Рис. 51
В 0,9% случаев, распад идёт до гелия-5 и трития, а это — как раз компоненты, которые можно видеть (в виде относительно самостоятельных частей (кластеров)), в наглядной структуре ядра лития-8 (в который гелий-8 превращается, как уже говорилось, в 83% случаев). В данном же случае, (образующееся) ядро лития-8 — не успело передать, в полной мере, лишний импульс (энергию) b– распада электрону и нейтрино, и оказалось в некотором высоковозбуждённом состоянии, которое имеет достаточную энергию, чтобы перейти в базовое состояние не обычным путём (через испускание гамма-кванта), а через распад с образованием двух осколков — ядер гелия-5 и трития [12]. Упрощённо, можно представить, что лишняя энергия раскалывает ядро 8Li (в основном состоянии) — на две и так бывшие относительно самостоятельными, части.
Далее: Следующие изотопы, гелий-9 и гелий-10, существуют за счёт того, что содержат незаполненные участки в базовом энергетическом уровне ядра. Поэтому распад этих ядер — происходит, подобно гелию-5 и -7 — через посредство перехода одного или двух нейтронов, на более низкий энергетический уровень в ядре (тут — базовый энергоуровень), с образованием альфа-частицы в центре ядра (т. е. с образованием кора). Эта переконфигурация нуклонов — естественным образом, приводит к одному или двум лишним, несвязанным нейтронам, переходящим в базовые состояния уже путём вылета из ядра, см. рис. 52.
Рис. 52
В целом, механизм распада изотопов гелия-9 и -10 — аналогичен таковому у гелия-5 и гелия-7. Время жизни гелия-9 (8×10–21 сек) и гелия-10 (3,1×10–21 сек) — поэтому крайне похоже на времена жизни гелия-5 (7×10–22 сек) и гелия-7 (3,1×10–21 сек).
Итак, мы рассмотрели распады всех нестабильных изотопов гелия. В сумме с предыдущими главами, мы рассмотрели т. о. распады радиоактивных ядер среди первых 15-ти изотопов таблицы Менделеева. Как видно, всё может объясняться из наглядной геометрии ядер (для полного объяснения — необходимо разобрать ещё выгоду конфигураций изотопов лития-6, -7 и -8, являющихся продуктами реакций распада гелия-6 и -8; об этих ядрах, подробнее — несколько позже).
В целом, вместе с предыдущими главами, мы рассмотрели весь первый ряд таблицы Менделеева. На примере изотопов наиболее простых элементов, водорода и гелия — мы увидели причины различных свойств ядер, включая объяснения величин спинов ядер, числа изотопов у элементов, существования нейтронных гало, времён полужизни ядер (либо их стабильности), и путей распада.
Далее, можно рассмотреть и более сложные изотопы, принадлежащие уже элементам второго ряда таблицы Менделеева. Но прежде — обратимся, подробнее, к рассмотрению вопроса о природе ядерных взаимодействий (= сильных (мезонных) полей), с учётом полученных знаний о структуре ядер водорода и гелия.
Роль мезонов в ядерных взаимодействиях
На неклассическом этапе, известно, что взаимодействия нуклонов внутри ядра, осуществляются путём обмена квантами сильного (ядерного) поля — мезонами. Но как уточняется роль мезонов в связывании нуклонов с т. зр. постнеклассических представлений, и где их место в ядре (наглядно)? Рассмотрим это:
Для начала, вспомним строение мезонов — см. рис. 53. Теперь определим место, которое занимают мезоны в наглядно изображаемом ядре, например, гелии-4 (альфа-частице) — см. рис. 54. Из рис. видно, что мезоны — естественным образом, помещаются в «разломе», отделяющем протон от нейтрона, как будто этот разлом — специально создан для мезонов. (Вернее, как будет позже показано, существование этого разлома — причина существования мезонов (и сильного (т. е. ядерного) взаимодействия)).
Рис. 53
Рис. 54
Итак, теперь мезонное (= ядерное) поле — можно представить т. о. наглядно, т. е. на более глубоком уровне.
Далее: Известно, что спин пи-мезонов равен нулю. Попробуем определить спин мезонов, каким он является, по отношению к протонам и нейтронам, на рис. 55. На рис. видно, что мезоны — не развёрнуты ни вверх, ни вниз, т. е. располагаются, одновременно — и над, и под плоскостью, делящей ядро на верхнюю и нижнюю части. Т. о. спин мезонов не может быть ни положительным, ни отрицательным (в отличие от спинов нейтронов и протонов). Этому соответствует только спин 0. Итак, теперь мы можем видеть наглядно и причину нулевого спина мезонов, по отношению к положительным и отрицательным полуцелым спинам нуклонов: в дополнение к объяснению спина 0 через взаимопротивоположные спины кварка и антикварка в мезоне, спин 0 объясняется самой ориентацией мезона в ядре (рис. 55).