Актуальные проблемы современной науки: тезисы докладов ХХIІІ Международной научно-практической конференции (Москва - Астана - Харьков - Вена, 28 сентября 2017)
Секция: Химические науки
Коваленко Николай Павлович
доцент, пенсионер
Рубежанский филиал Восточноукраинского национального
университета имени Владимира Даля
г. Рубежное, Украина
ТРЁХСЛОЙНАЯ СТРУКТУРА ЯДЕР ВЕЩЕСТВА
Аннотация: Рассмотрены структура ядер вещества химических элементов и вероятные структуры ядер атомов для формирования шаровидности ядер атомов, отмечены резкие переходы из газового состояния в жидкое и, наоборот, из жидкого состояния в газовое, что встречается не один раз в традиционной таблице, при изменении конфигурации упаковки нуклонов в ядре химического элемента. Эта ситуация не совсем корректна с точки зрения непрерывности изменения массы ядер и свойств химических элементов. Показано формирование структуры ядра и рассмотрены возможные конфигурации схематических структур ядер атомов, отмечены недостатки ранжирования в существующей таблице. Предложены: периодическая система элементов Природы на основании непрерывности дискретного изменения масс ядер атомов химических элементов и шаровидности форм ядер, а также названия части новых элементов, открытых на «кончике пера».
Ключевые слова: систематизация, химические элементы, шаровидность, нешаровидность ядер, лантаноиды, актиноиды, резерфордии, таблица Природы.
Summary: Structure of nuclei of substance of chemical elements is considered and probable atomic nucleus structures for the formation of the globularity of nuclei atoms, sharp transitions from the gas state to the liquid state and, conversely, from the liquid state to the gas state are noted, which occurs more than once in the traditional table, when the configuration of the packing of nucleons in the nucleus of a chemical element changes. This situation is not entirely correct from the point of view of the continuity of the change in the mass of the nuclei and the properties of the chemical elements. The formation of the structure of the nucleus is shown and possible configurations of the schematic structures of the atomic nuclei are considered, the flaws in the existing table are noted. Proposed: a periodic system of elements of Nature based on the continuity of the discrete change in the masses of the nuclei of atoms of chemical elements and the sphericity of nuclear forms, as well as the names of parts of new elements open at the "tip of the pen."
Key words: systematization, chemical elements, globularity, nuclei of the nuclei, lanthanides, actinides, rutherfordii, table of Nature.
Введение. Краеугольным понятием строения ядер вещества служит его сложная структура, состоящая из электронов и простых составных частиц – кварков, адронов, нуклонов, атомов и других элементов, - каждые из которых состоят из меньших частиц. Структура ядер веществ химических элементов исследуется на протяжении нескольких веков и систематизирована в Периодической системе элементов Д. И. Менделеева (далее – ПСЭМ) [1]. Многочисленная учебная и техническая литература по физике и химии многих стран мира для всех уровней образования – её перечень займёт сотни страниц [2 – 12] – содержит существенное количество технических и «научных» ошибок, а именно:
Таблица 1
Радиусы атомов некоторых групп химических элементов [3 – 9, 18 - 20] таблицы Д.И.Менделеева, в пм.
*) - новые химические элементы
х) – расчетные значения
- отсутствуют данные.
Из таблицы 1 видно, и это важно отметить, что величины радиусов атомов в изданных и растиражированных учебниках и справочниках, существенно меньше радиуса нуклона. Не понятна «измеренность» величины радиусов атомов, включающих в состав ядра несколько нуклонов и имеющих измеренный радиус ядра элемента существенно меньший радиуса протона или нейтрона. Эта учебная литература «проходила» жёсткое рецензирование академиков и докторов перед изданием учебников огромными тиражами. Причём по этой учебной литературе учились и учатся миллионы студентов. Как такой беспредел мог произойти в Ленинграде (С-Петербурге) и Москве? Это – шок.
При анализе таблицы ПСЭМ с первыми химическими элементами сразу возникает масса проблем из-за, буквально, «блуждания в трёх соснах». Ядра первых химических элементов H, D, T, He и других удивительны даже по своим «видимым» свойствам при нормальных условиях без каких-либо внешних воздействий: H – He – газы, Li – C – твёрдые вещества, N - O- Ne –газы, причём переход из одного состояния в другое определяется разницей в один нуклон. Таких резких переходов из газового состояния в жидкое и, наоборот, из жидкого состояния в газовое встречается не один раз в таблице ПСЭМ при изменении конфигурации упаковки нуклонов в ядре химического элемента. Эта ситуация не совсем корректна с точки зрения непрерывности изменения массы ядер и свойств химических элементов.
Названные в пунктах 1 – 8 недостатки и «тонкости» таблицы ПСЭМ приводят к необходимости рассмотрения другой табличной формы ранжирования химических элементов.
Методы исследования. После 2000 года, при анализе значений «измеренных» радиусов атомов многих химических элементов [2 – 12] в изданной учебно - технической литературе для университетов и вузов выяснилось, что измеренные цифровые значения радиусов ядер химических элементов не соответствуют значениям радиусов атомов, а, скорее предположительно, являются радиусами кварков. Более того, на момент издания учебно-технической литературы самого понятия кварка ещё не было: оно появилось только после 1964 года, когда авторы М. Гелл - Манн и Дж. Цвейгэто понятие ввели. Цифровые значения радиусов атомов химических элементов из учебных источников (таблица 1), несоответствие которых с опубликованными значениями радиусов ядер химических элементов надолго выбили работы «из колеи», заставив искать причину несоответствия. Как результат этих несоответствий и отклонений встала задача устранить хотя бы некоторые отклонения. Об этих «отклонения» было обращение в вышестоящие организации: отмечены отклонения и заданны вопросы письмами в Академии наук России и Украины, которые так и остались без ответа.
Ранжирование химических элементов в таблице должно строиться на соблюдении закона непрерывности дискретного изменения масс ядер атомов с величиной минимальной дискреты, в качестве которой используются нуклоны: протоны и нейтроны. В свою очередь сами нуклоны состоят из кварков разных «сортов» и «цвета» [15, 16], но кварки в не связанном состоянии не встречаются, поэтому в работах сохранён нуклонный уровень.
Отмеченные элементы невязок при «формировании» ранжирования химических элементов в ПСЭМ в соответствие с непрерывностью дискретного изменения формы и массы ядер химических элементов позволяют построить таблицу Природы с учётом упаковки нуклонов в такие структуры ядер пред- и постинертности, и шаровидности и нешаровидности ядер химических элементов, содержащей в своём составе 343 химических элементов [17 – 21].
Результаты исследования. Для выяснения структуры ядер атомов рассматриваются возможные конфигурации схематических структур ядер атомов на рисунках 1 и 2.
а) б) в) г) д) ж)
Рис. 1. Возможные конфигурации ядер химических элементов
е – в индексации ядер отсутствует:
а) ядро водорода 1H, б) ядро «второго» элемента 2Dо, в) ядро «третьего» элемента 32Tr, г) ядро гелия 42He, д) ядро 3Li, ж) «шаровидное» ядро.
В приведённых структурах ядер атомов, получающихся после «присоединения» к центральному нуклону водорода H следующих нуклонов, например, ядро только из двух протонов 2Dо (от duoc, отличается от изотопа дейтерия), ядро из двух протонов и одного нейтрона 2Tr (от tria), гелия из двух протонов и двух нейтронов 2He и других малонуклонных атомных ядер. Представленные на рисунке 1 возможные схемы упаковки нуклонов вокруг центрального протона водорода 1а) – 1ж) позволяют констатировать возможность вариантной упаковки нуклонов в ядрах химических элементов с образованием, как новых элементов, так и изотопов. Из различных вариантов упаковок нуклонов образуются не только изотопы данного химического элемента, но совершенно новые химические элементы.
Аналогично в Таблице Природы (таблица 2) приведены и другие химические элементы, обозначенные буквой ki как самостоятельные химические элементы с заранее известной «реперной» атомной массой. И таких химических элементов много [19 - 20]. В ПСЭП их индексные обозначения ki пронумерованы до k158 – k343. По аналогии с дейтерием D и тритием T химические элементы, обозначенные Du и Tr, должны быть, предположительно, газообразными и их необходимо искать. При этом малонуклонные ядра химических элементов «дают» резкое изменение параметров от присоединения очередного нуклона к ядру: водород и гелий являются газами, тогда как Li – C – твёрдые вещества.
Можно отметить и другой важный момент конфигурации ядер химических элементов. Когда приформировывание очередных нуклонов подходит к присоединению последних 7 – 1 нуклонов, то форма ядра принимает достаточно причудливые геометрические, энергетические и полевые формы, представленные на рис 2.
а) б) в) г) д)
Рис. 2. Возможные конфигурации формы ядер химических элементов при доформировывании шаровой формы ядра
е – в индексации ядер не используется:
а) незаполненная одним нуклоном форма ядра, б) возможные разновидности формы ядер без 2 нуклонов, в) возможные разновидности ядер без 3 нуклонов, г) возможные разновидности ядер без 4 нуклонов, д) шаровидная форма (вверху) и шаровидная форма ядра, дополненная одним нуклоном.
На рисунке форм предполагаемых конфигураций ядер химических элементов 2а) – 2д) можно оценить структурные и полевые изменения при различной упаковке ядер.
Перечисленное показывает, что структура периодичности химических элементов отличается от структуры Периодической системы элементов Д. И. Менделеева, в которой изменение ядер химических элементов «проскакивает непрерывность» формирования ядер [17 – 20].
Составляющие химические элементы структуры таблицы Природы учитывают наращивание последующих нуклонов к ядру предыдущего химического элемента, что обеспечивает непрерывность изменения массы ядер химических элементов. При этом двухслойность упаковки нуклонов после шаровидного ядра алюминия Al при формировании структуры ядра обеспечивает упаковку инертного ядра криптона вплоть до следующего шаровидного ядра со 125 нуклонами и этот элемент обозначен K76.
Третий слой нуклонов в ядрах химических элементов сразу доформировывает ядро инертного химического элемента ксенона 13354Xe, за которым следует анклав лантаноидов и целый «отряд прочных» элементов Ta – W – Os, включая ядра химических элементов «вожделения человечества Земли» платины Pt и золота Au. Заканчивается формирование ядер формой инертного химического элемента радона Ra с атомной массой [222]. Последующими ядрами за радиоактивным радием Ra стал анклав ядер актиноидов, включая с одинаковой атомной массой [247] кюрий 96Cm и берклий 97Bk. По аналогии с актиноидами следует анклав резерфордиев, которые «открывает» элемент 104Rf. Резерфордии «простираются» до тенессия 117Ts и оганесона 118Og снова с одинаковой атомной массой 294. А с порядкового номера 295 до 319 с отсутствующими химическими элементами k177 – k201 продолжается анклав резерфордиев.
Предположительно, начиная с порядкового номера 320 k202 до номера 342 k224, должны располагаться пока неизвестные химические элементы, заканчивающиеся 343 элементом Kp с обещающим наименованием «шаровидный».
С учётом приведенных результатов предварительная структура Периодической системы элементов Природы будет иметь вид таблицы 2, таблица 2 разрезана по четырнадцатой группе по всем периодам. В таблице условно красным цветом выделены по 4 пред- и постинертных элементов, а также по 4 предшаровидных и постшаровидных элементов.
Таблица 2
Периодическая система элементов Природы (общий последовательный перечень элементов)
Важно отметить, что, как в ПСЭМ, так и в ПСЭП, дважды зарегистрированы химические элементы с одинаковой атомной массой, но с разными наименованиями и регистрацией от разных стран-регистраторов.
Обсуждение результатов. В таблице ПСЭП группы в периодах формируются из одинакового или «похожего» заполнения ядер атомов химических элементов. При этом из-за значительной разницы количества нуклонов в ядрах химических элементов в каждом слое ядер, химические элементы должны быть размещены с учётом 4-хкратного в третьем периоде и 8-кратного в четвёртом периоде количества химических элементов. То есть, если в периоде без учёта шаровидных элементов находится 26 элементов, то под каждым элементом третьего периода будет находиться 4 химических элемента третьего периода и 8 химических элементов четвёртого периода. Примеры нескольких групп: под элементом второго периода Do находятся элементы 3 периода Si, k13, P, k14, а под ними элементы 4 периода k77, Xe, Cs, k78, k79, k80, Ba, La. Аналогично под химическим элементом 12Tr размещается четыре элемента 3 периода S, k15, k16, Cl и восемь элементов 4 периода Ce, Pr, k81, k82, Nd, Pm, k83, k84.
Если в периодах лантаноиды, актиноиды и резерфордии будут представлены одним первым элементом (как принято в ПСЭМ), то ситуация существенно изменится. Ожидаемый результат ещё не представлен в виде новой таблицы, которая ещё только прорабатывается.
Предполагается, что ядра химических элементов с малым набором протонов от водорода H2 вплоть до О2 и N2 имеют химически более устойчивое ядро с большим количеством протонов и нейтронов и менее устойчивое – с малым количеством нейтронов в ядрах химических элементов и изотопов [17 - 21], что, предположительно, можно объяснить «выпирающим» полем ядер в местах размещения кварков с большим зарядом.
Видоизменённая Таблица Природы будет иметь вид таблицы 3, состоящей из 26 групп (римские цифры) и 4 периодов, причём 3 и 4 периоды состоят из 2 строк-ячеек для размещения химических элементов по группам. Для расположения на формате листа таблица 3 для удобства анализа «разрезана» по 3 или 4 блока.
Несколько слов обсуждения заслуживает форма нуклонов, состоящих из кварков. Нуклон состоит из 3 кварков (либо разновидность мезон из двух кварков), размещающихся в каждом нуклоне [15 – 16]. Если 3 кварка размещаются внутри нуклона, то в протоне размещаются p=uud, а нейтроне - n=ddu кварки. Эти составы кварков находятся внутри нуклонов, что существенно изменяет форму нуклонов: нуклон перестаёт быть шаровидным, он становится плоским треугольным объектом с тремя закруглёнными углами «толщиной» в диаметр большего кварка. Не трудно оценить это закругление углов и «толщину» нуклона, она равна порядка 350 – 300 пикометров. При этом традиционные конфигурации ядер химических элементов, представленные на рисунках 1 и 2существенно изменятся. Эти изменения только подтверждают выражение, что ядро химического элемента есть «кирпичик» материи вещества Природы и химических элементов Природы.
Ещё один важнейший элемент структуры ядер химических элементов состоит в «электронной лохматости» самого ядра из-за постоянно вращающихся электронов на электронных орбитах и состоянии поверхности любого «твёрдого» объёма стенок технического изделия.
Согласно существующим теориям [15 – 16], «граничные» ядра поверхности химических элементов тела стенок замкнутого объёма (например, «труб» БАКа или любого объёма для проведения эксперимента по вакуумированию внутреннего объёма) работают в таком режиме, что орбиты электронов при вращении их вокруг ядер тела объёма частично находятся вне стенок тела стенки технического объекта. Движение электрона по орбите состоит из 3 этапов: движение внутри тела стенки объекта, вылет электрона в «технический» вакуум для пролёта дуги орбиты вне тела и возвращение электрона в тело стенки. При этом скорость вылета из граничного ядра тела материала и скорость влёта электронов по орбите ядра в тело материала стенки составляет с = 300000 км/с (точнее 299792 км/с). Реальные количества граничных электронов поверхности, общая длина/площадь поверхности, температуры тела материала и внутренней поверхности вакуумированного объёма и другие параметры позволяют предположить «электронную» прозрачность вакуума внутри замкнутого объёма. Это фактически означает, что через протонно-нейтронную структуру материала «проникают», протягиваются или просасываются электроны (а также другие частицы) из окружающей среды. И это характерно не только для кольца БАКа, любого объёма материала и космоса: вакуум постоянно отсасывает электроны и частицы! Но все материалы и металлы «сохраняют» свою электронную структуру при постоянном отсасывании электронов и других частиц. Возникает резонный вопрос, откуда берутся электроны вместо постоянно и непрерывно отсасываемых от «пристеночных» атомов? Где на земле находятся «неиссякаемые залежи» свободных электронов и других частиц?
Основные заключения по исследованию. Рассмотрены аспекты Периодической системы элементов Д. И. Менделеева и предложен ряд новаций для построения Периодической системы элементов Природы:
Выводы:
Заключение. Рассмотренные аспекты непрерывной дискретности ядер химических элементов и «критичность» нешаровидной формы ядер, которая «задаёт» в предшаровидной и постшаровидной форме повышенную химическую активность, что доказывается всем существованием химической науки.
Предложенные положения были впервые сформулированы ещё в 2000 г и «прорабатывались молча» вплоть до 2010 г., когда были изложены основные результаты в неизданном сборнике работ автора «Новый взгляд».
После 2012 г. ряд работ был представлен к публикации на Международных научно-практических Интернет - конференциях [18 – 20].
Приложение. Привожу список наименований новых химических элементов для заполнения Периодической таблицы элементов Природы.
НАЗВАНИЯ НОВЫХ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ
100 порядкового номера:
100 – Фермий, 101 – Менделевий, 102 – Нобелий, 103- Лоуренсий,
104 - Резерфордий, 105 – Дубний, 106 - Сиборгий, 107 – Борий,
108 – Ганий/Хассий, 109 – Мейтнерий, НЕДАВНО ПОЯВИВШИЕСЯ НАЗВАНИЯ: 110 - Дармштатий (Унуннилий),111 – Рентгений (Rg) – об их названии узнал недавно.
Номера со 110 по 118 за эти годы были заполнены мировыми исследователями = на данный момент номера существенно сдвинулись, теперь (на 17.02.11) они СТАЛИ 206 (Ds) – 231 (Og) = (затирают меня ОИЯИ, ливерморцы, немцы, японцы =19.05.17 г.). Названия новых химэлементов:
315 – Коваленковий (Kw),
316 - Николайевий (Nk ), 329 - Казаний/Казаниевий (Ks)
317 - Фурорий (Fu ), 330 - Сочий/Сочиевий (Sh),
318 - Красноярскевий (Kr ), 331 - Казахстаний (Kh),
319 - Сибиревий (Sv ), 332 - Хакассий (Hk),
320 - Россиевий (Rs ), 333 - Владивостокий (Wl),
321 - Новосибирскевий (Ns), 334 - Кунаширий (Ku),
322 - Путиневий (Pn), 335 - Неизвестний (Nn),
323 - Медведевий (Me), 336 - Итурупий (It),
324 - Диракевий (Dr), 337 - Сахалиний (Sh),
325 - Нэтиевий (Nt), 338 - Камчатий (Km ),
326 - Мищенкевий (Mi), 339 - Дальний (Чукотний, Ch),
327 - Резервний (Rr) 340 - Тундрий (Tu ),
328 - Москвавий (Ms), 341 - Петербургий (Pe),
342 - Твердий (Tw ),
343 - Шаровидный (Kp),
Дата: «07» июля 2011 г. (первоначальная – более года назад от 2011 г.
Литература
