background image

 

21

направлением  действующего  поля.  В  результате  смещения  электронов  в  атомах 
вещества  из  своего  равновесного  состояния  происходит  изменение  физических 
свойств  этого  вещества,  например,  происходит  намагничивание  этого  вещества 
(тела).  Общий  механизм  формирования  магнита,  в  том  числе  и  магнита  Земли, 
отличающийся от квантово-механических представлений, подробно описан [1, 5]. 

Определения – собственные  магнитные моменты протона и электрона,  введенные 

при  появлении  понятия    -  магнетон  Бора,  вряд  ли  имеют  физический  смысл  в 
классическом  понимании;  они  были  введены  в  своё  время  под  влиянием  квантовой 
механики,  а  точнее  путём  квантования  механического  момента  заряженных 
элементарных  частиц,  а  также  с  учетом  не  только  спинового,  но  и  орбитального 
движения электрона вокруг ядра атома, которое в атоме водорода отсутствует [1, 5]. 

Протон  и  электрон  в  атоме  водорода  в  отдельности  вращением  вокруг 

собственных  осей  порождают  только  собственные  магнитные  поля  и  каждый  в 
отдельности магнитами с двумя полюсами не являются. 

Каждый  атом  периодической  системы,  для  понижения  своей  энергии,  в  первую 

очередь,  будет  объединяться  с  атомом  себе  подобным.  Атом  водорода  через 
диполь-дипольную  связь  связывается  со  вторым  атомом  водорода,  образуя 
молекулу  водорода.  В  результате  взаимодействия  двух  диполей  формируется 
электромагнитный  квадруполь.  Электроны  из-за  их  взаимного  отталкивания  будут 
находиться  на  определенном  расстоянии  друг  от  друга  (рис. 3), но  они  находятся 
внутри молекулы. 

+

+

 

Рис. 3. Схема электромагнитного квадруполя в молекуле водорода. 

В  отличие  от  свободного  атома  водорода  электроны  в  молекуле  водорода 

занимают  строго  определенное  положение  под  действием  сил  электрического  и 
магнитного полей. 

Как 

известно, 

молекула 

водорода 

обладает 

четко 

выраженными 

диамагнитными  свойствами.  Это  означает,  что  два  парамагнитных  атома 
образовали  между  собой  электромагнитный  квадруполь,  который  не  реагирует  на 
внешнее  магнитное  поле,  то  есть  произошло  образование  диамагнитной  ячейки,  в 
которой  поля  двух  элементарных  магнитов  замкнуты  друг  на  друга.  Одноименные 
полюсы отталкиваются друг от друга (рис. 4). 

 

N

S

N

S

N

S

S

N

 

Рис. 4. Схема взаимодействия двух диполей или двух элементарных магнитов и 

образования магнитного квадруполя (диамагнитной ячейки) в молекуле 

водорода. 

Известно, что молекула Н

2

 в химическом отношении достаточно инертна. Мы 

объясняем  это  свойство  тем,  что  валентные  диполи  (протон-электрон) 
взаимосвязаны, и валентные электроны находятся внутри молекулы. 

Известно, что в природе кроме основного химического элемента, существуют 

его  изотопы. 

Изотопы

  –  это  разновидности  атомов  химического  элемента  с 

одинаковым  числом  протонов,  но  различным  числом  нейтронов  в  атомных  ядрах; 
имеют  одинаковое  число  электронов  и  занимают  одно  и  то  же  место  в 
периодической системе химических элементов Менделеева. 

В  природе  имеют  место  стабильные  (устойчивые)  изотопы,  которые 

существуют  в  неизменном  виде  неопределенно  долго,  и  нестабильные 
(неустойчивые, радиоактивные) изотопы, самопроизвольно распадающиеся. 

Как  уже  отмечалось  выше,  протоны  и  нейтроны  называют  нуклонами.  Число 

нуклонов в ядре (M = N + Z) называют массовым числом (где N – число нейтронов,