Техника - молодёжи 1965-02, страница 5

ТЕТРАНЕЙТРОН— ЧЕТВЕРКА БЕЗРАЗЛИЧНЫХ

ФИЗИКА 60-х ГОДОВ!

НОВЫЕ ИСКАНИЯ, НОВЫЕ ПЕРСПЕКТИВЫ

Известие о синтезе сто четвертого элемента всколыхнуло мир.' Еще одно название, связанное с Россией, заполнит очередную клетку менделеевской таблицы. А сколько пустых клеток будет заселено завтра? Какие дополнения (а Может, и изменения?) ожидают систему элементов, которая еще вчера казалась исчерпывающей классификацией? А может, будут обнаружены и совершенно необычные атомные постройки, которым нет места в периодическом законе? Невообразимо велико количество атомов в видимой части вселенной: 10"! А сортов их всего 104. По крайней мере известных сегодня. Более того: сооружения микромира воздвигнуты из одних и тех же универсальных деталей — элементарных частиц. Удивительна эта скромность природы-архитектора в выборе стройматериалов! Но скромность — еще не значит отсутствие выдумки. Воистину: иг выдумки природа таровата! Ученые предсказывают существование Целой серии странных построек микромира, которые Невозможно втиснуть ■ рамки существующих классификаций. Что Же это за постройки?

Единственный элемент, ядро которого не содержит нейтронов, — водород. Точнее, его изотоп — протий. У дейтерия один нейтрон (помимо протона, конечно). У трития их целых два. В последние годы появились (не подтвердившиеся впоследствии) сообщения о том, что обнаружен еще один изотоп водорода — Hj⁴. У него ядро составлено из протона и трех нейтронов. Предполагалось также, что существуют сверхтяжелые изотопы водорода с четырьмя (Hj⁵) и даже с шестью (Hi⁷) нейтронами. Шесть нейтронов! И всего один протон. А если вообще без протонов? Скажем, мыслимо ли существование ядра, состоящего из одних нейтро-нов^

На первый взгляд подобное сочетание выглядит по меньшей мере странным. В самом деле: имея значительную массу (в ядерных масштабах, конечно), это образование не несет никакого заряда. Значит, для него вообще нет места в периодической системе! А в природе? Существует ли вероятность образования многонейтронных сгустков?

Подобно электронам в атомах и молекулах, протоны, как и нейтроны, в атомных ядрах стремятся объединиться попарно, причем у обоих партнеров такой протонной или нейтронной пары спины должны быть, естественно, антипараллельными Такое спаривание энергетически выгодно, иначе оно бы и не происходило. Выигрыш энергии при этом

довольно значителен: он составляет примерно 2 мегаэлектроновольта (Мэв).

Самым прочным из легких ядер является, как известно, ядро гелия-4 — альфа-частица. Она состоит из четырех нуклонов, слившихся попарно: двух протонов и двух нейтронов. Прибавив к альфа-частице третий нейтрон, мы должны были бы получить ядро Не₂⁶. Но в том-то и дело, что, оказывается, у гелия нет изотопа с массовым числом 5! Присоединение нечетного (здесь третьего) нейтрона энергетически невыгодно. Казалось бы, следующий изотоп гелия, еще сильнее перегруженный нейтронами, — Не₂^в— и подавно не имеет никаких прав на существование. Ничуть не бывало! Нел® существует Ибо спаривание третьего и четвертого нейтронов приводит к энергетическому выигрышу. Вот почему при заведомой неустойчивости Неа⁷ вполне реально предположение академика Я. Б. Зельдовича о существовании сверхтяжелого изотопа гелия — Нез⁸.

Устойчивость же Hi⁶ (протон плюс 4 нейтрона) и тем более H_t⁷ (протон плюс б нейтронов) значительно более сомнительна, чем устойчивость Не₂⁸.

В начале 1963 года появилось сообщение о синтезе Hi⁵. Изотоп лития с массовым числом 7 подвергался гамма-облучению. Предполагалось, что возбужденное ядро лития распадется на два протона и радиоактивный водород-5, который, в свою очередь, излучив бета-

В. ГОЛЬДАНСКИЯ, член-корреспондент АН СССР

частицу, превратится в Нев⁵. А тот должен мгновенно распасться на нейтрон и альфа-частицу (Нег⁴). Американский физик утверждал, будто ему именно таким способом удалось наблюдать бета-распад водорода-5 с периодом полураспада 0,11 сек. Работа вызвала оживленные споры. Тем более, что попытка другой группы американцев получить Н|⁵ реакцией Ll_B⁷-|-p-*. Hi⁵ + 3p не увенчалась успехом. Отрицательный результат дали и предпринятые нашими физиками поиски Hj⁸ среди осколков деления. Вопрос о существовании Hi⁵ покамест остается открытым. Но думается, этот изотоп все-таки не существует

Итак, перед нами пара: Не₃^в и НД Оба имеют по четыре нейтрона. Но у первого два протона, у второго — один. И Hi⁵ (если он существует) гораздо менее устойчив, чем Не₂® (период полураспада 0,8 сек.). Не потому ли, что у него неспаренный протон?

Теперь зададимся вопросом: а если бы протона вообще не было? Осталось бы четыре нейтрона. Но каких? Разрозненных? Или спаянных внутриядерным притяжением в целостный коллектив? Допустим второе. Разве коллектив из двух пар нейтронов _чне обрел бы устойчивость?

Заметим, кстати, что тетранейтрон вполне может оказаться устойчивым даже при условии, что Hi* нестабилен Оно и понятно: тетранейтрон должен распадаться сразу на 4 нейтрона, тогда как Hi⁴ — на нейтрон и тритий. А второй процесс протекает гораздо легче. Ибо при таком варианте распада не требуется энергия для разрыва связи меж-

шшшшшт НАШИ АВТОР Ы i

Пожалуй, не найти студента-химика, незнакомого с книгой «Новые элементы в периодической системе Д. И. Менделеева». Ее автор, известный советский ученый В. И. ГОЛЬДАНСКИЯ, знаком читателю и как талантливый популяризатор науки.

Кто кого любкт больше: профессор Л. Г. ВОРОНИН своих зверюшек или они его? Животные доверяют экспериментатору: ведь он верит, что его «пациенты» по-своему тоже умны...

За десять лет службы в Советской Армии артиллерист К. В. МАССАЕВ сумел овладеть восемью иностранными языками. Просматривая зарубежные издания, он предлагает нашим читателям научно-технические новинки.

Кожное «зрение» — новая теоретическая проблема физиологии. Именно это ув-ленло одесского врача А. Е. ШЕВАЛЕВА, который считает, что, изучив кожное «зрение», можно будет со временем помочь «прозреть» слепым.