В.Мантуров

БЕТА-РАСПАДЫ. НОВЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ (гипотеза)

Гипотеза автора о кристаллической структуре нуклонов и квазикристаллической структуре ядер позволяет качественно объяснить физический механизм бета-распадов по-новому. Основанием служат вновь открывшиеся свойства нейтрона: обладание двумя локальными электростатическими гнездами, к каждому из которых может присоединиться протон или один позитрон. В последнем случае нейтрон превращается в ПНП-протон нейтронного происхождения (в отличие от естественных протонов). Статус позитрона в ПНП менее прочен (пасынок), чем протонов, и потому временами происходят и бета-распады и К-захваты. Электростатическая природа и сильных и слабых взаимодействий сводит их к единой природе - электромагнитной.

С точки зрения автора [15, 16], нейтрон предстает теперь в трех ипостасях: 1) просто нейтрон; 2) нейтрон с присоединенными одним или двумя протонами; 3) нейтрон с присоединенным одним позитроном, превращающим нейтрон в протон нейтронного происхождения (ПНП). Превращения нейтрона в протон и протона в нейтрон известны давно, но было не ясно, как и почему происходят эти метаморфозы. Наша гипотеза позволяет понять эти процессы, ответить на множество трудных вопросов и устранить противоречия, накопившиеся за десятилетия в ядерной физике [15, 16]. И сводит все виды ядерных взаимодействий (сильных, электромагнитных и слабых) в единый вид - электростатические с электромагнитными процессами. Одно из достоинств нашей гипотезы - это новое представление о физическом механизме слабых взаимодействий, раскрытию которых и посвящена настоящая работа.

Бета-минус распад. Первыми были открыты и опознаны (идентифицированы) бета-электронные распады. С них мы и начнем. Их классическим примером стал бета-минус распад свободного нейтрона, хотя раньше говорили лишь о бета-электронных распадах в основном тяжелых ядер. Принято полагать, что при бета-минус распаде свободного нейтрона n он превращается в протон p и из него (нейтрона или ядра) «вылетает» или «испускается» [1-14] электрон e и антинейтрино v. С помощью символов это записывают так:
                    (1) Наша гипотеза позволяет записать эту же (1) реакцию следующим образом:
          (2) Свободный нейтрон всегда готов захватить позитрон. Если же он в составе ядра, то ядро должно стимулировать его к захвату позитрона. Такими являются нейтронно-избыточные ядра. Но откуда взяться позитрону? Свободных позитронов практически не бывает. В Природе их бесчисленное множество, но все они находятся в связанном состоянии, в частности, представляя то, что физики называют «морем Дирака». С нашей точки зрения, это — безбрежный океан из диполей-гантелек (е-е+), образующих решетку типа решетки Изинга [15, 16]. Свободные позитроны появляются, как известно, только при возникновении пары (е- + е+). Следовательно, чтобы вырвать позитрон из «моря Дирака», необходимо разорвать на части одну какую-то его диполь-гантельку (е-е+). Но для этого необходим гамма-квант Это одно условие. Второе - такая диполь-гантелька должна оказаться пространственно настолько рядом с гнездом нейтрона, что позитрон гантельки уже "смотрит" в это гнездо. Эту гантельку можно назвать «избранной», а нейтрон - «созревшим». Таковы условия, которые должны быть реализованы к моменту случайного их совпадения по месту и по времени. Именно этим слабые взаимодействия отличаются от сильных взаимодействий.

Расшифруем (2). Первая квадратная скобка - нейтрон готов к метаморфозе и появился случайный гамма-квант. Вторая квадратная - к этому моменту «избрана» и диполь-гантелъка. Третья - гамма-квант разъединил эту диполь-гантельку, и позитрон в миг устремился в гнездо нейтрона. Электрон стал свободным и ему не остается ничего, как «вылететь» из ... . Но он не был ни в ядре, ни в нейтроне. Весь процесс осуществляется за счет случайного гамма-кванта A в (2) - это остаток энергии той части hv, которая принадлежала позитрону, но не была им израсходована на «работу входа» в гнездо. При бета-минус распаде свободного нейтрона в нем ничто не противодействует «входу» позитрона в его состав. Если нейтрон принадлежит ядру, то «входу» препятствуют все протоны ядра. И в каждой такой реакции величина расхода энергии на преодоление «входу» случайна. Вот почему спектр бета-минус распадного электрона получается сплошным. Может быть, и «дефект массы» здесь не причем. Откуда ему взяться при бета-электронном распаде, например, свободного нейтрона? И никакой перестройки ядра (тем более свободного нейтрона) не предполагает наша гипотеза. Следовательно, и затраты энергии на перестройку не нужны.

Бета-плюс распад. Вот в этом виде распада позитрон действительно вылетает из ядра, конкретнее - из ПНП, принадлежащего ядру. Поэтому вместо реакции принятого формата
                    (3) следует теперь писать
          (4) Физический механизм таков. Электрон, реально приблизившийся к ПНП, — первая в {4} квадратная скобка - выполняет важную роль: он похищает позитрон, спровоцировав его «на побег» из ПНП. Этому похищению помогает суммарный заряд протонов ядра. Но они в ядре пространственно разобщены (и по гипотезе), поэтому основной вклад в силу, выталкивающую позитрон, принадлежит ближайшим одному или двум протонам. Вторая квадратная скобка показывает, что позитрон извлечен из гнезда ПНП и стремится к электрону. ПНП превратился в нейтрон. В третьей квадратной скобке - нейтрон и пара, соединившаяся, которая возвращается в состав аля-решетки Изинга, излучив два гамма-кванта с суммарной энергией
Пока никто не предпринимал попытки разделить протоны на протоны естественного и нейтронного происхождения. Никто не знал, что такой эксперимент надо осуществить. Нет ничего удивительного: наша гипотеза опубликована недавно. Необходимось в постановке такого опыта подсказывают описанные выше физические процессы, которые с 30-х годов XX века не поддавались объяснению, подобно нашему. Нашу гипотезу доказывает и превращение тритона в ядро гелия-3: тритон нейтронно-избыточен - его нейтроны расположены по обе стороны от протона, образуя два свободных гнезда! Даже эксперимент, поставленный американскими физиками Ф.Райнесом и К.Коуэном в 1953 году, может служить подтверждением существования двух сортов протонов. Так как в их опытах осуществлялся К-захват, то первая гамма-вспышка соответствует процессу. Признание второй вспышки за акт поглощения нейтрона, возникшего из протона, - вызывает сомнения. Если в нейтрон превращался действительно протон, то он обязан быть ПНП (что подтверждает нашу гипотезу [15, 16]), так как естественные протоны неограниченно стабильны и не могут в атоме водорода превращаться в нейтроны. Вероятнее всего в нейтроны превращались протоны (ПНП) ядер более тяжелых атомов из состава жидкого сцинтиллятора и соли кадмия. Но такие нейтроны обязаны оставаться в ядре. Ядра с числом протонов более двух подвергаются бета-распадам не для того, чтобы отдать свой нейтрон кадмию, а чтобы открыться благодаря -распаду и, приняв естественный протон вместо позитрона, стать стабильным ядром. Процессы бета-распадов всех видов позволяют ядрам вновь поселиться в долине стабильности.

Вот пример проявления такой особой устремленности. Нечетно-нечетному брому-80 очень не повезло. Он оказался между двумя своими стабильными собратьями. Быть в центре поперечного сечения долины стабильности и оставаться радиоактивным! И он, не будучи ни нейтронно-избыточным, ни нейтронно-дефицитным, использует все виды распадов, чтобы превратиться в достойного представителя долины стабильности. И таких ядер (но четно-нечетных) много. Заметим, если ПНП приписать спин = 1 (ПНП состоит из нейтрона и позитрона), и учесть, что спин гамма-кванта = 1, то слагаемые во всех трех собирательных скобках (4) и (2) окажутся эквивалентными трем фермионам. Необходимость в нейтрино не просматривается.

Известны, хотя и редкие, случаи внутреннего возгорания человека. При этом наружный кислород для и воспламенения и сгорания за доли минуты не нужен. Это возможно только в том случае, если кислород выделяется внутри тела человека, его органов. И нужен не просто кислород, а кислород атомарный. Лишь в этом случае сгорание соседних молекул живой ткани будет немедленным и внутренним. Возможно ли это. Наша гипотеза позволяет ответить: ДА!
В самом деле, если протоны существуют и в виде ПНП, то, наверняка, возможно и существенное накопление протонов именно в виде ПНП. Поскольку человеческое тело состоит на 70% из воды, то, следовательно, каким-то образом эта вода путем постоянного обмена и метаболизма накапливается в органах. И, похоже, в костных тканях в первую очередь, раз они сгорают практически без остатка, в то время, как в крематориях этого не достигают даже при длительном сжигании при температуре в несколько тысяч градусов.
Откуда берется атомарный кислород? Метаболизм - это и почти бесчисленное число электронов, движущихся через мембраны, и широкий диапазон их энергии (скорости).
Они свободны и практически могут вступать в реакции типа К-захватов или позитронных бета-распадов. В этом случае протоны-ПНП превращаются в нейтроны, и атомарному кислороду молекул воды не остается ничего, как предстать в несвойственной для живых тканей роли: роли поджигателя и беспощадного убийцы. Другие объяснения пока не приводили к раскрытию этого загадочного явления.

Использованная литература

1. Физическая энциклопедия. том 1, 4. — М., 1988, 1994.
2. Физический энциклопедический словарь - М., 1960-1966.
3. Широков Ю.М и Юдин Н.П. Ядерная физика. - М., 1972.
4. В глубь атома. - Сб. статей. — М., 1964.
5. Окунь Л.Б. Физика элементарных частиц. - М., 1988.
6. Парнов Е.И. Дальний поиск. - М., 1963.
7. Дубовой Э.И. По следам невидимок. - М., 1985.
8. Григорьев В.И. Мякишев Г.Я. Силы в природе. - М., 1988.
9. Пономарев Л.И. Под знаком кванта. - М., 1989.
10. Матвеев А.Н. Атомная физика. - М., 1989.
11. Ферми Э. Элементарные частицы. - М., 1953.
12. Ципенюк Ю.М. Принципы и методы ядерной физики. - М., 1993.
13. Александров Ю.А. Фундаментальные свойства нейтрона. - М., 1982.
14. Ракобольская И.В. Ядерная физика. - М.: МГУ, 1981.
15. Мантуров В.В. Нуклоны. Ядерные силы. Изотопы. Актуальные проблемы современной науки № 4(7). - М., 2002.
16. Мантуров В.В. Ядерные силы. Предложение разгадки. - ТМ № 2 - М., 2006.
17. Карцев Вл. Приключения великих уравнений. - М., 1970.
18. Мантуров В.В. Фотон. Каков он? Масса фотона. Международная академия. Межакадем. Информ. Бюллетень № 20 Юбилейный. 300-летию Великого города Петра посвящается.