DagTech Глобальные проекты Гамида Халидова
 
russian english
Проекты
Автор

 

Khalidov.net

Khalidov.net
02.09.2010



Гамид Халидов,
Институт физики ДНЦ РАН, Махачкала, Россия


О строении ядра атома кислорода

В 2005 году, была высказана гипотеза о расположении всех протонов атомного ядра на его поверхности, а всех нейтронов внутри ядра1. И, хотя согласно ныне принятой модели, движение нейтронов и протонов в ядре – хаотично и описывается математической теорией случайных матриц, уже опираясь на экспериментальные данные полученные на линейном ускорителе ORELA в Окридже2, ещё раз подтверждаем нашу уверенность в устойчивом расположении протонов на поверхности ядра. Т.е. у всех атомных ядер химических элементов, у которых количество протонов (с учетом количества нейтронов и занимаемого ими объёма) позволяет им принимать шарообразную форму – сфера состоит из протонов ядра.

Как нам видится, наглядным подтверждением выдвинутой гипотезы является строение молекулы воды, образованной атомом кислорода и двумя атомами водорода. Согласно гипотезе сфера ядра атома кислорода состоит из всех восьми протонов (р1–р8), расположенных во всех восьми вершинах куба (как наиболее устойчивого объемного геометрического тела), вписываемого в шар (рис.1)

Рис.1

Нейтроны ядра атома кислорода также образуют внутри объёма "протонного" куба – "нейтронный" куб (n1–n8), каждая из вершин которого расположена на одинаковом расстоянии от двух ближайших вершин "протонного" куба (p1n1 = n1p2; p2n2 = n2p3; p3n3 = n3p4; p4n4 = n4p1; p5n5 = n5p6; p6n6 = n6p7; p7n7 = n7p8; p8n8 = n8p5) и равной длине его ребра. Такое расположение нейтронов в ядре атома кислорода и такая размерность связей обеспечивает ядру максимальную устойчивость, т.к. каждая вершина "нейтронного" куба стабилизирована 5 (пятью) равными по величине связями. Так, например, для вершины n1: n1p1=n1/sub>p2=n1n2=n1n4=n1n5.

Исходя из предлагаемого строения протонной сферы ядра кислорода, вычисленный угол p1-O-p3, образованный отрезками, соединяющими центр куба О с протонами p1 и p3, расположенными в противоположных вершинах одной грани куба, равен 109°. Согласно экспериментальным данным в молекуле воды (в состоянии льда) угол Н1-О-Н2 между ядрами атомов водорода и кислорода равен 109°.

Это позволяет сделать предположение, что два атома водорода располагаются в молекуле воды напротив двух протонов ядра атома кислорода, расположенных в вершинах р1 и р3. А связывать в устойчивое состояние два протона разных ядер атомов химических элементов может только общий электрон, который и располагается между ними.

Такое расположение общих электронов в связях Н1-О, Н2О и особенность формы молекулы воды (наличие "потенциальной ямы") (рис. 2), позволяют понять причину, почему при увеличении (уменьшении) температуры молекулы воды до значений её фазовых переходов, происходит уменьшение (увеличение) расстояния между ядрами водорода и кислорода и уменьшение (увеличение) угла Н1-О-Н2.

Рис.2

Т.е. при увеличении температуры молекулы воды (в состоянии льда) и достижению ею значений фазового перехода, происходит, преодоление сил взаимного отталкивания ядер Н1 и Н2 и их сближение, что вызывает уменьшение угла Н1-О-Н2 до 104,5° и сжатие отрезков Н1р1 и Н2р3 сторон угла Н1-О- Н2.

Здесь уместна аналогия с процессом сближения в спокойной воде двух недалеко и параллельно расположенных друг к другу лодок, и происходящее по причине превышения силы давления воды на борта лодок со стороны

свободного большего пространства воды над силой давления воды на борта лодок со стороны небольшого пространства воды между лодками.

Молекулы воды расстыковались, покинули ПЯ друг друга и остановились на их границах.

Становится ясна причина и процесс скачкообразного увеличения объёма воды при превращении её в лёд. Части сторон Н1р1 и Н2р3 угла Н1-О-Н2 и их общие электроны, вследствие уменьшения температуры (энергии) молекулы, возвращаются в свои первоначальные, практически невозмущенные положения, когда, являясь прямыми отрезками, продолжающие стороны р1О и р2О угла р1-О-р3, формировали угол Н1-О-Н2 равный 109°.

А поскольку, электроны переходят с одного своего энергетического уровня на другой скачкообразно, то становится понято, почему процесс увеличения объёма молекулы воды за счет увеличения угла Н1-О-Н2 и межъядерных расстояний Н1р1 и Н1р3 носит такой же характер.

Также, для полного понимания процессов, происходящих с водой, при фазовом переходе "вода-лёд", необходимо выяснить степень влияния на рост объёма воды изменение межмолекулярного расстояния у молекул воды и возможной перемены в расположении 6 (шести) несвязанных электронов атома кислорода молекулы воды.

Вклад каждого из этих процессов в увеличении (уменьшении) объёма воды при замерзании (таянии) ещё предстоит определить, но то, что они имеют место, очевидно.

Использованная литература

  • Г.Ю.Халидов, У.Г.Халидов. Стремление к знаниям. – Махачкала: Издательский дом "Новый день", 2005, ISBN 5-94434-052-5. – с.33.
  • Physical Review Letters. Anomalous Fluctuations of s-Wave Reduced Neutron Widths of 192,194Pt, http://prl.aps.org/abstract/PRL/v105/i7/e072502
  • Маленков Г.Г. Структура и динамика жидкой воды. Журнал структурной химии, 2006г., т.47, приложение, с.5-35.
  • Г.Г. Маленков. Успехи физической химии, 2001
  • Тарханов В.И. Вода, ее физические и структурные свойства (по материалам http://www.isbu.ac.uk/water).
  • Зенин С.В. Вода. - М., 2001.


Вернуться к списку публикаций

 

     © DagTech 2002-2013. Дизайн Компания IWT.