6 / 15
тренней структурой ядра и его энергетическими уровнями. Деформи-
рование ядра разрушает оболочечную структуру и изменяет располо-
жение уровней.
Можно ли деформировать ядро урана механическим воздействи-
ем и перевести его в возбужденное состояние или по крайней мере
создать условия, подобные переходу в возбужденное состояние? Вряд
ли удастся непосредственно механическим воздействием (характерная
энергия металлической связи 3. . . 8 эВ) перевести ядро в состояние с
энергией возбуждения 2. . . 3МэВ, но деформировать сильно вытяну-
тые ядра воздействием аномально высокого давления (до
∼
10
11
атм.)
вполне возможно, если не за счет ядерного (радиус действия ядерных
сил крайне мал), то за счет электромагнитного (взаимного кулоновско-
го расталкивания протонов) или слабого (захвата атомных электронов
протонами ядра, если не все электроны покинули область инерциаль-
ного взрыва) взаимодействий. Интенсивность слабого взаимодействия
мала, но вероятность электронного захвата при аномально высоких
давлениях, когда атомные электроны приближаются к ядру или да-
же находятся внутри ядра, резко возрастает. Кроме того, приближе-
ние электронов к ядру снижает кулоновский барьер, препятствующий
испусканию ядром положительно заряженных фрагментов (протонов,
α
-частиц, других легких ядер, осколков деления), в результате чего
среднее время жизни атомного ядра уменьшается [7].
Последовательные электронные захваты приводят к увеличению
отношения числа нейтронов (
N
) и протонов (
Z
) в ядре и заметному
отдалению нуклида от области оптимального соотношения нейтронов
и протонов, соответствующего электроядерному равновесию (равно-
весию сил ядерного, электромагнитного и слабого взаимодействий).
Изотоп
235
U имеет нечетное число нейтронов и четное число прото-
нов. Однако он характеризуется оптимальным отношением
N
/
Z
, и в
связи с этим период полураспада изотопа
235
U велик. Нуклид
238
U
имеет четные числа
N
и
Z
, максимально деформирован (значение
Z
= 92
соответствует одному из локальных максимумов собствен-
ного квадрупольного электрического момента ядра) и, следовательно,
является самым долгоживущим изотопом урана, несмотря на неопти-
мальное отношение
N
/
Z
(перегружен тремя нейтронами) [13]. После
захвата электрона (любого, не обязательно своего атома) ядра
235
U и
238
U трансмутируются в
β
−
-активные
235
Pa и
238
Pa. По мере захвата
электронов реализуются следующие переходы:
235
U
→
235
Pa
→
235
Th
→
235
Ac
→
235
Ra
→
. . .
;
238
U
→
238
Pa
→
238
Th
→
238
Ac
→
238
Ra
→
. . .
66
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2016. № 1