Tajna Neutrona?

fosilvaso

fosilvaso

Buduća legenda
Poruka
38.035
Ako se ne varam, osim vodonika, sve jezgre imaju u sebi barem jedan neutron. Jel' to znači da je neutron faktor koji drži na okupu više protona koji se električki međusobno odbijaju?
 
placenik:
Khm, vodonik ima 3 izotopa, sa 0, 1 i 2 neutrona - protijum, deuterijum i tricijum.
Kliknite za proširenje...

Da, ali nije bitno! Bitno je da ne mogu STABILNO postojati barem dva protona u jezgri BEZ barem jednog neutrona!
Postoji i izotop helijuma BEZ neutrona, vreme poluraspada 3 x 10E-27 sekundi, znači, bez neutrona ne nastaje 'jaka sila', ako je uopšte taj mehanizam stabilnosti jezgre?
 
fosilvaso:
Da, ali nije bitno! Bitno je da ne mogu STABILNO postojati barem dva protona u jezgri BEZ barem jednog neutrona!
Postoji i izotop helijuma BEZ neutrona, vreme poluraspada 3 x 10E-27 sekundi, znači, bez neutrona ne nastaje 'jaka sila', ako je uopšte taj mehanizam stabilnosti jezgre?
Kliknite za proširenje...

Jaka sila sama po sebi nema veze sa neutronima (nije nesto sto je vezano iskljucivo za uceshtje neutrona) ali neutroni imaju stabilizujuce dejstvo na nukleus. Domet jake nuklearne sile je veoma mali, eksponencijalno opada za razliku od elektromagnetne sile koja ima u poredjenju ogroman domet - sto je veca unutrasnja energija jezgra raste i verovatnoca da ce neki od nukleona imati dovoljnu energiju da se oslobodi veze sa ostalim nukleonima.
 
Nuklearne sile koje vezuju nukleone u jezgru (imaju kratak domet, vec je receno), nezavisne su od naelektrisanja a uzrokovane transformacijom protona u neutron i obratno (tzv.sile izmene ili rezonance). Ta transformacija se obavlja pomocu trece vrste fundam.cestica-mezona. p+ daje n i π+ a n daje p+ i π- (povratne reakcije); π+ i π- su pozitivni i negativni π-mezoni (spadaju u teske mezone). Pored ovih sila izmene (privlacne sile) koje nisu elektrostaticke prirode, postoje i odbojne elektrost.sile izmedju prisutnih protona koje destabilizuju jezgro. Sto vise protona sadrzi jezgro tj. sto je teze, to je nestabilnije. Zbog toga se prirodna radioaktivnost javlja uglavnom kod elemenata s velikim atomskim brojem tj. s velikim naelektrisanjem jezgra. Ukoliko neko tesko atomsko jezgro uhvati neutron, svi njegovi nukleoni pocinju da vibriraju.Posledica toga je stalno menjanje oblika jezgra; ako u odredjenom momentu jezgro poprimi duguljast oblik, "sile izmene" koje drze nukleone na okupu, smanjuju se mnogo jace (jer deluju na malim rastojanjima) od elektrost.odbojnih sila. Kad odbojne sile nadvladaju privlacne, jezgro se cepa.
Modeli strukture atomskog jezgra su model ljuske i model tecne kapi.
 
Poslednja izmena:
Siddhartha:
Jaka sila sama po sebi nema veze sa neutronima (nije nesto sto je vezano iskljucivo za uceshtje neutrona) ali neutroni imaju stabilizujuce dejstvo na nukleus. Domet jake nuklearne sile je veoma mali, eksponencijalno opada za razliku od elektromagnetne sile koja ima u poredjenju ogroman domet - sto je veca unutrasnja energija jezgra raste i verovatnoca da ce neki od nukleona imati dovoljnu energiju da se oslobodi veze sa ostalim nukleonima.
Kliknite za proširenje...

Hmm...Sve ostale sile opadaju s kvadratom, a jaka eksponencijalno? To je neka 'čudna sila'?
 
fosilvaso:
Hmm...Sve ostale sile opadaju s kvadratom, a jaka eksponencijalno? To je neka 'čudna sila'?
Kliknite za proširenje...

Pa jaka sila ako bash hoces i jeste u tom smislu cudna jer njeno dejstvo stvarno jeste uslovno eksponencijalnog (mnogo dramaticnijeg pada od 1/r^2) pada sa rastojanjem. Inace razmisli (hajde da govorimo iskljucivo u klasicnim terminima zbog jednostavnosti) pa ti to svojstvo mozda nece biti bash tako iznenadjujuce: ako je jaka nuklearna sila relativno oko dva reda velicina jaca od elektromagnetne sile (sile koja tezi da razbije jezgro koje sadrzi vise od jednog protona) kakv onda negativan efekat moze imati elektromagnetna sila koja ima jedva 1% snage privlacnog dejstva jake sile?
 
Siddhartha:
Pa jaka sila ako bash hoces i jeste u tom smislu cudna jer njeno dejstvo stvarno jeste uslovno eksponencijalnog (mnogo dramaticnijeg pada od 1/r^2) pada sa rastojanjem. Inace razmisli (hajde da govorimo iskljucivo u klasicnim terminima zbog jednostavnosti) pa ti to svojstvo mozda nece biti bash tako iznenadjujuce: ako je jaka nuklearna sila relativno oko dva reda velicina jaca od elektromagnetne sile (sile koja tezi da razbije jezgro koje sadrzi vise od jednog protona) kakv onda negativan efekat moze imati elektromagnetna sila koja ima jedva 1% snage privlacnog dejstva jake sile?
Kliknite za proširenje...

A kako to da se ipak događa raspad nestabilnih jezgri, ako je jaka sila tako jaka?
 
fosilvaso:
A kako to da se ipak događa raspad nestabilnih jezgri, ako je jaka sila tako jaka?
Kliknite za proširenje...

Pa jednostavno: sa porastom broj nukleona u jezgru raste i energija nukleona (dakle rastu i prosecne amplitude oscilacija neutrona/protona u jezgru, po starinski govoretji :P). Kako raste energija nukleona tako se i lakse narusava ekstremna osetljivost jake nuklearne sile na rastojanje (drugim recima potencijalna energija veze jake nuklearne sile moze biti prevazidjena kinetickom energijom oscilovanja nukleona - koja potice od silne 'destruktivne' energije elektromagnetnog polja velikog broja protona - u vecim jezgrima).
 
Siddhartha:
Pa jednostavno: sa porastom broj nukleona u jezgru raste i energija nukleona (dakle rastu i prosecne amplitude oscilacija neutrona/protona u jezgru, po starinski govoretji :P). Kako raste energija nukleona tako se i lakse narusava ekstremna osetljivost jake nuklearne sile na rastojanje (drugim recima potencijalna energija veze jake nuklearne sile moze biti prevazidjena kinetickom energijom oscilovanja nukleona - koja potice od silne 'destruktivne' energije elektromagnetnog polja velikog broja protona - u vecim jezgrima).
Kliknite za proširenje...

Sumnjam da je energija vezivanja 'akumulirana' u oscilovanju nukleona.....
 
Još malo neobičnosti:
Kako u prirodi postoji najveći procenat 'običnog' vodonika, znači da se jaka sila ne javlja često ni pri susretu proton-neutron, inače bi imali najviše deuterijuma...
 
fosilvaso:
Sumnjam da je energija vezivanja 'akumulirana' u oscilovanju nukleona.....
Kliknite za proširenje...

Nije energija vezivanja 'akumulirana' u oscilovanju nukleona... :S Gde si to procitao?

Siddartha:
...drugim recima potencijalna energija veze jake nuklearne sile moze biti prevazidjena kinetickom energijom oscilovanja nukleona - koja potice od silne 'destruktivne' energije elektromagnetnog polja velikog broja protona - u vecim jezgrima.
Kliknite za proširenje...

Shta tu pishe? Potencijalna (vezivna) energija jakog nuklearnog polja koja vezuje recimo jedan proton i jedan neutron moze de bude nadjacana kombinacijom odbojnog elektromagnetnog polja velikog broja protona u jezgru i oscilatorne (kineticke) energije nukleona.

fosilvaso:
Još malo neobičnosti:
Kako u prirodi postoji najveći procenat 'običnog' vodonika, znači da se jaka sila ne javlja često ni pri susretu

proton-neutron, inače bi imali najviše deuterijuma...
Kliknite za proširenje...

Odakle taj zakljucak? :S

Slozices se da je 'obican' vodonik 'stabilniji' od svog izotopa deuterijuma. Deuterijum je u visem energetskom stanju od obicnog vodonika i kao slozeno jezgro podlozan je raspadu bez obzira na stabilnost (sad samo govorimo o onome sto utice na "neocekivani manjak" deuterijuma).

Zatim pogledaj koji su uslovi potrebni za formiranje deuterijuma: jaka nuklearna reakcija se desava na daljinama od nekoliko fm (femtometar: 10^-15m). Kolika je verovatnoca spontanog formiranja deuterijuma u svemiru gde je prosecna gustina materije reda nekoliko protona/elektrona/neutrona po kubnom metru? Pa onda je logicno "da se jaka sila ne javlja cesto" jer su ni susreti proton-neutron nisu bash cesti... :)
 
Mislim da ste se malo zapetljali oko jake nuklearne sile. Za objasnjenje moram da odem jos jedan korak dalje. Naime, protoni i neutroni su sastavljeni od kvarkova, tacnije od po tri kvarka razlicitih "boja". Jaka sila deluje izmedju kvarkova i drzi ih na okupu tako sto izmedju nih prenosi "boju".
Kao sto elektromagnetna tezi da spoji suprotna naelektrisanja (elektron i proton) i da se dobije elektro-neutralna cestica (atom), tako jaka tezi da se boje medjusobno neutralisu (crveni, plavi i zeleni kvark u neutron ili proton; postoje i cestice od po dva kvarka ali i one su neutralne jer se sastoje od na primer crvenog kvarka i anti kvarka anti-crvene boje). Jaka sila izmedju kvarkova je izuzetno jaka (vec je receno oko 100 puta jaca od elektromagnetne) i za razliku od drugih sila ona uopste ne opada sa rastojanjem, naprotiv sve je jaca i zato ne postoje samostalni kvarkovi vec su uvek grupisani u vece cestice.
E sad, kako se jezgro atoma drzi na okupu i zasto se jaka sila ne oseca van jezgra atoma ako je tako jaka?
Razlog sto se ne oseca van jezgra je taj sto su kvarkovi, na koje deluje sila, grupisani u protone i neutrone koji su neutralne boje pa se jaka sila izmedju njih isponistava i nema sta da izadje napolje.
Posto neutroni i protoni nisu idealne sfere vec su sastavljeni od po tri kvarka onda ti kvarkovi mogu delimicno da imaju interakciju sa kvarkovima u susednom neutronu/protonu (kod elektromagnetne sile priblizno ekvivalentna pojava je vodonicna veza, jer atom vodonika posmatran iz daljine jeste neutralan - jedan elektron i jedan protona ali iz vece blizine on je na jednom kraju malo vise pozitivan a na drugom malo vise negativan). Tako i protoni i neutroni iz velike blizine nisu savrseno "beli" kako izgledaju iz daljine vec su ipak malo sareni pa jaka sila moze da deluje izmedju kvarkova u susednim cesticama i drzi ih na okupu. Ta jaka sila se zove rezidualna jaka sila ili samo nuklearna sila i ona je mnogo slabija i drasticno opada sa daljinom (kao so na monitoru iz daljine vidis belu tacku a kad pridjes blize vidis da su to tri - crvena, zelena i plava) jer je ukupna boja svih kvarkova neutralna.
Kod laksih atoma protoni i neutroni su blize i rezidualna sila ih jace drzi. Kod atoma sa vise protona i neutrona jezgro lakse moze da postane izduzeno i onda mnogo slabija sila deluje izmedju udaljenih cestica i jezgro se lako raspada.
 
Siddhartha:
Nije energija vezivanja 'akumulirana' u oscilovanju nukleona... :S Gde si to procitao?

:)
Kliknite za proširenje...

Sumnjam, znači, ne verujem baš to....


Siddhartha:
Odakle taj zakljucak? :S
Slozices se da je 'obican' vodonik 'stabilniji' od svog izotopa deuterijuma. Deuterijum je u visem energetskom stanju od obicnog vodonika i kao slozeno jezgro podlozan je raspadu bez obzira na stabilnost (sad samo govorimo o onome sto utice na "neocekivani manjak" deuterijuma).

Zatim pogledaj koji su uslovi potrebni za formiranje deuterijuma: jaka nuklearna reakcija se desava na daljinama od nekoliko fm (femtometar: 10^-15m). Kolika je verovatnoca spontanog formiranja deuterijuma u svemiru gde je prosecna gustina materije reda nekoliko protona/elektrona/neutrona po kubnom metru? Pa onda je logicno "da se jaka sila ne javlja cesto" jer su ni susreti proton-neutron nisu bash cesti... :)
Kliknite za proširenje...

Još jedna 'neobičnost'?
1 proton i 1 neutron- nestabilno, a 2 protona i 2 neutrona ( helijum) nešto najstabilnije!?

Vodonik se baš i ne stvara u običnom, praznom Svemiru......
 
Još malo zanimljivosti:
Slobodni neutron ima vreme poluraspada oko 15 minuta, a onda se raspada na proton, elektron i antineutrino. Kako za odvajanje pozitivnog protona i negativnog elektrona treba uložiti neki rad za pomicanje naboja u električnom polju, znači, neutron u sebi sadrži i tu potrebnu energiju, ali je ona neko vreme 'konzervirana'?

Ali, ako se neutron nalazi u stabilnoj jezgri, onda ne dolazi do aktiviranja toga procesa, ta energija ostaje 'zarobljena'?
 
fosilvaso:
Sumnjam, znači, ne verujem baš to....




Još jedna 'neobičnost'?
1 proton i 1 neutron- nestabilno, a 2 protona i 2 neutrona ( helijum) nešto najstabilnije!?

Vodonik se baš i ne stvara u običnom, praznom Svemiru......
Kliknite za proširenje...

Стабилна кофигурација због попуњености с орбитале. 1с[SUP]2[/SUP]. Орбитале с, п, д, ф. Е сад погледај племените гасове и видећеш да имају стабилну конфигурацију због попуњености орбитала. Е сад како иде 1с2, 2с2, 2п6 итд то можеш изгуглати...
 
Red_Zmaja:
Стабилна кофигурација због попуњености с орбитале. 1с[SUP]2[/SUP]. Орбитале с, п, д, ф. Е сад погледај племените гасове и видећеш да имају стабилну конфигурацију због попуњености орбитала. Е сад како иде 1с2, 2с2, 2п6 итд то можеш изгуглати...
Kliknite za proširenje...

Dao si mi ideju: Elektroni u orbiti ne dozvoljavaju bežanje elektrona iz neutrona koji se nalazi u jezgri? Kao pas-čuvar koji drži ovce na okupu?
 
Prijavite se ili registrujte da biste poslali poruku.

Back
Top