Спонтанные и вынужденные распады атомных ядер, реализующиеся в два этапа

  • Вячеслав Сергеевич Окунев Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, ул. 2-я Бауманская, 5, стр. 1, 105005, г. Москва, Россия
DOI: https://doi.org/10.33581/2520-2243-2020-3-122-135

Аннотация

Основная цель работы – определение возможности кластерных распадов сверхтяжелых атомных ядер. Универсальность принципа подобия позволяет применить его для анализа неизученных физических процессов. Аналогии наблюдаются в вынужденных и спонтанных распадах атомных ядер. Показано, что в два этапа реализуются процессы, инициированные внешним воздействием: реакции фрагментации, вынужденное деление стабильных ядер, ударная радиоактивность. Ядерные реакции фрагментации и вынужденного деления стабильных изотопов свинца и висмута происходят под действием частиц (адронов) и легких атомных ядер с кинетической энергией более 108 эВ. Ударная радиоактивность наблюдается при столкновении макрообъектов, имеющих кристаллическую структуру, на скоростях не менее ∼1 км/с. Также в два этапа реализуются некоторые радиоактивные распады атомных ядер, включая крайне редкие кластерные распады. На основе аналогий рассмотренных процессов сделаны осторожные прогнозы о возможности кластерных распадов ядер в широком диапазоне атомных масс.

Биография автора

Вячеслав Сергеевич Окунев, Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, ул. 2-я Бауманская, 5, стр. 1, 105005, г. Москва, Россия

кандидат технических наук; доцент кафедры физики факультета фундаментальных наук научно-учебного комплекса «Фундаментальные науки»

Литература

  1. Adamov EO, editor. Mashinostroenie yadernoi tekhniki [Mechanical engineering of nuclear technology]. Moscow: Mashinostroenie; 2005. 944 p. (Frolov KV, editor. Mashinostroenie. Entsiklopediya [Engineering. Encyclopedia]; volume IV-25, book 2). Russian.
  2. Okunev VS. Nekotorye paradoksy i zakonomernosti yadernoi fiziki nizkikh energii [Some paradoxes and patterns of low-energy nuclear physics]. Moscow: Bauman Moscow State Technical University; 2016. 319 p. Russian.
  3. Okunev VS. Klasternaya radioaktivnost’: fakty, zakonomernosti, prognozy [Cluster radioactivity: facts, patterns, forecasts]. Morozov AN, editor. Moscow: Bauman Moscow State Technical University; 2019. 242 p. Russian.
  4. Okunev VS. Osnovy prikladnoi yadernoi fiziki i vvedenie v fiziku yadernykh reaktorov [Fundamentals of applied nuclear physics and introduction to the physics of nuclear reactors]. 2nd edition. Moscow: Bauman Moscow State Technical University; 2015. 536 p. (Fizika v tekhnicheskom universitete). Russian.
  5. Okunev VS. Cluster radioactivity: analysis, forecast, new factors of slowing the decay of atomic nuclei. Journal of Physics: Conference Series. 2019;1348(1):012089. DOI: 10.1088/1742-6596/1348/1/012089.
  6. Marakhtanov MK. [On the possible nuclear decay of bismuth due to mechanical shock]. Metally. 2016;5:123–128. Russian.
  7. Marakhtanov MK, Okunev VS. Enfluence of mechanical collision macroobjects on nuclear-physical properties of components of their nuclides. Herald of the Bauman Moscow State Techical University. Series: Natural Sciences. Mathematics. Physics. Chemistry. 2016;1:61–75. Russian. DOI: 10.18698/1812-3368-2016-1-61-75.
  8. Marakhtanov MK, Okunev VS. Physics of the transmutation of stable elements at the collision of macro-objects with regard to high speeds. Journal of Physics: Conference Series. 2018;1115(5):052020. DOI: 10.1088/1742-6596/1115/5/052020.
  9. Marakhtanov MK, Okunev VS. The collective radioactive decay of atomic nuclei initiated by an external mechanical impact: science fiction or a new class of physical processes. Journal of Materials Science Research. 2018;7(2):34–41. DOI: 10.5539/jmsr. v7n2p34.
  10. Guglielmetti A, Faccio D, Bonetti R, Shishkin SV, Tretyakova SP, Dmitriev SV, et al. Carbon radioactivity of 223Ac and a search for nitrogen emission. Journal of Physics: Conference Series. 2008;111(1):012050. DOI: 10.1088/1742-6596/111/1/012050.
  11. Shpolsky E. [Fission of bismuth, lead, thallium, platinum and tantalum by high energy particles]. Uspekhi fizicheskikh nauk. 1948;XXXIV(3):440–441. Russian. DOI: 10.3367/UFNr.0034.194803f.0440.
  12. Goeckermann RH, Perlman I. High energy induced fission of bismuth and lead. Physical Review. 1949;76(5):628–637. DOI: 10.1103/PhysRev.76.628.
  13. Perlman I, Goeckermann RH, Templeton DH, Howland JJ. Fission of bismuth, lead, thallium, platinum, and tantalum with high energy particles. Physical Review. 1947;72(4):352. DOI: 10.1103/PhysRev.72.352.
  14. Nikol’skii BP, editor. Spravochnik khimika. Tom 7 [Handbook of a chemist. Volume 7]. Leningrad: Khimiya; 1968. 507 p. Russian.
  15. Perfilov NA, Lozhkin OV, Shamov VP. [Fragmentation and fission processes in the interaction of high-energy particles with nuclei]. Uspekhi fizicheskikh nauk. 1960;LХХ(1):3–56. Russian.
  16. Karnaukhov VA. Hot and boiling nuclei (To the centenary of E. Rutherford’s discovery). Р15-2011-58 [Preprint]. 2011 [cited 2020 May 10]: [22 p.]. Available from: https://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/_Public/43/043/43043577.pdf. Russian.
  17. Karnaukhov VA. [Hot nuclei and a liquid-gas phase transition in a nuclear substance]. Priroda. 2000;2:5–12. Russian.
  18. Serber R. Nuclear reactions at high energies. Physical Review. 1947;72:1114. DOI: 10.1103/PhysRev.72.1114.
  19. BaldinAM, MalakhovAI, SisakyanAN. Nekotorye problemy relyativistskoi yadernoi fiziki i mnozhestvennogo rozhdeniya chastits [Some problems of relativistic nuclear physics and multiple particle production]. Aksenova EK, editor. Dubna: Joint Institute for Nuclear Research; 2001. 62 p. (Fizika elementarnykh chastits i atomnogo yadra; tom 32, vypusk 7). Russian.
  20. Baum EM, Knox HD, Miller TR. Nuclides and isotopes. Chart of the nuclides. 16th edition. [S. l.]: Knolls Atomic Power Laboratory; 2002. 88 p. Co-published by the Lockheed Martin.
  21. Bonetti R, Guglielmetti A. Cluster radioactivity: an overview after twenty years. Romanian Reports in Physics. 2007;59(2): 301–310.
  22. Audi G, Bersillon O, Blachot J, Wapstra AH. The NUBASE evaluation of nuclear properties. Chinese Physics C. 2017;41(3): 030001. DOI: 10.1088/1674-1137/41/3/030001.
  23. Okunev VS. About islands of stability and limiting mass of the atomic nuclei. IOP Conference Series Materials Science and Engineering. 2018;468(1):012012. DOI: 10.1088/1757-899X/468/1/012012.
Опубликован
2020-10-07
Ключевые слова: аналогии, реакция фрагментации, радиоактивные распады, ударная радиоактивность, сверхтяжелые ядра
Как цитировать
Окунев, В. С. (2020). Спонтанные и вынужденные распады атомных ядер, реализующиеся в два этапа. Журнал Белорусского государственного университета. Физика, 3, 122-135. https://doi.org/10.33581/2520-2243-2020-3-122-135
Выпуск
№ 3 (2020): Журнал Белорусского государственного университета. Физика
Раздел
Физика ядра и элементарных частиц

Copyright (c) 2020 Журнал Белорусского государственного университета. Физика

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.

Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующим:

  1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
  2. Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся неэксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге) со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
  3. Авторы имеют право размещать их работу в интернете (например, в институтском хранилище или на персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу. (См. The Effect of Open Access).