Хорошо известно, что при цепной ядерной реакции (ядерном взрыве) распады ядер тяжёлого элемента инициируются попаданиями в них нейтронов, с непременным соблюдением следующих условий: во-первых, эти нейтроны испускаются при предыдущих распадах ядер, и, во-вторых, эти нейтроны являются тепловыми, т.е. имеют кинетические энергии, меньшие некоторого характерного значения, ничтожного по ядерным меркам.
Казалось бы, с тем, что тепловые нейтроны обладают способностью разваливать тяжёлые ядра, трудно согласовать наш вывод о том, что «избыточные» - на текущий момент – нейтроны в тяжёлых ядрах являются свободными. Тяжёлое ядро буквально нашпиговано тепловыми нейтронами, но при этом оно отнюдь не распадается – хотя его немедленный распад вызывает попадание в него единственного теплового нейтрона, испущенного при предыдущем распаде.
Логично допустить, что временно свободные тепловые нейтроны в тяжёлых ядрах и тепловые нейтроны, испускаемые при распадах тяжёлых ядер, всё-таки отличаются друг от друга. Поскольку у тех и у других отсутствуют ядерные прерывания, то степенью свободы, по которой они могут различаться, должен обладать процесс, обеспечивающий внутреннюю связь в нейтроне – через циклические превращения входящих в его состав пар [4]. И единственная степень свободы, которую мы здесь усматриваем – это возможность ослабления этой внутренней связи «на приросте масс» [4], из-за уменьшения частоты циклических превращений в нейтроне – с излучением соответствующих g-квантов. Приведение нейтронов в подобное ослабленное состояние – например, при распадах тяжёлых ядер, когда происходят экстремальные превращения энергии из одних форм в другие – не представляется нам чем-то необычным. Ослабленное состояние нейтрона обусловлено, по-видимому, нештатным режимом работы программы, которая формирует нейтрон в физическом мире – и при этом нейтрону легче распасться на протон и электрон. Поэтому, на наш взгляд, некорректен принятый в ядерной физике вывод о нестабильности свободного нейтрона и о его среднем времени жизни, равном примерно 17 мин [7]: этот вывод сделан на основе экспериментов лишь с нейтронами, вылетающими из атомных котлов [7,11] – а такие нейтроны (по крайней мере, часть из них) должны быть ослаблены. Неослабленный же нейтрон способен жить, на наш взгляд, неограниченно долго. Таким образом, устраняется теоретическая проблема, связанная с необходимостью объяснить – как обеспечивается стабильность ядерных нейтронов, если в свободном состоянии они, якобы, нестабильны.
Теперь вернёмся к цепным ядерным реакциям и попытаемся ответить на вопрос – каким образом ослабленный нейтрон разваливает тяжёлое ядро. По сравнению с неослабленными нейтронами, у ослабленных нейтронов период «включений-выключений» нуклонной несущей увеличен. Если у такого нейтрона, попавшего в ядро, будут «включены» ядерные прерывания, так что он окажется связан с каким-либо протоном, то вышеописанный синхронизм переключения связей в тройке n 0- p +- n 0 окажется невозможен. В результате нарушится синхронизм связей в соответствующем a-частичном комплексе, и, далее, оптимальный порядок переключения связей, обеспечивающих стабильность ядра в целом – что и приведёт к его распаду. Заметим, что ключевым моментом для описанного сценария является «включение» у ослабленного нейтрона ядерной связи – а для того, чтобы это «включение» произошло, нейтрон должен иметь достаточно малую кинетическую энергию. Так мы объясняем, почему нейтроны с кинетической энергией в несколько сотен кэВ только возбуждают тяжёлое ядро, а тепловые нейтроны с энергиями всего в несколько сотых эВ могут эффективно его развалить.
Кратко остановимся на ещё одном феномене - b+-распаде, который, в отличие от b--распада, должен происходить весьма необычно. Действительно, при b--распаде ядерный нейтрон превращается в протон с выстреливанием электрона, т.е. происходит обычный распад нейтрона. Но при b+-распаде ядерный протон превращается в нейтрон с выстреливанием позитрона. Мало того, что такое превращение не обеспечено собственной энергией протона – и, как полагают, недостающая энергия «восполняется ядром» [7]. Для превращения протона в нейтрон с освобождением позитрона требуется, с учётом вышеизложенных представлений о протоне и нейтроне, участие ещё одной частицы – предельно связанной пары [12]. Напомним, что в такой паре электрон связан с позитроном, причём энергия связи составляет 511 кэВ. Такая пара имеет массу электрона и нулевой электрический заряд – т.е., известный зарядовый дублет лептонов, e - и e +, можно дополнить до триплета e -, e + и e 0, где символом e 0 мы обозначили предельно связанную пару.
С учётом этих замечаний, реакция, происходящая при b+-распаде, имеет, как мы полагаем, следующий вид:
p + + e 0 ® n 0 + e +.
При допущении такой реакции, вышеназванные затруднения в представлениях о b+-распаде устраняются. Но мы пока не берёмся объяснить, почему такая реакция не наблюдается, когда исходные протоны являются свободными.
Заключение.
Вышеизложенное не претендует на полный охват огромного пласта экспериментальных данных – по физике атомного ядра. Мы постарались, на основе новой модели, качественно объяснить лишь основные свойства ядер.
Для такого объяснения, оказывается, не требуется изощрённых гипотез квантовой хромодинамики, в частности, про кварки и глюоны, с вопиющей проблемой конфайнмента в придачу. Надежды на получение кварков и глюонов в свободном состоянии теоретики связывают с вводом в строй Большого адронного коллайдера (LHC) в ЦЕРНе, как и надежды на открытие на этом коллайдере т.н. бозона Хиггса – гипотетической частицы, из-за которой, якобы, происходят «спонтанные нарушения симметрии», порождающие массы у элементарных частиц [3].
Но, на наш взгляд, здесь можно обойтись и без адронных коллайдеров. Проблему конфайнмента мы не решаем, а устраняем. Эта проблема, как следует из вышеизложенного, надуманная: кварков и глюонов не существует в природе. Что же касается масс элементарных частиц, то они таковы, потому что быть таковыми они предписаны – программами, формирующими эти частицы в физическом мире и задающими все их свойства.
1. А.И.Наумов. Физика атомного ядра и элементарных частиц. «Просвещение», М., 1984.
2. Г.Бете, Ф.Моррисон. Элементарная теория ядра. «Изд-во иностранной литературы», М., 1958.
3. А.Любимов, Д.Киш. Введение в экспериментальную физику частиц. «Физматлит», М., 2001.
4. А.А.Гришаев. Нейтрон: структурная связь «на приросте масс».
7. К.Н.Мухин. Экспериментальная ядерная физика. Т.1: Физика атомного ядра. «Атомиздат», М., 1974.
9. С.Девонс. Энергетические уровни ядер. «Изд-во иностранной литературы», М., 1950.
10. Э.В.Ланько, Г.С.Домбровская, Ю.К.Шубный. Вероятности электромагнитных переходов атомных ядер. «Наука», Л., 1972.
11. Л.Кёртис. Введение в нейтронную физику. «Атомиздат», М., 1965.
12. А.А.Гришаев. Новый взгляд на аннигиляцию и рождение пар.