Теоретическая модель кинематического освобождения атомарных электронов.




Как мы излагали ранее [13], атом, особенно многоэлектронный, отнюдь не состоит «в основном, из пустоты». Особенности генерации рентгеновского излучения и зондирования атомов электронами указывают на то, что объём атома разбит на концентрические шаровые слои, в которых действуют иные законы, чем в «пустом пространстве». Внешние радиусы этих слоёв примерно равны расстояниям соответствующих атомарных электронов от ядра. Отличия же от «пустого пространства» таковы: свободный электрон, для проникновения во всё более глубокий внутриатомный слой, должен иметь всё большую кинетическую энергию – превышающую энергию связи соответствующего атомарного электрона. Сферические границы этих слоёв, проникновение за которые для электронов с малыми энергиями исключается чисто программными средствами, мы называем сферами непроницаемости в атомах [13].

Каждая сфера непроницаемости в атоме соответствует одной атомарной связке «протон-электрон» - напомним, что, согласно нашим представлениям об атомных структурах [14], каждый атомарный электрон связан только с одним протоном в ядре. Протоны же удерживаются в ядре благодаря их связям с нейтронами [14], причём, эти ядерные связи «протон-нейтрон» являются не стационарными, а переключаемыми. Наиболее устойчивым – и, на некоторое время, автономным – нуклонным комплексом в ядре является динамическое структурное образование из двух протонов и двух нейтронов, т.е., a-частичный комплекс [14]. Целостность же тяжёлого ядра, в состав которого входят несколько a-частичных комплексов, поддерживается благодаря переформированиям этих комплексов.

Эти переформирования обусловлены вот чем. Ядерные связи у протона [14] возможны только на половине периода его атомного цикла, формирующего связку «протон-электрон», а период этого цикла зависит от энергии связи атомарного электрона. В многоэлектронном атоме все электроны имеют различные энергии связи, поэтому периоды атомных циклов у любой пары протонов, входящих в a-частичный комплекс, всегда неодинаковы. Переключения ядерных связей у них не согласованы идеально, фазовый сдвиг между этими переключениями накапливается, и, через некоторое время, каждый из этих двух протонов сможет образовать более стабильный a-частичный комплекс уже с другим протоном.

Теперь мы можем пояснить механизм кинематического освобождения атомарных электронов. Мы полагаем, что каждая из сфер непроницаемости – которые, подчеркнём, имеют не физическую, а чисто программную природу [14] – испытывает циклические программные обновления. Эти обновления производятся не мгновенно, а с конечным быстродействием, обусловленным скоростью программного сканирования пространства, т.е. скоростью света. Сканирование выполняется расходящейся «сферической волной» - в течение времени, требуемого для прохождения радиуса сферы непроницаемости со скоростью света – и сразу после этого начинается новый цикл сканирования.

Эти программные обновления сфер непроницаемости в многоэлектронном атоме происходят беспроблемно, если атом покоится (в локально-абсолютном смысле [14]), поскольку при этом сканирующие волны для всех сфер непроницаемости выходят, практически, из одной и той же точки – если считать ядро точечным – и сферы непроницаемости являются концентрическими. Если же атом движется со скоростью V, то, за время одного сканирования радиуса R, ядро смещается на расстояние, равное V ×(R / c). На это расстояние окажется сдвинут центр следующего сканирования по отношению к центру предыдущего – а, значит, и следующее положение сферы непроницаемости с радиусом R по отношению к предыдущему положению, причём, сфера непроницаемости сохраняет своё предыдущее положение вплоть до окончания следующего сканирования. А поскольку различаются радиусы сфер непроницаемости, то различаются периоды циклов их сканирования и сдвиги их последовательных положений – т.е. при движении атома, его сферы непроницаемости не сохраняют концентричность. Здесь, на наш взгляд, и кроется причина нестабильности многоэлектронного атома при его движении.

В самом деле, по логике программного формирования сфер непроницаемости, они должны не пересекаться и сохранять порядок вложенности друг в друга. А если, за время сканирования большей из двух сфер непроницаемости, с радиусами R внеш и R внутр, ядро успеет сместиться на разность их радиусов, то уже будет возможно внутреннее касание этих сфер непроницаемости. Это условие, в которое входит критическая скорость V кр движения атома, имеет вид R внеш/ c =(R внеш- R внутр)/ V кр, откуда получаем

V кр= с (R внеш- R внутр)/ R внеш. (4)

Считая, что радиусы R внеш и R внутр, т.е. расстояния соответствующих электронов от ядра, обратно пропорциональны энергиям связи E внеш и E внутр этих электронов, редуцируем (4) к виду

V кр= с (E внутр- E внеш)/ E внутр. (5)

Если две названные сферы непроницаемости «цементируют» коллектив из a-частичного комплекса и двух соответствующих электронов, то, по логике вышеизложенного, при скоростях атома, больших чем V кр, нарушается нормальная работа программ, обеспечивающих стабильность этого коллектива. Логично допустить, что результирующая сбойная ситуация отрабатывается таким образом, чтобы сохранить самые сильные связи в коллективе, пожертвовав при этом связями слабыми. А именно: a-частичный комплекс сохраняется благодаря выключению атомного связующего алгоритма у одного из протонов – в результате чего соответствующая сфера непроницаемости «отключается», а соответствующий атомарный электрон освобождается, т.е. происходит его кинематическое освобождение.

Сделаем два замечания. Во-первых, в ядерных a-частичных комплексах переключения ядерных связей наиболее оптимально согласованы при близости периодов атомных циклов у пары задействованных протонов – а, значит, при близости энергий связи у пары соответствующих атомарных электронов. Поэтому a-частичные комплексы формируются с повышенной вероятностью из тех пар протонов, энергии связи электронов с которыми имеют соседние значения – особенно в тяжёлых атомах, где энергии связи электронов могут различаться на четыре порядка. Далее, во-вторых, значения (E внутр- E внеш)/ E внутр (см. (5)), в которые входят энергии связи соседних электронов, минимальны для самых внутренних пар электронов. Сопоставляя эти два замечания с выражением для критической скорости (5), мы приходим к парадоксальному выводу. А именно: по мере роста скорости атома, критическая скорость должна достигаться, в первую очередь, для самых внутренних электронов, т.е. для самых сильно связанных – а не для самых слабо связанных, как можно было ожидать.

Поразительным образом, именно наш вывод – о кинематическом разрушении атомных структур, в первую очередь, изнутри – находится в согласии с экспериментальными реалиями. Пусть, например, у «лёгкого» и «тяжёлого» ионов, с атомными номерами в областях 20 и 80, изначально отсутствует по половине внешних электронов. Энергии связи самых внешних из оставшихся электронов у «лёгкого» иона – на два порядка меньше, чем у «тяжёлого». И если критическая скорость достигалась бы сначала для слабо связанных электронов, то сначала «пострадал» бы «лёгкий» ион – а «тяжёлый» ион можно было бы беспроблемно разогнать до большей скорости. Но, как отмечалось выше, при сходных отношениях заряда к массе, «тяжёлые» ионы удаётся разогнать до меньших скоростей, чем «лёгкие». Это и следует из нашего подхода, предсказывающего достижение критических скоростей сначала для сильно связанных электронов – с учётом того, что значения (E внутр- E внеш)/ E внутр (см. (5)) для самых внутренних электронов у «тяжёлого» иона значительно меньше, чем у «лёгкого». Но это ещё не всё.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-11-01 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: