Реферат: Механизм взаимодействия нейтронов с ядрами атомов урана

Трофимов Геннадий Васильевич, кандидат химических наук, Кольский НЦ РАН. Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья

В свободном состоянии нейтрон (протон) представляет собой атом водорода, но при движении в замедлителе (графите) атомного реактора он теряет оболочку и превращается в нейтрон. Замедление нейтронов благоприятствует их ориентации в пространстве относительно ядер урана – 238. При правильной ориентации атомы урана превращаются в атомы плутония – 244, а при неправильной распадаются на атомы более легких элементов. Распад связан с поглощением элементарных частиц материи “дефекта массы” или условно γ – частиц.

Современная теоретическая физика создана не на реальных, а исключительно на постулатных исходных представлениях об основных проявлениях природы: об атомах, теплоте, свете, фотонах, квантах энергии, спектрах … и т. д. Мы познаем окружающий нас мир, опираясь на неверные представления, то есть подгоняем его под постулаты. Поэтому логика нашего научного мышления не соответствует логике строения окружающего нас мира. Именно поэтому в науке существуют сложнейшие проблемы, не поддающиеся объяснению с позиции современных знаний. Однако с появлением беспостулатной теории строения атома эти проблемы стали легко решаемыми [1, 2]. Она создана путем замены постулатов реальными представлениями на основе известных экспериментальных фактов. Строение реального атома оказалось непосредственно связанным с существованием непрерывных материй и разрежением их под действием вращения галактики и Вселенной. Механизм этих связей простой, что и позволяет решать самые сложные проблемы в науке, недоступные для решения с позиции постулатных знаний в теоретической физике. Задачей настоящего исследования является объяснение некоторых особенностей реакции взаимодействия нейтронов с ядрами урана – 238 протекающей в атомных реакторах.

Для начала вспомним, что все платиновые металлы в той или иной степени поглощают водород, особенно палладий, один объем которого способен поглотить боле 700 объемов водорода. В результате металл несколько увеличивается в объеме, на нем появляются трещины, и он становится хрупким. Реакция поглощения водорода сопровождается выделением теплоты, как энергии вхождения атомов в структуру металла. Это означает, что процесс поглощения водорода протекает, как обычная химическая реакция. Однако это не сосем так. Чтобы понять дальнейшие объяснения нужно знать, как устроен реальный атом водорода, поскольку современная его модель построена на постулатах и ничего общего не имеет с действительностью. Ниже приводятся некоторые положения из новой теории.

В оболочке реального атома водорода нет ни орбит, ни электронов. Она плотно заполнена элементарными частицами теплоты и света – фотонами, которые образуют в ней фотонную структуру, защищенную энергетическим барьером прочности. Именно поэтому теплота в атоме находится в скрытом состоянии. При уплотнении водорода под действием поршня происходит вытеснение фотонов из оболочек молекул и газ в цилиндре нагревается. Иными словами, материя теплоты является причиной объема атомов и молекул. При поглощении водорода палладием молекулы газа сильно уменьшаются в объеме, что и является причиной теплового эффекта.

Материя газов в галактике является непрерывной средой. В том смысле, что ее молекулы плотно прижаты друг к другу оболочками, и это положение нельзя изменить ни при каких обстоятельствах. Частицы газов нельзя отделить друг от друга. Именно по этой причине такие материи названы “непрерывными” или “непрерываемыми” [1, стр. 76]. При попытке это сделать с помощью разрежения происходит лишь беспредельное увеличение объема частиц. Этот эффект аналогичен увеличению объема молекул при растяжении резинового шнура, которые стремятся вернуться в исходное состояние и заставляют всю материю шнура смещаться в направлении участка растяжения при ослаблении разрывного усилия. Это означает, что в газах отсутствуют “межмолекулярные расстояния” и “свободный пробег частиц”, что современная газовая термодинамика построена на ложных предположениях и не соответствует действительности. Природа по какой-то причине создала и продолжает создавать только непрерывные материи. Поэтому все устойчивые элементарные частицы образуют непрерывные материи.

Таких материй много. Например, в оболочках молекул газов, заполняющих галактику, находится материя фотонов, которые состоят из электронов и позитронов, а в оболочках электронов и фотонов находится нейтринная материя. Есть еще и материя “дефекта массы”, элементарными частицами которой являются, очевидно, γ – частицы. Она заполняет оболочки нейтронов и протонов. В атомах и молекулах газов существуют нуклонные ядра, которые образуют разреженную нуклонную материю в галактике. Но, очевидно, существуют еще и донейтринные материи, одной из которых является материя гравитационных полей [3]. Однако и оболочки “гравитонов” тоже заполнены более мелкими элементарными частицами. Это означает, что все элементарные частицы по своему строению подобны атомам, в силу действия одних и тех же законов. Хотя указанные выше материи “вложены” одна в другую. Это не мешает им вести себя так, как будто другие материи не существуют. Поэтому теплота, свет, электричество и воздух воспринимаются нами, как не взаимосвязанные проявления природы.

Чтобы лучше представить себе свойство непрерывности материй проведем эксперимент с воздухом, который тоже является непрерывной материей. Для этого возьмем обычный медицинский шприц, вытесним из него весь воздух и плотно закроем отверстие штуцера, чтобы воздух не мог попасть внутрь шприца. А теперь создадим разрежающее усилие. Это приведет к увеличению объема молекул газов, оставшихся в штуцере, и они заполнят весь его объем. Увеличение объема молекул происходит вследствие поглощения ими фотонной материи (теплоты), свободно проходящей через стенку цилиндра. Для ее проникновения не существует преград, так как оболочки атомов заполнены фотонами, и любые материалы на Земле в основном состоят из этих частиц. Если объем шприца был равен 10 см 3, то увеличение объема молекул произойдет примерно в 250 раз, что, естественно, не является пределом. Если теперь отпустить поршень, то молекулы воздуха приобретут свой естественный объем и поршень окажется в исходном положении. Чтобы опыт прошел более наглядно, необходимо смазать поршень шприца маслом, для предотвращения пропускания воздуха. Это уменьшит трение, и он будет точно возвращаться в исходное положение.

Если разредить воздух в цилиндре и зафиксировать положение поршня, то воздух в нем охладится, но сразу же начнет нагреваться и через какое-то время примет исходную температуру. Движение теплоты внутрь цилиндра объясняется разрежением фотонов, находящихся в оболочках молекул газов, и теплота проникает в цилиндр до тех пор, пока не исчезает фотонное разрежение. То есть фотоны, как и молекулы газов, имеют вполне определенный объем и умеют активно его сохранять. Если теперь отпустить поршень, то молекулы вернут себе естественный объем, лишние фотоны из них будут вытеснены и цилиндр нагреется.

Поскольку материя газов непрерывна, то при вращении галактики все молекулы межзвездной среды находятся под действием колоссального разрывного напряжения или разрежения. Поэтому объем молекул газов определяется равновесием двух сил, действующих в противоположных направлениях: силой тяготения ядер атомов, уменьшающей объем частиц и центробежной силой вращения галактики, увеличивающей их объем. Именно эти силы и возвращают поршень в цилиндре в исходное положение. Однако воздух притягивается и ядром Земли, поэтому равновесие сил смещается в сторону уменьшения объема частиц. При удалении от поверхности Земли сила ее тяготения быстро уменьшается, и равновесие смещается в сторону увеличения объема молекул воздуха. Это является единственной причиной затруднения дыхания на больших высотах. По этой же причине объем молекул на поверхности воды больше, чем на глубине, и именно поэтому лед легче воды.

На упомянутое выше равновесие сил накладывается еще и межъядерное притяжение атомов и молекул, что еще больше смещает равновесие в сторону уменьшения их объема. Но, несмотря на это, все атомы и молекулы на Земле находятся в состоянии постоянного разрежения под действием равновесных сил. Эти равновесия существуют на любом уровне усложнения элементарных частиц, что тоже связано вращением галактики и (или) Вселенной. Поскольку охлаждение воздуха при разрежении происходит в связи не с молекулярным, а с фотонным разрежением, то температура межзвездной среды, равная – 270 0С, тоже определяется разрежением фотонной материи, заполняющей все галактическое и межгалактическое пространство Вселенной под действием ее вращения. Это и является причиной существования тепловых энергетических барьеров. Такие барьеры существуют на любом уровне усложнения элементарных частиц вследствие разрежения непрерывных материй. Однако в качестве “энергии” образования соединений там выступают материи других элементарных частиц.

Чтобы показать какое влияние оказывают межъядерные силы на размер частиц, ниже приводятся радиусы атомов второго и третьего периода таблицы химических элементов в ангстремах:

Li Be B C N O F

1.55 1.13 0.91 0.77 0.71 0.66 0.64

Na Mg Al Si P S Cl

1.89 1.60 1.43 1.34 1.30 1.04 0.99

В современной науке это объясняется тем, что увеличение порядкового номера элемента связано с увеличением положительного заряда ядра, а, следовательно, и силы притяжения отрицательно заряженных электронов, находящихся во внешнем слое, что является неверным. В реальных атомах электроны отсутствуют, поэтому нет необходимости в зарядах ядер. Атомы построены не на электромагнитной, а на гравитационной основе, и уменьшение их объема происходит под действием межъядерного притяжения частиц.

В этих периодах слева направо идет последовательное увеличение массы ядер и усиление взаимного уплотнения атомов, что и является причиной уменьшения их радиусов. Однако количество фотонов в оболочках атомов строго соответствует исходному равновесию сил и поэтому, несмотря на уменьшение объема атомов, количество фотонов в них не уменьшается. То есть слева направо растет механическая жесткость структуры атомов. Именно поэтому железо обладает высокой механической прочностью. Очевидно, что “мягкие” атомы не могут служить основой прочных конструкционных материалов.

Ядра атомов, по сути, тоже являются частицами и тоже уплотняются межъядерными силами тем больше, чем больше их масса. Это означает, что объем нуклонов в ядрах атомов в периодах увеличивается справа налево. Поэтому ядро атома водорода обладает наибольшим объемом и наибольшим содержанием материи γ – частиц в его оболочке. Ядра водорода и атомов металлического палладия идентичны по составу, поэтому они притягиваются друг к другу. Это является общей причиной взаимодействия частиц, поскольку в природе существует жесткое правило или абсолютный закон, разрешающий взаимодействие (притяжение и отталкивание) только между идентичными частицами. Именно поэтому на Земле встречаются прозрачные кристаллы кварца, полевого шпата, алмазов, самородки золота и меди. И именно поэтому существуют непрерывные материи. В силу действия этого закона возможна очистка любых веществ от посторонних примесей и только поэтому существует химическая промышленность. Его действие основано на гравитационном притяжении идентичных частиц [3, стр. 6]. Атомы построены на гравитационной основе, и свойства каждого элемента определяются углом смещения оси главного гравитационного потока его атомов относительно осей атомов нулевой группы в каждом периоде таблицы химических элементов и являются его индивидуальной особенностью. Иными словами, порядковый номер элемента в таблице определяется не зарядом ядра, который отсутствует, а углом поворота гравитационного потока атома [3, стр. 7].

В силу действия этого механизма притяжение водорода палладием оказалась значительно выше, чем соседними металлами в таблице химических элементов родием и серебром, которое не поглощает водорода. Это означает, что атомное ядро в разных направлениях имеет разные свойства (свойства разных элементов) [3, стр.7]. Сила притяжения водорода палладием настолько велика, что его атомы теряют большую часть объема своих оболочек и по сути превращаются в нейтроны (протоны). Поэтому фотонный слой на поверхности металла не препятствует проникновению ядер водорода в фотонную структуру атомов металла. Это приводит к увеличению объема его атомов, межъядерных расстояний и некоторому увеличению объема образца. Однако при нагревании нуклоны притягивают к себе фотоны тем больше, чем выше температура. Это ослабляет притяжение протонов к ядрам атомов палладия, что и является причиной удаления водорода из металла. Аналогичная ситуация наблюдается и при взаимодействии нейтронов с ядрами урана - 238.

Напишем реакцию получения ядер гелия из нейтронов и протонов в таком виде:

2N + 2P = He 4 + γ,

где N, P, He 4 и γ – нейтрон, протон, ядро гелия и материя γ – частиц. Это элементарные частицы материи “дефекта массы” или “энергия” образования ядра гелия, находившаяся в оболочках нуклонов. Вне нуклонов она находится в состоянии сильного разрывного напряжения под действием центробежной силы вращения галактики и является непрерывной материей. Очевидно, если вернуть ее в ядро атома гелия, то оно распадется на исходные нейтроны и протоны. Металлический уран - 238 тоже активно притягивает нейтроны и готов поглощать их, но свободный нейтрон – это атом водорода, он не может легко проникать в ядра урана вследствие наличия двойного фотонного слоя. Но когда урановые стержни помещают в графитовый блок реактора, то атомы водорода, проникая в графит, теряют свои фотонные оболочки (как и в случае с палладием) и превращаются в нейтроны.

Сжатые силами межъядерного взаимодействия ядра металлического урана – 238, испытывают острую нехватку γ – частиц вследствие разрывного напряжения нуклонной материи в галактике. А ядра атомов водорода - нейтроны (протоны) в силу той же причины переполнены ими, поэтому, соединяясь с ядрами урана, они отдают им материю γ – частиц, что приводит к увеличению объема нуклонов и их межъядерных расстояний. Это и является причиной распада атомов урана на атомы более легких элементов.

Атомы и любые элементарные частицы взаимодействуют друг с другом тремя гравитационными потоками, принадлежащими разным частицам, входящими в состав их ядер. Эти потоки имеют отличительные особенности или коды, и природа разрешает взаимодействие (притяжение или отталкивание) только между частицами идентичных кодов. Поэтому при росте кристалла, находящиеся в растворе атомы, должны ориентироваться таким образом, чтобы все оси гравитационных потоков совпадали по коду и направлению с идентичными осями кристалла [3, стр. 8]. То есть роль замедлителя нейтронов состоит еще и в улучшении условий ориентирования нейтронов при взаимодействии с ядрами урана 238. При правильной ориентации образуется плутоний 244, а при неправильной – атомы более легких элементов.

Список литературы

Трофимов Г. В. Строение атома с позиции корпускулярного представления о фотонах. // SENTENTIAE. Сер. “Фiлософiя i коcмологiя”. Спецвiпуск № 3. – Д.: ДНУ, 2004. С. 76 - 84.

Трофимов Г. В. Строение атома с позиции корпускулярного представления о фотонах: www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/7622.html

Трофимов Г. В. Гравитация и энергетика атома. www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/7762.html