9 / 19
Рис. 4. Зависимости
T
1/2
(
N
)
для протонно-избыточных нуклидов без учета
эффектов спаривания и магичности:
1
— кривая электроядерного равновесия;
2
— протонная граница стабильности
(ядра, расположенные на ней и левее нее, испускают протоны из основного
энергетического состояния в 100% случаев)
на 3. . . 5, а может и более протонов. Кроме того, между реальной гра-
ницей и наиболее тяжелыми протонно-избыточными изотопами ядер
расположена узкая полоса формально несуществующих (испускаю-
щих протоны даже из основного энергетического состояния), но от-
носительно долгоживущих (по сравнению с известными протонно-
активными ядрами) шириной в 3. . . 5, возможно и более протонов
(рис. 4,
б
,
в
).
При анализе кривых, представленных на рис. 3, закономерно воз-
никают следующие вопросы, которые можно отнести к парадоксам.
1. Если наличие кулоновского барьера увеличивает время протонно-
активных ядер до
τ >
10
−
6
c [4], то как объяснить увеличение среднего
времени жизни некоторых ядер до
τ
∼
0
,
1
. . .
1
,
0
с. Причем эти ядра
претерпевают протонный распад в 100% случаев, а протоны испуска-
ются из основного энергетического состояния.
2. Другая закономерность связана с увеличением периода
T
1
/
2
(по
отношению к испусканию протона) протонно-активных ядер не зави-
симо от четности чисел
N
и
Z
.
Обратимся к результатам исследований протонно-избыточных ядер
и протонной границы стабильности, полученным в научных центрах
Великобритании, Финляндии, Швеции и США, опубликованных в
2014 г. [12]. Авторы работы [12] (см. также комментарии к этой работе
в работе [13]) на основе исследований физических свойств протонно-
избыточных изотопов ядер Ir, Re, Ta, Lu и Tm, а также свойств изомера
158
m
Ta с большой энергией возбуждения и спином 19, расположенно-
го на протонной границе стабильности, сделали следующий вывод:
возможно увеличить время протонной радиоактивности ядрами, на-
ходящимися в сильно возбужденных состояниях и имеющими ано-
мально большой спин. Так, изомер
158
m
Ta (со спином 19) испускает
несколько
γ
-квантов, превращаясь в хорошо известный
α
-активный
(
Т
1
/
2
= 6
∙
10
−
6
с) изомер
158
m
Ta со спином 9. В новом изомере
158
m
Ta
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2015. № 5
77