22
Z – число протонов), так как оно равно округленному до целого числа значению
массы атома изотопа (в кислородной или углеродной шкале атомных весов).
Изотопы обозначают символом химического элемента с массовым числом сверху
слева или справа; внизу слева будем указывать число протонов, а справа число
нейтронов, например, изотоп тритий (Т) имеющий массовое число 3, 1 протон, 2
нейтрона будет записываться так: Т, или
2
3
1
Н
, или
2n
3
1
Н
. (см. табл. 1)
Что представляет собой дейтерий?
Дейтерий является стабильной
единицей, которая состоит из двух частей: нейтрона и пары протон-электрон.
Возникает вопрос, под действием каких сил электронейтральный нейтрон
присоединяется к электронейтральному атому водорода? Выше уже отмечалось,
что нейтрон обладает массой примерно равной протону, магнитным моментом и
спином равным ½, как у протона и электрона. Все эти силы условно отнесем к
магнито-гравитационным. Считаем, что нейтрон присоединяется к протону атома
водорода под действием магнито-гравитационных сил.
Известно, что свободный нейтрон расщепляется на протон, электрон и
антинейтрино по схеме: n→p
+
+ē+ν(*). Из стабильности дейтерия следует, что
протон с электроном, т.е. атом водорода стабилизируют нейтрон. Разберёмся с
нейтроном и его магнитным моментом.
Известно, что нейтрон не имеет электрического заряда, но имеет магнитный
момент. Возникает вопрос – как же мог появиться магнетизм у нейтрона, если он
не имеет электрического заряда?
Попытаемся
построить
логическую
схему,
объясняющую
появление
магнитного момента нейтрона. Поскольку
масса нейтрона
больше массы атома
водорода, в нейтроне содержится больше энергии, чем в протоне и электроне
вместе взятых, и поэтому самопроизвольное превращение нейтрона в протон
является энергетически возможным. Известно, что при таком превращении
выделяется энергия в количестве 0,78 Мэв.
Таким образом, если превращение нейтрона в протон является вообще
возможным, то радиоактивное превращение свободного нейтрона в протон должно
обязательно совершаться, ибо мы знаем, что всякая система, обладающая избытком
энергии, стремится перейти в состояние с минимумом энергии.
Из схемы авторазложения нейтрона (*) видно, что нейтрон состоял из двух
заряженных частиц, имеющих противоположные знаки – протона и электрона;
третья частица – антинейтрино, не имея ни массы покоя, ни заряда, ни магнитного
момента, быстро удаляется из взрывной сферы реакции разрушения нейтрона. Из
формулы (*) следует, что пара частиц – протон с электроном – генетически связана
с нейтроном. Рассмотрим схему (*) в обратном направлении. Известно, что простое
соединение протона с электроном не приводит к рождению нейтрона; для
появления последнего нужна еще одна частица – нейтрино.
Что же делает нейтрино в нейтроне? Можно полагать, что нейтрино, обладая
большой энергией, сближает положительный и отрицательный заряды настолько,
что они практически нейтрализуют друг друга, и общий заряд нейтрона
воспринимается как нейтральный. Однако, нейтрон при этом имеет магнитный
момент, хотя и не очень большой. Опираясь на этот факт можно заключить, что
нейтрино способствовало уменьшению скорости вращения протона и электрона, то
есть уменьшению величин собственных механических моментов обеих частиц и их
сближению, что проявилось в почти полной нейтрализации их зарядов.
Две частицы – протон и электрон, в отсутствии нейтрино, могут образовать
только
электромагнитный
диполь
с
четко
раздельным
существованием
положительного и отрицательного зарядов. Этот диполь в нашем представлении
является атомом водорода, который обладает свойствами элементарного магнита,
образование которого было рассмотрено выше.