СТРАННЫЙ РАСПАД

 

                                                                                                            М.Е. Шульман

 

С легкой руки Ю.М. Дерлюка ( http://my.mail.ru/community/kreweo/4298EDED9A7773F1.html )  я заинтересовался явлением позитронной эмиссии и обратился к всеведущей Википедии. Приведу текст, чтобы не затруднять пользователей переходами:

http://ru.wikipedia.org/wiki/Позитронный_распад

 

«Позитронный распад — тип бета-распада, также иногда называемый «бета-плюс-распад» (β+-распад), «эмиссия позитронов» или «позитронная эмиссия». В β+-распаде один из протонов ядра превращается посредством слабого взаимодействия в нейтрон, позитрон и электронное нейтрино. Многие изотопы испускают позитроны, в том числе углерод-11, азот-13, кислород-15, фтор-18, иод-121. Например, в следующем уравнении рассматривается превращение посредством β+-распада углерода-11 в бор-11 с испусканием позитрона e+ и электронного нейтрино νe

Процесс позитронного распада всегда конкурирует с электронным захватом, который имеет энергетический приоритет, но как только энергетическая разница исчезает, коэффициент ветвления реакции сдвигается в сторону позитронного распада. Для того, чтобы позитронный распад мог происходить, разница между массами распадающегося и дочернего атомов Qβ должна превосходить удвоенную массу электрона (то есть Qβ > 2me = 2×511 кэВ = 1022 кэВ)(Курсив мой – М.Ш). В то же время электронный захват может происходить при любой положительной разнице масс.

Спектр кинетической энергии позитронов, испускаемых ядром в позитронном распаде, непрерывен и лежит в диапазоне от 0 до Emax = Qβ − 2me. В этом же диапазоне лежит энергия излучаемых нейтрино. Сумма кинетических энергий позитрона и нейтрино равна Emax. Позитрон почти мгновенно аннигилирует с одним из электронов окружающего распавшийся атом вещества, излучая два аннигиляционных гамма-кванта с энергией 511 кэВ и противоположно направленным импульсом. Детектирование таких гамма-квантов позволяет легко восстановить точку аннигиляции, поэтому изотопы, испытывающие позитронный распад, используются в позитронно-эмиссионной томографии».

Более всего мне показалось странным именно то, что никто не находит это явление странным. Ведь протон известен как одна из наиболее стабильных элементарных частиц. Да и можно ли назвать распадом процесс, в котором из протона с энергией покоя 938,272 046(21)  МэВ образуются нейтрон с энергией покоя 939, 565 379 МэВ, позитрон с энергией покоя 0.510 998 928 МэВ и электронное нейтрино. Т. е. в процессе «распада» происходит возрастание энергии покоя  на 1.804 331 728 МэВ, что соответствует росту массы покоя на кг. Мало того, обратим внимание на строки в тексте Википедии, которые я выделил курсивом: « распад» не происходит, если приращение энергии покоя продуктов меньше двух электронных энергий покоя. И в дополнение ко всему позитрон и нейтрино уносят в виде кинетической энергии излишек этой неизвестно откуда появившейся энергии. Конечно, с учетом энергии связи (дефекта массы) на один нуклон прирост массы буде меньше примерно на 0,1%, но это ничего не меняет. Наиболее рациональными являются следующие объяснения этого явления:

1.Фотон с энергией распадается в поле ядра на электрон и позитрон. Электрон тут же поглощается протоном, превращая его в нейтрон, позитрон аннигилирует с электроном оболочки, порождая два фотона. Этот вариант хорошо объясняет появление дополнительной энергии, но кажется неприемлемым по ряду причин. Появление фотона высокой энергии не ускользнуло бы от внимания физиков.

Распад фотона в других случаях не сопровождается превращением протона в нейтрон. И, наконец, при распаде фотона не наблюдается появление нейтрино.

2. Чтобы понять второй вариант этого процесса, следует вспомнить предложенную мной  статье «О структуре фотона» гипотезу о вакуум-паре – нейтральной, безмассовой и безинерционной системе из максимально сближенных протоэлектрона и протопозитрона. Пара является нейтральной в силу того, что заряды проточастиц компенсируют друг друга. Однако, попадая в сферу действия внешних противоположных зарядов, вакуум-пара может быть разорвана, если внешняя энергия превышает внутреннюю энергию притяжения и достаточна для превращения проточастиц в полноценные частицы, т. е. не меньше . Представим себе вакуум-пары, находящиеся вблизи ядра атома, например, углерода-11. Большую часть времени такие пары будут находиться в состоянии поляризации – протоэлектроны притягиваются к ядру, протопозитроны отталкиваются. В какой-то момент времени движение электронов оболочки приводит к их сближению (наподобие парада планет) и возрастанию напряженности поля в направлении одной из вакуум-пар. Это вызовет разрыв вакуум-пары, сопровождающийся появлением нейтрино и антинейтрино и превращением проточастиц в настоящие электрон и позитрон. Электрон и антинейтрино поглотятся протоном с образованием  нейтрона (а при распаде нейтрона происходит обратный процесс). Позитрон аннигилирует с электроном оболочки  с образованием двух фотонов, нейтрино покинет систему.

Обратим внимание, что при таком характере процесса мы узнаем нечто новое о строении вакуум-пары. А именно, что в состав вакуум-пары, кроме проточастиц, входят электронные нейтрино и антинейтрино. Отсюда следует далеко идущее предположение: поскольку мы предполагаем, что основным механизмом образования фотонов является активизация вакуум-пары и поскольку при этом вылета нейтрино не наблюдается, резонно предположить, что нейтрино входят в состав фотона.

В статье http://ru.wikipedia.org/wiki/Позитронно-эмиссионная_томография  приводятся времена полураспада, характерные для отдельных элементов второго периода таблицы Менделеева. По волновым функциям электронов в оболочках этих атомов можно вычислить вероятность суперпозиции напряженностей, достаточной для разрыва вакуум-пары. Появление некой необъяснимой постоянной, возможно, будет указывать на объемное содержание вакуум-пар в пространстве.

Вывод: есть достаточно оснований, чтобы  процесс, известный под названием позитронного распада считать доказательством существования вакуум-пар.

 

                        -------------------------------------------------------------------

 

Возможно, и появление нейтронов при ударе молнии (http://science.compulenta.ru/669286/ ) тоже как-то связано с разрывом вакуум-пар за счет высокой напряженности электрического поля. При этом протоны – ядра водорода - поглощают протоэлектроны и превращаются в нейтроны. А протопозитроны аннигилируют с электронами водорода и образовавшиеся фотоны обеспечивают сверкание молнии.

НАЗАД СОДЕРЖАНИЕ ВПЕРЁД

Счётчик посетителей Zahodi-ka.ru. Показано число посетителей за сегодня, последние 7 и последние 30 дней.

          

Яндекс.Метрика