Атомный распад начинается с самых последних синтезированных элементов с неустойчивой громоздкой структурой, так что элементы 11-го ряда уже распались, начиная с элемента № 118.
Элементам 10-го ряда, к которому принадлежат актиноиды, и посвящён настоящий анализ.
Особое место среди актиноидов занимает уран – главный элемент атомной энергетики.
Характерно, что внешняя электронная оболочка ионов урана всегда заполнена целиком; валентные же электроны находятся в предыдущем электронном слое, в подоболочке.
Природным изотопам урана свойственно два вида распада. Альфа-распад, когда от ядра урана отпочковывается ядро гелия - дважды ионизованного атома гелия.
И самопроизвольное спонтанное деление. Последнее случается очень редко - примерно с одним ядром из миллиона распавшихся без какого-либо вмешательства извне, - атом разваливается на две или более частей.
Систематическое исследование урана началось с 1896 года после открытия радиоактивности Анри Беккерелем. Было установлено, что интенсивность излучения урановых препаратов пропорциональна числу атомов урана, содержащихся в них. Конкретный вид распада урана в виде альфа-лучей был обнаружен в 1939 году.
Далее в результате нейтронной бомбардировки урана неожиданно выяснился огромный порядок высвобождаемой энергии: из одного атома урана высвобождалось примерно 200 МэВ. И подтвердилось предположение физиков о том, что процесс взаимодействия атома урана с нейтроном сопровождается испусканием дополнительных нейтронов.
Теперь рассмотрим, какой основной процесс лежит в основе взаимодействия – захвата нейтрона атомом актиноида. Как его можно охарактеризовать – как распад или всё-таки синтез? По этому вопросу Новая космогоническая теория /1, 2/ однозначно говорит, что внутриатомная энергия как результат внутриатомного взаимодействия выделяется в результате синтеза составляющих атом структур. Как мы уже теперь знаем – это дипольные структуры.
Обращаемся к таблице № 2, дополняющей таблицу №1 уточняющими показателями в отношении энергии связи дипольных структур актиноидов.
Среди элементов 7-го периода на первый план выступают атомы актиноидов, имеющие энергию связи - дополнительную атомную массу в размере 51 и 49 атомных единиц массы (графа 6 таблицы 2). Это уран-235, плутоний-239, уран-233 - актиноиды, атомы которых имеют нечётные атомные массы и обладают способностью захватывать по одному нейтрону с последующим рождением двух и более нейтронов и осуществлять цепную реакцию выделения энергии.
У урана-235 при атомной массе 235 а.е.м. и массовом числе - удвоенном атомном номере 2х92= 184 а.е.м. число дополнительных диполей и в то же время энергия внутриатомной связи составляет (А – М) = 235-184= 51 а.е.м.
Отсюда вырисовывается особая роль числа 51 - числа дополнительных диполей или связности атомов урана-235 в сравнении с ближайшей связностью 50, характерной для некоторых атомов, атома радия в том числе, и отличающейся от первой на 1 а.е.м.
Нечётное число дипольных связей предполагает незавершённость 2-х дипольной структуры, готовой к завершению её внедряющимся диполем-нейтроном, то есть к нейтронному синтезу.
Однако нептуний-237 как продукт нейтронного синтеза трансурана, тоже имея энергию связи в 51 а.е.м., то есть нечётную дополнительную атомную массу, в то же время не готов к подобному процессу, характерному для урана и плутония. Анализ таблицы 2 показывает, что его массовое число не содержит целочисленного количества 4-х-дипольных структур. Что, видимо, затрудняет беспрепятственное отщепление поверхностного слоя. Более того, при вылетании альфа-частицы из нептуния Ne , то есть при его альфа распаде, образуется протактиний Ра, массовое число которого так же не содержит целочисленного количества 4-х-дипольных структур. «Искусственный» радиоактивный ряд нептуния не содержит изотопа радона Rn, на котором окончился в своё время синтез 6-го периода.
Основное внимание уделим наиболее активным актиноидам – урану-235 и плутонию-239.
Дополнительное число излученных нейтрино при синтезе изотопа урана-235 определяется с учётом энергетической характеристики нейтрино Е= 0,000841 а.е.м. /1-3/ как n = (А-М) / Е
n = 51/ 0,000841 = 60642 нейтрино (графа 7 таблицы 2).
При захвате атомом урана одного диполя-нейтрона его атомная масса увеличивается на 1 а.е.м., за счёт чего дополнительная атомная масса увеличивается до 52 а.е.м. (графа 6).
Этой энергии связи в 52 единицы атомной массы соответствует другое число излученных нейтрино как её энергетическая характеристика: n = 52/ 0,000841 = 61831 нейтрино (графа 7).
Разница в энергии внутриатомной связи дипольной структуры урана-235 до и после захвата нейтрона-диполя составляет Δn = 61831 – 60642 = 1189 нейтрино (на 1 а.е.м.).
Если в основе распада атома урана лежит отщепляющаяся структура с энергией связи 50 а.е.м. (радона или радия), то её энергетическое содержание n= (A-M)/E :
n = 50/ 0.000841= 59453 нейтрино (графа 7).
Разница в энергии внутриатомной связи дипольной структуры урана-236 и этой структуры:
Δn = 61831- 59453 = 2х 1189 нейтрино (2 а.е.м.).
Если от атома урана отщепится его внутриатомная структура с энергией связи менее 50 а.е.м. , например, 49 а.е.м., как у актиния и у франция, урана-233 и протактиния, то разница в энергии внутриатомной связи дипольной структуры урана-236 и этой отщепляющейся структуры составляет Δn = 61831 – 58264 = 3 х 1189 нейтрино (3 а.е.м.).
Аналогично для плутония-239 энергия внутриатомной связи составляет (А – М) =239 - 2х94= 51 а.е.м. Дополнительное число излученных нейтрино соответственно (А – М)/ Е = n = 51/0,000841= 60 642 нейтрино.
Энергетическая характеристика структуры после захвата нейтрино аналогична урану:
n = 52/ 0,000841= 61831 нейтрино.
Разница в энергии внутриатомной связи дипольной структуры плутония-239 до и после захвата нейтрона Δn составляет также 1189 нейтрино.
Доля дополнительной атомной массы в атоме урана от основной 235 а.е.м. (А-М)/А составляет 51 /235 =0.217 , так что изменение энергии связи исчисляется следующим числом нейтрино как 1189 х 0.217= 258 нейтрино. Эти данные мы обнаруживаем в графе 9 таблицы 2 относительно числа нейтрино, приходящихся на единицу атомной массы деформируемой в процессе синтеза дипольной структуры урана:
n / A = 258 нейтрино на единицу атомной массы.
И далее для плутония аналогично: доля дополнительной атомной массы от основной
(А-М)/А определяется как
51/239-= 0.2134
с изменением в процессе синтеза энергии связи, оцениваемом количеством
n / A = 1189 х 0.2134= 253.7 нейтрино на а.е.м. (графа 9 таблицы 2).
Как оценить изменение энергии внутриатомной связи в актиноиде, если известно, сколько нейтрино освобождается в этом деформационном процессе деформации уплотнения дипольной структуры в реакции синтеза?
В обоих случаях выскакивают 1189 нейтрино, но в первом случае энергия связи уже была более прочная, чем во втором случае: 0.217 ≥ 0.213.