Выбрать главу

Рис. 46

В следующем изотопе, гелии 6, нейтронам — некуда переворачиваться: более выгодные (базовые) положения в ядре — уже заняты другими нейтронами. В то же время, переход обоих нейтронов в базовое состояние вне ядра — в отличие от изотопа водорода-5, становится уже невыгоден (из-за наличия дополнительного протона). Кроме того, если один из нейтронов распадётся на протон, то получится стабильное ядро лития 6, что энергетически выгодно (о чём, подробнее — позже), и наблюдается в большинстве (99,99 %) распадов гелия-6, см. рис. 47. Поэтому, этому изотопу — приходится ждать, пока один из его гало-нейтронов не распадётся на протон, электрон и антинейтрино (b распад). Время распада, вследствие этого, оказывается огромно, по сравнению с ядром водорода-5: так, гелий-6 — существует около секунды (806,9 мс), а водород-5 — лишь примерно (более) 9,1×10–22 сек. Также, это время жизни примерно в миллиард миллионов миллионов раз длиннее, чем у гелия-5 (7×10–22 сек), в котором, для распада, достаточно перехода нейтрона из более высокоэнергетичного положения в базовое, которое в этом ядре свободно (после чего, другой нейтрон, легко переходит в базовое положение вне ядра).

Рис. 47

Далее: В ничтожных 1,7×10–4 % случаев, b распад гелия 6 может приводить не к литию-6, а к двум осколкам — гелию-4 и дейтерию. Это можно представить через промежуточную («виртуальную») стадию на рис. 48. При этом, нужно учесть, что значимая часть энергии b распада тут передаётся, в конечном итоге, не электрону и антинейтрино, а осколкам — ядру дейтерия и гелия-4, благодаря чему и возможен такой канал распада (в то время как сам литий-6, который угадывается, хотя и в возбуждённом, а не основном состоянии, в «виртуальной» стадии — в своём обычном (основном) состоянии, как известно и уже говорилось — стабилен).

Рис. 48

Далее: Гелий-7 (похожий по строению на водород-6, и тоже содержащий тринейтрон) — имеет время жизни 3,1×10–21 сек, т. е. немного выше, чем у гелия-5, несмотря на свою более высокую нейтроноизбыточность (это одно из проявлений т. н. гелиевой аномалии, уже объяснявшейся для случая водорода-6 / гелия-7 — ранее).

Распад гелия-7, несмотря на сходство этого ядра с изотопом водорода-6, происходит не с вылетом трёх нейтронов: Гелий-7 — распадается с вылетом только одного нейтрона, т. к. связь нейтронов в гелии-7 — выше, чем в водороде 6, и вылет сразу трёх нейтронов — невыгоден. Механизм реакции распада ядра гелия-7 — показан на рис. 49. Как видно, один из нижних нейтронов, тут — переворачивается, занимая конфигурацию в образующейся т. о. альфа-частице (= сердцевине будущего гелия-6); при этом, самый верхний нейтрон в тринейтроне — становится несвязанным (т. к. присоединён к гало-нейтрону), и переходит (минуя сразу два энергоуровня), в базовое состояние вне ядра (т. е. вылетает, унося энергию распада, в виде импульса).

Рис. 49

Далее: Следующий изотоп, гелий-8, по реакции распада и времени полужизни, в целом — схож с гелием-6 (см. табл. 2). По структуре, от гелия-6, это ядро отличается, как уже рассматривалось, лишь тем, что содержит не два, а 4 гало-нейтрона. Любой из этих гало-нейтронов — может превратиться в протон, поэтому время жизни гелия-8 (119,1 мс) — несколько меньше, чем у гелия-6 (806,9 мс).

В большинстве (83%) случаев реакции распада гелия-8, из-за превращения (b распада) одного из гало-нейтронов в протон — образуется изотоп литий-8. Возможные «виртуальные» стадии этого превращения — показаны на рис. 50.

Рис. 50

В 16,1% случаев, b распад гелия-8 сопровождается вылетом нейтрона, что можно объяснить через промежуточные (возбуждённые / «виртуальные») состояния [12], как наглядно показано — на рис. 51. Как видно, в этом канале распада, продуктами являются стабильное ядро лития-7, и свободный нейтрон.