseia pela carga do pósitron, então para tal recombinação deles, como qualquer recombinação, os custos de energia são quase desnecessários e. Não há ninguém para resistir se não houver próton atrás de um nêutron livre (como em um deutério). O pósitron simplesmente escapa da onda de de Broglie que o acompanha, e mesmo com uma energia de 0,511 MeV. E ela disse a ele quase(≠) = 0 não é necessário. E, portanto, no espectro do elétron de decaimento beta do nêutron, mesmo o máximo de sua energia (elétron) não atinge o limite: 1,022 MeV. É verdade que no deutério a situação se torna mais complicada, mas essa circunstância é uma ordem de magnitude ou duas mais rara.

A proximidade do nêutron afetou o comportamento do pósitron e apenas indiretamente - no elétron. Uma partícula chamada "nêutron livre" ansiava pelo pósitron em seus braços. Além disso, o lugar para isso já foi predeterminado: o nêutron tem dois ninhos, aos quais um ou dois prótons, ou um pósitron pode se unir: o pósitron tem ligações mais fracas com o nêutron do que o próton. (Caso contrário, o hélio poderia ter sido formado - dois com um nucleon.) Normalmente, esse local é destinado a um próton. Mas não havia prótons livres perto do núcleo. E embora o pósitron à sua maneira (massa, gradiente do campo elétrico e forma) esteja longe do próton, mas na ausência dele, o pósitron pode caber: afinal, o nêutron precisa de uma carga positiva. As cargas de um próton e de um pósitron são as mesmas.

Portanto, o pósitron da composição do dipolo mais próximo (e + e-) já “olhou”, polarizado para o nêutron que o anseia e o lugar sobre ele, preparado para a “conexão” com o nêutron. E não apenas olhando, mas alcançando este lugar. Esticado porque o elétron dipolo não iria deixá-lo ir. Afinal, eles, um casal, uma vez, ao se reunirem, gastaram toda a sua força Coulombiana nisso, irradiando energia (2 x 0,511 MeV).

Mas o Cosmos (ou qualquer outra coisa) intervém e um raio gama de 1,022 MeV aparece.

Não sabemos como esse raio gama funciona, mas ele quebra o dipolo em e- e e+, dando a cada um deles 0,511 MeV. E se o pósitron está tão perto do ninho do nêutron que não precisa de energia para o trabalho de entrada, seu excesso vai para o elétron ou se transforma em NE - energia não reivindicada (chamada neutrino). Se o dipolo estivesse longe o suficiente do ninho do nêutron, o elétron ainda alcançaria o pósitron, perdendo velocidade e energia. Este é o trabalho de despedida.

Deixe soar duro. Mas, de forma científica, ocorre a recombinação de um pósitron com um nêutron. Somente como resultado desse processo ocorre a transformação de um nêutron em um próton. (n + e+ => = PNP ≈ p).

E que (em particular, a ausência de um próton) o decaimento beta de um nêutron livre é especial, que com todos os acidentes observados abaixo (para um nêutron não livre), o remanescente da onda de Broglie do pósitron se torna dois terços ( em média) menor. E isso ainda intriga os cientistas nucleares. Naqueles dias, os principais físicos Pauli e Fermi perceberam esse incidente, a perda de parte da energia, quase como uma violação da ordem mundial da física nuclear. E os neutrinos foram "apontados" culpados por isso. É por isso que os cientistas nucleares ainda estão procurando por essa “partícula” inventada. Mas Kikoin de alguma forma ficou em silêncio sobre isso (sobre esses motivos). E os governos, satisfazendo a insistência dos cientistas nucleares, são obrigados a gastar dinheiro, e não pouco, na busca dessa noção. E as crianças em idade escolar, tendo se tornado oficiais, continuarão acreditando na partícula de neutrino. O que isso é justificado?

Por outro lado, em casos do mesmo decaimento beta de núcleos complexos e muitos núcleos Entrada de um pósitron em um nêutron esperando por ele, todos os prótons do núcleo resistem (curva Z=80,β-). E para superar sua oposição de Coulomb, o pósitron gasta quase toda a sua energia (devido a ele) (0,511 MeV). Mas o elétron muitas vezes recebe uma parte significativa da energia (1,022 MeV) do gama-quântico, concedida pela Natureza. A questão é, aparentemente, que a distância ao "ninho" do nêutron, que o pósitron deve superar, não é determinada por nada, seu valor é aleatório. É claro que é muito pequeno, mas em escala nuclear a diferença pode ser grande, e o campo de Coulomb é grande. Assim, o pósitron tem que compartilhar com o elétron, seu parceiro, a energia de 1,022 MeV devida a eles “de maneira fraternal”. Assim, o elétron acaba sendo lento entre muitos no gráfico espectral na curva Z = 80,β.

Arroz. 3. Espectros de energia das transições permitidas com correção de Coulomb para Z=80 e Z=0 para 1 MeV; no caso de Z=0, os espectros b- e b+ coincidem. A abcissa mostra a energia total do elétron.

O campo de Coulomb do núcleo aumenta a probabilidade de emissão de elétrons e reduz a probabilidade de emissão de pósitrons na região de baixa energia.

ATENÇÃO!!! A partir da Fig. 3, obtida teoricamente, pode-se ver, aliás, que a energia total do elétron foi incorporada à teoria pelos teóricos como inicial, como básica. Mas por que coincide exatamente com 1.022 MeV, de que falamos desde o início como um presente da Natureza? E por que é o mesmo para o decaimento beta de um nêutron livre e para Z=80-? A maioria dos autores continua contando em unidades atômicas, e então aparecem dezenas de MeV nas tabelas, e não 0-1,022 MeV. Então eles sabiam, eles sabem, e acontece que eles estão enganando?

Assim, um pósitron se juntou ao nêutron, tornando-o ainda mais pesado em comparação com o nêutron "antes". Consequentemente, o nêutron, que já é mais pesado que o próton em 2-3 massas de elétrons, transformado em PNP - um próton de origem nêutron. E isso significa que o próton que emergiu do nêutron se tornou mais pesado que o nêutron pela massa do pósitron. E isso é uma violação grosseira da lei relativista de conservação de energia. Escondido em (2). Violação oculta da lei da conservação da energia!!! E sobre isso - nem uma palavra ,,, , , Como se não se sabe sobre isso. DECEPÇÃO!!??!

E Kikoin também não diz uma palavra sobre isso. E, portanto, Kikoin menciona 1,022 MeV e os envolvidos neste gama-quântico e pósitron de passagem, como supostamente não envolvidos.

Embora seja, claro, impossível acusá-lo de ignorância desse processo: ele conheceu Ioffe, estudou e trabalhou sob a orientação de Ioffe. E Ioffe foi atraído pela pesquisa de Alikhanov, diretor do instituto. Isso significa que Ioffe sabia da descoberta da conversão em pares por Alikhanov. E, portanto, ele descreveu em grande detalhe o fenômeno do decaimento beta e especialmente o decaimento beta de um nêutron livre em 1934 [Ciência e Vida 1934. Eu li este artigo em 2005 (longe de Moscou), mas não o li no site Internet, está tudo adaptado lá sobre Kikoinski]. Ele também conheceu Shpolsky, o autor de Atomic Physics em 1944. E nele Shpolsky admitiu:

"... com relação ao decaimento β, pode-se dizer que ele representa o problema mais difícil da física nuclear." [(28, p.555)] E esse decaimento beta tem algo a ver com conversão interna. [(28, p.555)] Shpolsky também não menciona Ioffe. E ele não menciona a participação do pósitron no decaimento beta. O que é estranho!? É verdade que ele dedicou várias páginas de seu livro ao pósitron, mas principalmente em conexão com a teoria e aniquilação de Dirac. A propósito, ele observou sobre a teoria de Dirac: “Sua vantagem, em particular, é que ela permite explicar simplesmente a aniquilação de partículas e mostra que nenhuma aniquilação de partículas ocorre aqui (destacado - VM), então o o próprio termo “aniquilação” não transmite a essência do processo”. Portanto, ele enfatizou que “…quando um fóton com energia > 2m e c 2 é absorvido próximo a algum núcleo, um elétron com energia negativa pode ir para o nível” de energia positiva, ou seja, … um par de partículas elétron-pósitron aparecerá." Assim, de acordo com Shpolsky, o Mar de Dirac não consiste em buracos-antielétrons, mas em dipolos (e+e-). E eu aprovo. Nossas opiniões coincidiram. Viva!!! Eles formam um sistema quase cristalino semelhante à rede de Ising.

A pista de onde o elétron vem agora está clara. Acrescente-se apenas que, no processo considerado, o elétron não escapa nem do núcleo nem do nêutron. Ele não esteve lá. O elétron apareceu como um objeto extra e inquieto. Extra!!! Porque o excesso de nêutrons realmente precisava de um pósitron carregado positivamente (e nem sempre um próton! Isso já é uma visão distante da Natureza: cadeias de decaimentos beta!). E eles, pósitrons, quase nunca são livres na Natureza. Afinal, este é um dos representantes da "antimatéria". Aquele sobre o qual falamos muitas vezes, mas sobre o qual sabemos tão pouco. Portanto, a Natureza permite (como no decaimento beta-menos) quebrar, dissociar, dipolos individuais. E isso só pode ser feito com o custo de um quantum gama de pelo menos 1,022 MeV e na presença do "consumidor" = o lugar certo.

Todos os físicos sabem que é graças ao gama-quântico de 1,022 MeV que os processos de nascimento de um par de partículas, um pósitron com um elétron, ocorrem em todo o Universo. E o processo inverso (veja a Fig. 9.2 abaixo) com um pico pronunciado 511 keV.

Mas foi justamente sobre isso, sobre a participação do pósitron no decaimento beta, que Kikoin silenciou. E porque? Porque eu não sabia por que um pósitron é necessário aqui !!!?? Sim, ele sabia, ele sabia. Ioffe, seu chefe, publicou um longo artigo sobre isso. (Ciência e Vida 1934)

Mas então acontece que este é um projeto sobre algum tipo de ideia como: não vamos contar aos jovens sobre isso. E os subsequentes, portanto, não adivinharão, pois externamente tudo parece em ordem: a massa do nêutron é maior que a massa do próton e do elétron. Além disso, é redundante, que é o que o neutrino ladrão usa (corta).

Assim, nos livros didáticos de física de Kikoin para alunos do ensino médio, é criada a aparência de conformidade com as leis de conservação em decaimentos beta. E mais tarde eles se tornam tomadores de decisão. E os inventores nunca os convencerão. Glória aos patrões e ai aos inovadores.

Tudo meio que gira ao redor e ao redor.

Então - uma violação ou não? E quem são os juízes? Sim, aqueles que se escondem.

O que precede nos permite em vez de (1) e (2) propor a equação do decaimento beta do elétron na forma em que não há violação da lei de conservação de energia

(n + (e+e-) + 1,022 MeV) => ((n + e+) + e- + NE) => (PNP + e- + NE), (3)

Aqui n é um nêutron; (e+e-) - dipolo do Mar de Dirac; NE - energia não reclamada (durante a recombinação de um pósitron com um nêutron). Mas é apenas uma fração da energia de raios gama de 1,022 MeV. E o resto não é (anti)neutrino levado, mas gasto (como trabalho) na entrada do nêutron (incerteza de distâncias, orientações, formação da própria onda de de Broglie, etc.). Na física dos decaimentos beta, não existe o conceito de “trabalho gasto na entrada de um pósitron em um nêutron”.»;

PNP é um próton de origem nêutron. No primeiro colchete mostra-se que o dipolo, escolhido pelo nêutron, sedento pelo pósitron, está pronto para a dissociação (polarizado), e apareceu o tão esperado quantum de energia, que é necessário para a implementação da dissociação.

Na segunda chave - já aconteceu: a dissociação está completa e o nêutron reuniu o pósitron a si mesmo, o trabalho de entrada foi concluído. O elétron se tornou o terceiro extra - é por isso que ele aparece em (1,2 e 3). Não há (anti)neutrinos inventados aqui. Por outro lado, há um restante da energia NE não reclamada no processo de recombinação de um pósitron com um nêutron.

E no terceiro - é mostrado que um nêutron com um pósitron se transformou em um PNP - um próton de origem nêutron, o elétron permaneceu inquieto, e o NE é diferente a cada vez, e é assim que aparece no gráfico contínuo do espectro.

Assim, um próton de origem nêutron PNP foi descoberto - uma nova partícula não reconhecida anteriormente! Q.E.D.

Se compararmos (3) com (1), descobrimos que o lado esquerdo de (1) é significativamente mais pobre do que o conteúdo da primeira chave em (3).

Observação. Sobre alguns fatos-argumentos adicionais que testemunham a exatidão de nossa descoberta, é dito em.

ÁREA DE USO CIENTÍFICO E PRÁTICO DA DESCOBERTA

O mérito mais importante de nossa descoberta é que

a) o segundo tipo de próton foi descoberto, a saber, o próton de origem nêutron (PNP) na forma de NNP = (n + e+);

b) que é dotado pela Natureza com a capacidade de sacrificar elétrons ao atacá-la ( como um lagarto - cauda ) um pósitron e novamente se transformar em um nêutron (decaimento beta de pósitron), como no caso da iniciação da captura K;

([PNP = (n + e+)] + e-) -> -> (4)

Aqui em colchetes: o elétron ataca o NNP, ou seja, nêutron com um pósitron ligado a ele, e atrai (também com o custo do trabalho), rouba o pósitron do PNP.

No primeiro colchete: o pósitron roubado se reúne (“aniquila”) com o elétron, transformando-se em um dipolo (e + e-), com a emissão de dois quanta gama de 0,511 MeV cada. E assim, é liberado um nêutron, que antes estava na toga do PNP. Também notamos que todos os prótons do núcleo (complexo) também contribuem para a abdução do pósitron (para reduzir o custo do trabalho também). Kolpakov menciona isso, mas do ponto de vista da teoria;

No segundo colchete: o mesmo nêutron, o par de quanta gama emitido e o espaço vazio - o dipolo eletricamente neutro (e+e-) que desapareceu das observações e retornou ao Mar de Dirac;

c) uma propriedade anteriormente desconhecida do nêutron, consistindo no fato de que ele, o nêutron, é capaz de se ligar a si mesmo ou 1-2 prótons, foi adicionalmente revelado. Ou - um pósitron. Neste caso, um nêutron com um pósitron anexado é convertido em um próton de origem nêutron TNP. Ou - um próton e um pósitron, transformando-se em pósitron beta-decaimento hélio 2 He 2 (***). Durante décadas sonhei que existiam dois ou dois hélios e isso é a prova da minha hipótese sobre a natureza cristalina dos núcleons e núcleos, aliás, repetindo construtivamente a minha hipótese. Somente nossa descoberta tornou isso possível e nos permite entender como o hélio 2 He 2 está organizado e prever sua existência. Mas não havia a menor informação sobre isso. E em 4 de janeiro de 2015, consegui encontrar essa informação na Wikipedia. HURRAH!!!

Ou mesmo em hélio com um único nucleon 2 He 1 .

Sem um nêutron - dois prótons não se combinam, mas com um nêutron - eles formam hélio 2 Ele 2 estão virando. Porque eles, prótons, são diferentes;

d) revelando assim o mecanismo físico de interações fracas;

e) a fonte de energia na forma de radiação de "aniquilação" de dois quanta gama de 0,511 MeV em decaimentos beta de pósitrons controlados está entreaberta Figura 9.2



Arroz. 9.2. Mecanismos físicos básicos de geração de radiação gama cósmica. Na região de baixas energias (menos de 1 MeV), observa-se radiação gama suave, decorrente da interação de prótons cósmicos com núcleos. Os núcleos excitados passam para o estado fundamental, com a emissão de gama quanta (mecanismo 1). Na mesma faixa de energia, uma linha discreta de 511 keV é gerada como resultado da aniquilação de elétrons e pósitrons (2). O movimento de elétrons em campos magnéticos é acompanhado por radiação síncrotron de raios gama em energias mais altas (3). A dispersão de elétrons por fótons de baixa energia (por exemplo, por radiação relíquia) leva ao chamado espalhamento Compton inverso de gama quanta (4). Na área
As energias MeV são dominadas pelo efeito de geração de radiação gama durante o decaimento de píons neutros decorrentes de colisões de prótons de raios cósmicos (5) ;

f) Descobriu-se o dom da natureza para as pessoas, que consiste no fato de que uma pessoa não precisa acumular (imitando a natureza) e fazer um suprimento de hidrogênio na forma de átomos com núcleos PNP. A natureza vem fazendo isso há bilhões de anos (3) e aparentemente acumulou o suficiente deles: Figura 9.2. O homem (na Sibéria sem limites) precisa aprender a isolar (da neve) o hidrogênio com núcleos PNP e usá-los com segurança como fonte de energia;

g) a descoberta nos permite desvendar um número muito maior de mistérios que espreitam os fenômenos do decaimento beta, incluindo, ao que parece, sua participação no chamado SNC. e

INFORMAÇÕES SOBRE PRIORIDADE E RECONHECIMENTO DE NOVIDADE E CONFIABILIDADE

  1. Em anos anteriores (60, 70), várias vezes me candidatei à Academia de Ciências da URSS com o pedido de considerar minha hipótese sobre a estrutura cristalina dos núcleos de elementos químicos, sobre sua boa concordância com a composição isotópica então conhecida ( espectro) e mesmo com a curva de força nuclear três partículas. Eles me responderam com respostas e explicações, mas eu era militar, fui transferido para diferentes cidades e lugares, e muito se perdeu. Na Academia de Ciências da URSS pode ser preservado.
  2. No Instituto de Física Nuclear, onde trabalhei e estudei na faculdade noturna de engenharia física da Universidade Estadual de Moscou, eles não estavam interessados ​​na minha hipótese.
  3. Com o advento do computador, sentei-me para estudar os livros que havia acumulado sobre física nuclear (depois de sofrer ataques cardíacos, não pude mais visitar Leninka) e, como resultado, publiquei primeiro na TM e depois publiquei um livro.
  4. Desde 2009, ele começou a postar seus artigos na Internet,,,,,,. .

FÓRMULA DA DESCOBERTA

A descoberta de um fenômeno anteriormente desconhecido na forma de um mecanismo físico, consistindo no fato de que no processo conhecido de decaimento beta eletrônico de um nêutron livre, quando aparece um quantum gama de pelo menos 1,022 MeV (com um intervalo de 10- 16 minutos), um dos mais próximos (em termos de escalas nucleares) de um livre para um nêutron, um par elétron-pósitron do mar de Dirac, um dipolo (e-e+), dissocia-se em e+ e e-, e o resultado o pósitron e+ se recombina imediatamente com um nêutron (capturado por um nêutron), que se transforma em um próton de origem nêutron (PNP) com a emissão (liberação) do elétron e- e partes energia, remanescente não reclamado durante a recombinação do pósitron e + com um nêutron (chamado de antineutrino).

Bibliografia

1. Aleksandrov Yu.A. Propriedades fundamentais do nêutron M. 1982;

2. A. G. Alenitsyn, E. I. Butikov e A. S. Kondrat'ev, Acoust. Breve livro de referência física e matemática M 1990;

3. Ishkhanov B.S. Nucleossíntese no Universo;

4. Kikoin A.K. Dois mistérios do decaimento beta // Kvant. - 1985. - No. 5. - S. 30-31, 34;

5. Kolpakov P.E. Fundamentos de física nuclear M 1969;

6. Malyarov V.V. Fundamentos da teoria do núcleo atômico M 1959;

7. Manturov V.V. À questão da "massa oculta do Universo" ;

8. Manturov V.V. Forças nucleares. Oferta de pistas da TM em fevereiro 2006;

9. Manturov V.V. De nucleons e núcleos cristalinos para desvendar a distribuição de números primos М 2007; 2007 e http://www.site/ ;

13. Manturov V.V. Sobre o tamanho de um fóton ou Hydrino Nature não fornece ;

14. Manturov V.V. Os prótons são diferentes, sim, por natureza do que por causa dos "rótulos" pendurados neles - spins, ;

15. Manturov V.V. Interações fracas. Novas ideias 18. Neutrino Wikipedia;

19. Panasyuk M.I. Wanderers of the Universe or Echoes of the Big Bang 1992 Moscow State University, http://nuclphys.sinp.msu.ru/pilgrims/;

20. Primeiro Diretor do ITEP, http://www.itep.ru/rus/history/Alihanov.shtml;

21. Semikov S.A. Teoria Balística de Ritz e a imagem do universo Nizhny Novgorod 2013;

22. Física subatômica. Sob a direção do Prof. B.S. Ishkhanov, Moscow State University, M 1994;

23. Tabela de isótopos http://logicphysic.narod.ru/Tabl_H_Si.htm;

24. Dicionário Enciclopédico Físico;

25. Enciclopédia física;

26. Cientista da NASA anunciou a operação do reator de fusão sem fusão http://www.membrana.ru/particle/16230/;

27. Shirokov Yu.M. e Yudin N. P. Física Nuclear M 1972;

decaimento beta

Decaimento β, decaimento radioativo de um núcleo atômico, acompanhado pela saída de um elétron ou pósitron do núcleo. Este processo é devido à transformação espontânea de um dos núcleons do núcleo em um núcleo de outro tipo, a saber: a transformação de um nêutron (n) em um próton (p), ou um próton em um nêutron. No primeiro caso, um elétron (e -) voa para fora do núcleo - ocorre o chamado decaimento β -. No segundo caso, um pósitron (e +) voa para fora do núcleo - ocorre o decaimento β +. Com partida em B.-r. elétrons e pósitrons são chamados coletivamente de partículas beta. As transformações mútuas de nucleons são acompanhadas pelo aparecimento de outra partícula - um neutrino ( ν ) no caso de decaimento β+ ou antineutrino A, igual ao número total de nucleons no núcleo, não muda, e o produto do núcleo é uma isóbara do núcleo original, estando próximo a ele à direita no sistema periódico de elementos. Pelo contrário, durante o decaimento β + -, o número de prótons diminui em um, e o número de nêutrons aumenta em um, e uma isóbara é formada, ficando na vizinhança à esquerda do núcleo original. Simbolicamente, ambos os processos de B.-r. são escritos na seguinte forma:

onde -Z nêutrons.

O exemplo mais simples de (β - -decaimento é a transformação de um nêutron livre em um próton com a emissão de um elétron e um antineutrino (meia-vida do nêutron ≈ 13 min):

Um exemplo mais complexo (β - decaimento - o decaimento de um isótopo pesado de hidrogênio - trítio, composto por dois nêutrons (n) e um próton (p):

É óbvio que este processo é reduzido a β - decaimento de um nêutron ligado (nuclear). Nesse caso, o núcleo de trítio β-radioativo se transforma no núcleo do próximo elemento da tabela periódica - o núcleo do isótopo leve de hélio 3 2 He.

Um exemplo de decaimento β + é o decaimento do isótopo de carbono 11 C de acordo com o seguinte esquema:

A transformação de um próton em um nêutron dentro do núcleo também pode ocorrer como resultado da captura pelo próton de um dos elétrons da camada eletrônica do átomo. Na maioria das vezes, a captura de elétrons ocorre

B.-r. observado em ambos os isótopos naturalmente radioativos e artificialmente radioativos. Para que o núcleo seja instável em relação a um dos tipos de transformação β (ou seja, pode sofrer um B.-r.), a soma das massas das partículas do lado esquerdo da equação de reação deve ser maior que a soma das massas dos produtos de transformação. Portanto, em B. - rio. energia é liberada. A energia de B. - rio. Eβ pode ser calculado a partir desta diferença de massa usando a relação E = mc2, Onde com - velocidade da luz no vácuo. No caso do decaimento β

Onde M- massas de átomos neutros. No caso de decaimento β+, um átomo neutro perde um dos elétrons em sua camada, a energia do B.-r. é igual a:

Onde mim- a massa de um elétron.

A energia de B. - rio. distribuído entre três partículas: um elétron (ou pósitron), um antineutrino (ou neutrino) e um núcleo; cada uma das partículas de luz pode transportar quase qualquer energia de 0 a E β, ou seja, seus espectros de energia são contínuos. É apenas na captura K que o neutrino sempre carrega a mesma energia.

Assim, no decaimento β - -, a massa do átomo inicial excede a massa do átomo final, e no decaimento β + -, esse excesso é de pelo menos duas massas de elétrons.

A pesquisa de B. - rio. núcleos repetidamente apresentou aos cientistas mistérios inesperados. Após a descoberta da radioatividade, o fenômeno de B. - rio. há muito é considerado um argumento a favor da presença de elétrons nos núcleos atômicos; esta suposição acabou por estar em clara contradição com a mecânica quântica (ver núcleo atômico). Então, a inconstância da energia dos elétrons emitidos durante B.-r., até mesmo deu origem à descrença na lei de conservação de energia entre alguns físicos, desde então. sabia-se que núcleos em estados com energia bem definida participam dessa transformação. A energia máxima dos elétrons que escapam do núcleo é exatamente igual à diferença entre as energias dos núcleos inicial e final. Mas neste caso, não ficou claro onde a energia desaparece se os elétrons emitidos carregam menos energia. A suposição do cientista alemão W. Pauli sobre a existência de uma nova partícula - o neutrino - salvou não apenas a lei da conservação da energia, mas também outra lei mais importante da física - a lei da conservação do momento angular. Como os spins (ou seja, momentos próprios) do nêutron e do próton são iguais a 1/2, então para preservar o spin do lado direito do B.-r. só pode haver um número ímpar de partículas com spin 1/2. Em particular, no caso de β - decaimento de um nêutron livre n → p + e - + ν, apenas o aparecimento de um antineutrino exclui a violação da lei de conservação do momento.

B.-r. ocorre em elementos de todas as partes do sistema periódico. A tendência à transformação β surge devido à presença de um excesso de nêutrons ou prótons em vários isótopos em relação à quantidade que corresponde à estabilidade máxima. Assim, a tendência ao decaimento β + ou captura K é característica de isótopos deficientes em nêutrons, e a tendência ao decaimento β - é característica de isótopos ricos em nêutrons. Cerca de 1500 isótopos β-radioativos de todos os elementos da tabela periódica são conhecidos, exceto os mais pesados ​​(Z ≥ 102).

A energia de B. - rio. isótopos atualmente conhecidos variam de

meias-vidas estão em uma ampla faixa de 1,3 10 -2 segundo(12 N) para decaimento Beta 2 10 13 anos (isótopo radioativo natural 180 W).

No futuro, o estudo de B. - rio. repetidamente levou os físicos ao colapso de velhas ideias. Foi estabelecido que B. - rio. governam forças de uma natureza inteiramente nova. Apesar do longo período decorrido desde a descoberta de B.-r., a natureza da interação que causa B.-r. não foi totalmente investigada. Essa interação foi chamada de "fraca", porque. é 10 12 vezes mais fraco que o nuclear e 10 9 vezes mais fraco que o eletromagnético (supera apenas a interação gravitacional; veja Interações Fracas). A interação fraca é inerente a todas as partículas elementares (ver partículas elementares) (exceto para o fóton). Quase meio século se passou antes que os físicos descobrissem que em B.-r. a simetria entre "direita" e "esquerda" pode ser quebrada. Esta não conservação de paridade tem sido atribuída às propriedades de interações fracas.

B. está estudando - rio. Tinha também outro aspecto importante. O tempo de vida do núcleo em relação a B.-r. e a forma do espectro das partículas β depende dos estados em que o núcleon inicial e o núcleon produto estão localizados dentro do núcleo. Portanto, o estudo de B.-r., além de informações sobre a natureza e propriedades das interações fracas, ampliou significativamente o entendimento da estrutura dos núcleos atômicos.

probabilidade de B. - rio. depende essencialmente de quão próximos os estados dos núcleons nos núcleos inicial e final estão um do outro. Se o estado do nucleon não muda (o nucleon parece permanecer no mesmo lugar), então a probabilidade é máxima e a transição correspondente do estado inicial para o final é chamada de permitida. Tais transições são características de B. - rio. núcleos leves. Os núcleos leves contêm quase o mesmo número de nêutrons e prótons. Núcleos mais pesados ​​têm mais nêutrons do que prótons. Os estados de nucleons de diferentes tipos são essencialmente diferentes uns dos outros. Complica B. - rio; há transições em que B. - rio. acontece com baixa probabilidade. A transição também é dificultada pela necessidade de alterar o spin do núcleo. Tais transições são chamadas proibidas. A natureza da transição também afeta a forma do espectro de energia das partículas β.

Um estudo experimental da distribuição de energia dos elétrons emitidos por núcleos β-radioativos (espectro beta) é realizado usando um espectrômetro Beta. Exemplos de espectros β são mostrados em arroz. 1 e arroz. 2 .

Aceso.: Espectroscopia alfa, beta e gama, ed. K. Zigbana, trad. do inglês, c. 4, M., 1969, Cap. 22-24; Física Nuclear Experimental, ed. E. Segre, trad. de Inglês, vol. 3, M., 1961.

E. M. Leikin.

Espectro beta do nêutron. A cinética é plotada no eixo x. energia eletrônica E em kev, no eixo y - o número de elétrons N (E) em unidades relativas (linhas verticais indicam os limites de erros de medição de elétrons com uma determinada energia).


Grande Enciclopédia Soviética. - M.: Enciclopédia Soviética. 1969-1978 .

Sinônimos:

Veja o que é "decaimento beta" em outros dicionários:

    Decaimento beta, transformações radioativas de núcleos atômicos, no processo de rxx, os núcleos emitem elétrons e antineutrinos (decaimento beta) ou pósitrons e neutrinos (beta + decaimento). Com partida em B.p. elétrons e pósitrons têm um nome comum. partículas beta. No… … Grande dicionário politécnico enciclopédico

    Enciclopédia Moderna

    decaimento beta- (decaimento b), um tipo de radioatividade em que um núcleo em decomposição emite elétrons ou pósitrons. No decaimento beta eletrônico (b), um nêutron (intranuclear ou livre) se transforma em um próton com a emissão de um elétron e um antineutrino (ver ... ... Dicionário Enciclopédico Ilustrado

    decaimento beta- (decaimento β) transformações radioativas de núcleos atômicos, durante as quais os núcleos emitem elétrons e antineutrinos (decaimento β) ou pósitrons e neutrinos (decaimento β+). Com partida em B.p. elétrons e pósitrons são chamados coletivamente de partículas beta (partículas β) ... Enciclopédia Russa de Proteção ao Trabalho

    - (b decaimento). transformações espontâneas (espontâneas) de um nêutron n em um próton p e um próton em um nêutron dentro de um átomo. núcleos (bem como a transformação em próton de um nêutron livre), acompanhada pela emissão de um elétron em e ou um pósitron e + e antineutrinos de elétrons ... ... Enciclopédia Física

    Transformações espontâneas de um nêutron em próton e de um próton em nêutron dentro do núcleo atômico, bem como a transformação de um nêutron livre em próton, acompanhada pela emissão de um elétron ou pósitron e um neutrino ou antineutrino. decaimento beta duplo… … Termos de energia nuclear

    - (ver beta) transformação radioativa do núcleo atômico, na qual são emitidos um elétron e um antineutrino ou um pósitron e um neutrino; no decaimento beta, a carga elétrica do núcleo atômico muda em um, o número de massa não muda. Novo dicionário... ... Dicionário de palavras estrangeiras da língua russa

    decaimento beta- raios beta, decaimento beta, partículas beta. A primeira parte é pronunciada [beta] ... Dicionário de dificuldades de pronúncia e estresse em russo moderno

    Existe., Número de sinônimos: 1 decaimento (28) Dicionário de Sinônimos ASIS. V.N. Trishin. 2013... Dicionário de sinônimos

    Decaimento beta, decaimento beta... Dicionário de ortografia

    BETA DECAY- (decaimento ß) transformação radioativa do núcleo atômico (interação fraca), na qual são emitidos um elétron e um antineutrino ou um pósitron e um neutrino; em B.r. a carga elétrica do núcleo atômico muda em um, a massa (veja) não muda ... Grande Enciclopédia Politécnica

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Os núcleos dos átomos são estáveis, mas mudam de estado quando uma certa proporção de prótons e nêutrons é violada. Em núcleos leves, deve haver números aproximadamente iguais de prótons e nêutrons. Se houver muitos prótons ou nêutrons no núcleo, esses núcleos são instáveis ​​e sofrem transformações radioativas espontâneas, como resultado das mudanças na composição do núcleo e, consequentemente, o núcleo de um átomo de um elemento se transforma no núcleo de um átomo de outro elemento. Durante este processo, a radiação nuclear é emitida.

Existem os seguintes tipos principais de transformações nucleares ou tipos de decaimento radioativo: decaimento alfa e decaimento beta (elétron, pósitron e K-captura), conversão interna.

Decaimento alfa -é a emissão de um isótopo radioativo de partículas alfa do núcleo. Devido à perda de dois prótons e dois nêutrons com uma partícula alfa, o núcleo em decomposição se transforma em outro núcleo, no qual o número de prótons (carga nuclear) diminui em 2 e o número de partículas (número de massa) em 4. Portanto , para um determinado decaimento radioativo, de acordo com a regra de deslocamento (shift), formulada por Faience e Soddy (1913), o elemento resultante (filho) é deslocado para a esquerda em relação ao original (pai) duas células para a esquerda em o sistema periódico de D. I. Mendeleev. O processo de decaimento alfa em termos gerais é escrito da seguinte forma:

onde X é o símbolo do núcleo inicial, Y é o símbolo do núcleo do produto de decaimento; 4 2 He é uma partícula alfa, Q é o excesso de energia liberado.

Por exemplo, o decaimento dos núcleos de rádio-226 é acompanhado pela emissão de partículas alfa, enquanto os núcleos de rádio-226 se transformam em núcleos de radônio-222:

A energia liberada durante o decaimento alfa é dividida entre a partícula alfa e o núcleo na proporção inversa de suas massas. A energia das partículas alfa está estritamente relacionada à meia-vida de um determinado radionuclídeo (lei de Geiger-Nettol) . Isso sugere que, conhecendo a energia das partículas alfa, é possível definir a meia-vida e identificar o radionuclídeo pela meia-vida. Por exemplo, o núcleo de polônio-214 é caracterizado pelos valores de energia das partículas alfa E = 7,687 MeV e T 1/2 = 4,510 -4 s, enquanto para o núcleo de urânio-238 E = 4,196 MeV e T 1 /2 = 4, 510 9 anos. Além disso, descobriu-se que quanto maior a energia do decaimento alfa, mais rápido ele prossegue.

O decaimento alfa é uma transformação nuclear bastante comum de núcleos pesados ​​(urânio, tório, polônio, plutônio, etc. com Z > 82); mais de 160 núcleos emissores de alfa são atualmente conhecidos.

Decaimento beta - transformações espontâneas de um nêutron em um próton ou um próton em um nêutron dentro do núcleo, acompanhada pela emissão de elétrons ou pósitrons e antineutrinos ou neutrino e.

Se houver um excesso de nêutrons no núcleo (“sobrecarga de nêutrons” do núcleo), ocorre o decaimento beta do elétron, no qual um dos nêutrons se transforma em um próton, emitindo um elétron e um antineutrino:

.

Durante esse decaimento, a carga do núcleo e, consequentemente, o número atômico do núcleo filho aumenta em 1, mas o número de massa não muda, ou seja, o elemento filho é deslocado no sistema periódico de D. I. Mendeleev de uma célula para direito do original. O processo de decaimento beta em termos gerais é escrito da seguinte forma:

.

Desta forma, os núcleos com excesso de nêutrons decaem. Por exemplo, o decaimento dos núcleos de estrôncio-90 é acompanhado pela emissão de elétrons e sua transformação em ítrio-90:

Muitas vezes, os núcleos de elementos formados durante o decaimento beta apresentam excesso de energia, que é liberada pela emissão de um ou mais raios gama. Por exemplo:

O decaimento beta eletrônico é característico de muitos elementos radioativos naturais e produzidos artificialmente.

Se a proporção desfavorável de nêutrons e prótons no núcleo é devido a um excesso de prótons, ocorre o decaimento beta do pósitron, no qual o núcleo emite um pósitron e um neutrino como resultado da transformação de um próton em um nêutron dentro do núcleo :

A carga do núcleo e, consequentemente, o número atômico do elemento filho diminui em 1, o número de massa não muda. O elemento filho ocupará um lugar no sistema periódico de D. I. Mendeleev uma célula à esquerda do pai:

O decaimento de pósitrons é observado em alguns isótopos produzidos artificialmente. Por exemplo, o decaimento do isótopo fósforo-30 com a formação de silício-30:

O pósitron, voando para fora do núcleo, arranca o elétron “extra” (fracamente ligado ao núcleo) da casca do átomo ou interage com um elétron livre, formando um par “pósitron-elétron”. Devido ao fato de que a partícula e a antipartícula se aniquilam instantaneamente com a liberação de energia, o par formado se transforma em dois quanta gama com uma energia equivalente à massa das partículas (e + e e -). O processo de transformação de um par de "pósitron-elétron" em dois quanta gama é chamado de aniquilação (aniquilação), e a radiação eletromagnética resultante é chamada de aniquilação. Neste caso, uma forma de matéria (partículas de matéria) é transformada em outra (radiação). Isso é confirmado pela existência de uma reação reversa - a reação de formação de pares, na qual a radiação eletromagnética de energia suficientemente alta, passando perto do núcleo sob a ação de um forte campo elétrico do átomo, se transforma em um par elétron-pósitron.

Assim, durante o decaimento beta do pósitron, no resultado final, não as partículas voam para fora do núcleo pai, mas dois quanta gama com uma energia de 0,511 MeV cada, igual à energia equivalente da massa de repouso das partículas - um pósitron e um elétron. E \u003d 2m e c 2 \u003d 1,022 MeV .

A transformação do núcleo pode ser realizada por captura de elétrons, quando um dos prótons do núcleo captura espontaneamente um elétron de uma das camadas internas do átomo (K, L, etc.), na maioria das vezes da camada K, e se transforma em um nêutron. Esse processo também é chamado de captura K. Um próton se transforma em um nêutron de acordo com a seguinte reação:

Nesse caso, a carga nuclear diminui em 1 e o número de massa não muda:

Por exemplo,

Neste caso, o lugar desocupado pelo elétron é ocupado por um elétron das camadas externas do átomo. Como resultado do rearranjo das camadas eletrônicas, um quantum de raios X é emitido. O átomo ainda mantém a neutralidade elétrica, pois o número de prótons no núcleo durante a captura de elétrons diminui em um. Assim, este tipo de decaimento leva aos mesmos resultados que o decaimento beta do pósitron. É típico, via de regra, para radionuclídeos artificiais.

A energia liberada pelo núcleo durante o decaimento beta de um determinado radionuclídeo é sempre constante, mas devido ao fato de que esse tipo de decaimento produz não duas, mas três partículas: um núcleo de recuo (filha), um elétron (ou pósitron) e um neutrino, a energia é diferente em cada ato de decaimento, ela é redistribuída entre um elétron (pósitron) e um neutrino, pois o núcleo filho sempre carrega a mesma porção de energia. Dependendo do ângulo de expansão, um neutrino pode transportar mais ou menos energia, como resultado do qual um elétron pode receber qualquer energia de zero a algum valor máximo. Conseqüentemente, durante o decaimento beta, partículas beta do mesmo radionuclídeo têm energias diferentes, de zero a algum valor máximo característico do decaimento de um dado radionuclídeo. Pela energia da radiação beta, é praticamente impossível identificar um radionuclídeo.

Alguns radionuclídeos podem decair simultaneamente de duas ou três maneiras: por meio de decaimentos alfa e beta e por captura K, uma combinação de três tipos de decaimentos. Nesse caso, as transformações são realizadas em uma proporção estritamente definida. Assim, por exemplo, o radioisótopo natural de potássio-40 de longa duração (T 1/2 \u003d 1,4910 9 anos), cujo conteúdo em potássio natural é de 0,0119%, sofre decaimento beta eletrônico e captura K:

(88% - decaimento eletrônico),

(12% - captura K).

Dos tipos de decaimentos descritos acima, pode-se concluir que o decaimento gama em sua “forma pura” não existe. A radiação gama só pode acompanhar vários tipos de decaimentos. Quando a radiação gama é emitida no núcleo, nem o número de massa nem a sua carga mudam. Consequentemente, a natureza do radionuclídeo não muda, mas apenas a energia contida no núcleo muda. A radiação gama é emitida durante a transição de núcleos de níveis excitados para níveis mais baixos, incluindo o nível do solo. Por exemplo, durante o decaimento do césio-137, um núcleo excitado de bário-137 é formado. A transição de um estado excitado para um estado estável é acompanhada pela emissão de gama quanta:

Como o tempo de vida dos núcleos em estados excitados é muito curto (geralmente t10 -19 s), durante os decaimentos alfa e beta, um quantum gama voa quase simultaneamente com uma partícula carregada. A partir disso, o processo de radiação gama não se distingue como um tipo independente de decaimento. Pela energia da radiação gama, bem como pela energia da radiação alfa, é possível identificar o radionuclídeo.

conversão interna. O estado excitado (como resultado de uma ou outra transformação nuclear) do núcleo de um átomo indica a presença de um excesso de energia nele. Um núcleo excitado pode passar para um estado de menor energia (estado normal) não apenas emitindo um gama-quântico ou ejeção de uma partícula, mas também por conversão interna, ou conversão com a formação de pares elétron-pósitron.

O fenômeno da conversão interna consiste no fato de que o núcleo transfere a energia de excitação para um dos elétrons das camadas internas (camada K-, L- ou M), que como resultado rompe o átomo. Esses elétrons são chamados de elétrons de conversão. Consequentemente, a emissão de elétrons de conversão é devido à interação eletromagnética direta do núcleo com os elétrons da camada. Os elétrons de conversão têm um espectro de energia de linha, em contraste com os elétrons de decaimento beta, que dão um espectro contínuo.

Se a energia de excitação exceder 1,022 MeV, a transição do núcleo para o estado normal pode ser acompanhada pela emissão de um par elétron-pósitron, seguido de sua aniquilação. Após a conversão interna, um sítio “vago” do elétron de conversão ejetado aparece na camada eletrônica do átomo. Um dos elétrons de camadas mais distantes (de níveis de energia mais altos) realiza uma transição quântica para um local "vago" com a emissão de radiação de raios-X característica.