Цитата: Alexxey от 15.01.2019 18:38:32А в нейтронных звёздах нейтроны считаются свободными (они же живут там вне ядра)?
Стабильные ядра потому стабильные, что заключенные в них нейтроны лишены права на бета-распад — в отличие от свободных собратьев, из-за связи в ядре у них энергии не хватает, см. также ниже.
Нейтронная звезда сдавлена гравитацией до такой плотности, что ядра раздавили друг друга и сама нейтронная звезда есть одно большое ядро.
По поводу независимости (мизерно слабой) распада урана от места его прописки уже было сказано.
В обычной жизни мы имеем дело не с голыми ядрами, а с атомами. У атомов есть химическая связь (начиная с банальных молекул у молекулярных газов и кончая минералами). Вопрос о влиянии химической связи на скорость радиоактивного распада обсуждался довольно активно. Ответ: может быть, но далеко-далеко вне практического интереса.
Самый красивый случай — это бета-распад. Свободный нейтрон распадается на протон, электрон и безмассовое нейтрино (гы-гы... сегодня мы уже знаем, что у нейтрино масса есть, но совсем-совсем мизерная, так что о ней забудем). Для распада нужно, чтобы сумма масс протона и электрона была меньше массы нейтрона. Иначе закон сохранения энергии распадаться не позволит.
В случае ядер надо, чтобы сумма масс Ядра-2 и электрона была меньше чем масса Ядра-1.
Гы-гы, скажем мы — где это вы нашли голое ядро, оно сидит а атоме. А атом непременно обвешан электронной оболочкой. Уточним: масса Атома-2 плюс масса электрона меньше масса Атома-1.
Извините, соврамши. В ядре-1 было Z протонов, один нейтрон возжелал стать протоном, их стало Z+1. Электрон высокой энергии из бета-распада улетел далеко-далеко, при ядре-2 остались только Z материнских электронов, т.е. это Ион+. Так как заряд ядра поменялся, то вся оболочка материнских электронов перестроится и их полная энергия связи поменяется — подрастет по величине. Итак, новая формулировка:
Масса Иона+ плюс масса электрона меньше чем масса Атома-1.
Эти перестройки атомных оболочек – эффекты слабые, но время жизни атома будет отличаться от времени жизни своего голого ядра. В случае "обычных" бета-распадов увидеть такое точностей не хватает. Но есть и исключения.
Перейду к самым красивым примерам драматической роли энергии атомарной связи.
163Dy попросту стабилен. Но если ободрать напрочь всю его электронную оболочку, то после бета-распада электрону необязательно улетать, есть свободное место на К-оболочке вторичного атома. Тогда в закон сохранения энергии вместо массы электрона войдет масса за вычетом энергии связи, что делает такой т.н. атомарный бета-распад возможным. Так оно и есть: полностью обнаженный
163Dy живет 47 дней.
Природный атомарный бета-активный
187Re (привет Курилам!) живет 40 миллиардов лет. Если же обнажить догола, то за счет того же атомарного механизма время жизни сокращается до 33 лет.
Не менее красив знаменитый эффект Мёссбауэра. При гамма-переходе ядро отдачи летит с импульсом, уравновешивающим импульс фотона. Т.е., ядро крадет слегка энергию перехода. Прилетая ко второму ядру, потерявший энергию гамма-квант ядро возбудить уже не сможет, так как в процессе возбуждения ядро ворует на свою отдачу еще столько же энергии. Это все правильно на уровне голых ядер.
Но ядра сидят в атомах, а атомы в кристаллической решетке. И импульс отдачи может передаться всей кристаллической решетке, в которой сидит атом. Т.е., потерянная энергия
импульс в квадрате поделить на удвоенную массу
за счет огромной массы решетки будет нулем. Ответ: нобелевская премия Мёссбауэру.
Отредактировано: Dobryаk - 16 янв 2019 14:04:49
Вси бо вы сынове Божии есте верою о Христе Иисусе. Елице бо во Христа крeстистеся, во Христа облекостеся, несть иудей, ни эллин, несть раб ни свободь, несть мужеский пол, ни женский. Вси бо вы едино есте о Христе Иисусе
Послание Галатам Павла апостола