О пределе стабильности атомных структур.

[DAP]

О ПРЕДЕЛЕ СТАБИЛЬНОСТИ АТОМНЫХ СТРУКТУР

Перечень авторских моделей атомных структур стабильных химических элементов таблицы 3 [1] можно продолжать и дальше, но в этом нет практической необходимости. Приведённых в таблице структур вполне достаточно для соответствия всем известным на сегодняшний день стабильным химическим элементам (их всего 81, а количество стабильных изотопов во внимание авторами не принимается).

Несомненно, даже внешнее сравнение авторского перечня атомных структур, сосредоточенных в четырёх группах, с менделеевской (периодической) систематикой, состоящей из восьми групп, трёх триад и вынесения четырнадцати лантанидов за её пределы, уже заявляет о том, что современное атомно-молекулярное учение вообще является набором бесплодных (пожалуй, даже бессмысленных) гипотез из математического абстракционизма. Оно фактически не решает проблем структуризации в микромире, а всего лишь создаёт миф их решения. Подчеркнём, что на абстрактных законах современной физики теорий структурированности материи микромира не создают, а менделеевскую пародию на реальность не выдают за выдающееся достижение в науке, возвеличивая её до путеводителя в мире реальной химии!

Оставляя за текстом этого сообщения критику основных положений Менделеева, которые им были использованы для создания “научной” видимости обоснования периодического закона, лишь отметим, что в систематике химических элементов по вымышленным атомным массам теоретическое естествознание (далее ТЕ) любого периода своего развития вовсе не нуждается. Спекуляции в классическом атомно-молекулярном учении, пожалуй, начались с Дж. Дальтона в самом начале девятнадцатого столетия, а продолжаются и в настоящее время. Например, как могло так случиться, что в якобы экспериментально обоснованной современного вида периодической систематике элементов по величинам их атомных масс две вакансии в последовательности стабильных химических элементов пришлось заполнить радиоактивными элементами? Этот факт неопровержимо подчёркивает зыбкость всего того, что на сегодняшний день считают основаниями для такой систематики химических элементов. К таковым относятся технеций (порядковый номер 43, нулевая распространённость в природе (получается при распаде ядерного топлива) [2]) и прометий (порядковый номер 61, нулевая распространённость в природе (получается в миллиграммовых количествах из продуктов распада в ядерных реакторах) [2]).

Исключение этих элементов из последовательности стабильных химических элементов не подлежит сомнению, но это не просто элементарная техническая операция по изъятию ошибочных членов из последовательности, а куда более значимая. Это связано с проблемой предстоящего открытия двух новых стабильных химических элементов (последним был рений и открыт в 1925 году [2]) и с ответом на вопрос о месте технеция и прометия в современной периодической систематике элементов.

Несомненно, решение проблемы поиска новых элементов, да ещё с заведомо известной атомной массой (предсказанной менделеевской систематикой), можно уже заведомо считать неразрешимой, так как атомные массы если не у всех элементов в периодической системе, то у абсолютного большинства даже без учета дробных знаков являются вымышленными. Это краткое авторское утверждение не является голословным выпадом в адрес химиков-аналитиков прошлого и настоящего. Оно подкреплено разработкой новых теорий строения атомов и молекул на ином фундаменте (принимается во внимание не только трёхмерное строение атомов и молекул, но используется и иной свод законов первичных природных взаимодействий, а вторичных динамических эффектов при необходимости). Это во-первых, а во-вторых, даже само озвучивание возможного ответа на вопрос о месте технеция и прометия в периодической системе элементов в перечне за висмутом (присоединение к перечню радиоактивных элементов) вряд ли вызовет бурное одобрение у сторонников периодического закона. Этот вариант размещения технеция и прометия созвучен с признанием периодической систематики элементов грубейшей ошибкой в истории развития ТЕ. Но такое утверждение не кажется абсурдным по сравнению с современными гадательными величинами атомных масс стабильных химических элементов, определяемых с использованием физически необоснованных методик. Более того, такое признание сегодня просто необходимо, ведь оно не только очищает ТЕ, как говорят, от всякого мусора и шелухи, накопившихся за века, но фактически формулирует новую проблему для теоретиков естествознания – проблему о ПРЕДЕЛЕ СТАБИЛЬНОСТИ АТОМНЫХ СТРУКТУР ПО ИХ КОЛИЧЕСТВЕННОМУ СОСТАВУ.

Назвать эту проблему новой нельзя, так как существование таковой обозначено даже в самом названии современной систематики химических элементов, но, видимо, только по причинам, известным самим творцам классического ТЕ, её и не озвучивали. Название “периодическая” предполагает неограниченное число химических элементов (атомных структур) в природе, но почему-то этого не наблюдается. Именно противоречием между периодической неограниченностью и фактической ограниченностью количества известных стабильных химических элементов и формируется указанная проблема. Существо проблемы состоит в том, что стабильность структурных статико-динамических материальных образований, именуемых атомами, обусловлена не только их количественным составом элементарных частиц (протон, нейтрон и электрон), но и величинами характеристик статических и динамических взаимодействий как в отдельно взятой атомной структуре, так и в макроколичестве.

Более столетия (с момента открытия естественной радиоактивности в 1896 году) на указанную проблему не обращали внимания, возможно, считая её второстепенной в ТЕ, но в настоящее время к поиску её решения так относиться уже не следует. Эта проблема уже сегодня заслуживает быть одной из первоочередных, но ожидать физически обоснованного её решения современными теоретиками естествознания, для которых математический абстракционизм является основным инструментом в теоретических исследованиях, вообще не следует. (Обозначенная проблема – удобный случай выдать очередную партию бессмысленных гипотез из математического абстракционизма, да ещё и не бесплатно!)

Решение этой проблемы не относится к лёгким, что и подчёркивается вышеотмеченным, но и это ещё не всё. К этому необходимо ещё добавить и психологический барьер, связанный с преодолением преклонения перед творениями всех классиков ТЕ. Многие (если не всё) их творения уже давно должны быть только экспонатами в музее истории развития ТЕ, а не занимать место в каких-либо современных учебных пособиях для учащейся молодёжи.

Не вдаваясь в подробности авторской теории строения атомов, здесь только отметим, что статическая часть (ядро) атома формируется из нуклонов с контактной тетраэдрической упаковкой, а динамическая часть – двухконтурная пространственная конфигурация формируется из электронов. Количество электронов в конфигурации электронейтральной атомной структуры всегда чётное и равно 4, 6, 8 или 12 в зависимости от количества протонов в поверхностном слое ядра, которое не произвольно, а согласовано с количественным составом пространственных элементов формирования ядер. Именно только такие трёхмерные материальные статико-динамические структуры, согласующиеся с центрально-потенциальным взаимодействием между всеми элементарными частицами и возникающими динамическими эффектами, и могут рассматриваться в качестве моделей реальных атомов химических элементов. Простейшая такая центрально-симметричная модель состоит из четырёх протонов и четырёх электронов (4р+4е), а верхнее ограничение по составу атома стабильного химического элемента науке ещё предстоит всесторонне обосновать (экспериментально и теоретически).

Хотя количество стабильных химических элементов за последние девяносто лет не изменилось, но это не может быть критерием ограничения числа структур в таблице 3 [1]. Никто не может гарантировать, что на сегодняшний день науке известны все стабильные химические элементы, а завтра не откроют новый. Например, дейтерий получают в больших количествах, изучают его физико-химические свойства, но почему-то считают его всего лишь стабильным изотопом водорода. По схожей причине нельзя использовать в качестве ограничивающего фактора и количество металлов, хотя и определена группа в указанной таблице, соответствующая металлам. Например, германий относили к металлам, а в [2] считают металлоидом.

Учитывая спекулятивность всего классического ТЕ и считая имеющиеся в настоящее время данные как о самих частицах микромира, так и о характеристиках их взаимодействия ошибочными, сразу заявим, что экспериментальному пути решения обозначенной проблемы нет альтернативы, причём поддержкой этого пути решения являются уже имеющиеся результаты труда экспериментаторов, которые принято называть аномальными свойствами некоторых элементов и соединений. Этот путь решения проблемы назовем расстановкой “имён” в обезличенном и ограниченном сверху перечне атомных структур по их количественному составу.

Напомним, что расстановке “имён” с использованием экспериментальных результатов по определению массового элементного состава в макроколичествах веществ (синтез или разложение) предшествуют не только первое в истории химии определение молекулы бинарного химического соединения, но и составление перечня в виде таблицы возможного атомного (ионного) состава таких химических соединений. (См., например, таблицы 4 и 6 в [1].)

Важно отметить, что авторский способ ограничения числа атомных структур по их количественному составу для стабильных химических элементов базируется на следующих исходных положениях: радиус нуклона равен единице, а радиус электрона во много раз меньше радиуса нуклона. Такой способ ограничения назовём геометрическим, так как предел стабильности в этом случае отождествляется с величиной радиуса ядра по центрам нуклонов внешнего слоя самого “тяжёлого” стабильного химического элемента по формуле:

$R_{\max}< \frac{R_{\min}}{\sqrt{1,5}-1}-1$, (1)

где $R_{\min}$ – величина радиуса ядра по центрам его нуклонов (протонов) самого “лёгкого” стабильного химического элемента.

Поскольку величина радиуса структуры ядра самого “лёгкого” элемента (4p) равна $\sqrt{1,5}+1$, то

$R_{\max}<4+4\sqrt{1,5}=\sqrt{475,15/6}$. (2)

Хотя полученное таким геометрическим способом ограничение числа структур в изначально неограниченном теоретически перечне моделей атомных структур по радиусу ядер и является явно завышенным, но оно всё же существенно упрощает экспериментальное решение задачи расстановки “имён” в обезличенной таблице 3 c использованием авторской методики [1].

Очень важно подчеркнуть, что авторская попытка расстановки “имён” (соответственно и определение предела стабильности атомных структур) при использовании современных данных о величинах атомных масс элементов и общеизвестного атомного (ионного) состава молекул бинарных химических соединений к положительному результату не привела. Она лишь подтвердила, что:

1. Современные данные по количеству элементарных частиц (протон, нейтрон и электрон) в составе всех атомных структур стабильных химических элементов и атомов (ионов) в составе бинарных химических соединений нелепы. Их нелепость очевидна из того, что корифеи всего классического ТЕ микромира вместе с многочисленной армией своих единомышленников вообще не обращали внимания на закономерности трёхмерной структурированности в указанных материальных системах микромира;

2. Все современные величины атомных масс стабильных химических элементов не соответствуют реальности. Первым был Дальтон, который предложил определять величины относительных атомных масс, считая равной единице атомную массу водорода, и ввёл необоснованную стехиометрию для бинарных химических соединений, а затем ещё и Менделеев подкорректировал эти ошибочные атомные массы химических элементов под вымышленный периодический закон. Если к этому приплюсовать “достижения” аналитиков по уточнению атомных масс элементов из периодической систематики в знаках только после запятой, то без предвзятости заявим, что в настоящее время теоретической химии вообще-то и не существует. Вся современная химия – это набор теоретически необоснованных поисковых экспериментов без гарантии на эффективность;

3. Сегодня необходим союз экспериментаторов и теоретиков, первым из которых отводится главенствующая роль, поскольку только чистота эксперимента с макроколичествами веществ и достоверность измерений гарантируют успешное решение этой наиглавнейшей задачи всего ТЕ.

В заключение лишь отметим, что не имеет смысла кого-либо убеждать о значении предстоящих расстановки “имён” и определения предела стабильности атомных структур в ТЕ. Если кто-то считает себя причастным к сфере науки, но не способен самостоятельно уразуметь в каком состоянии находится (в какие джунгли заведено) современное ТЕ, то тому уже не поможет никто и ничто. Тем, которые понимают, что эти события являются долгожданными и значительными в истории развития ТЕ, каких-либо пояснений не требуют. Им и так ясно, что их реализация не только автоматически прекращает генерирование бесплодных гипотез во всей химии, но и указывает на существование реального (не статистического) пути определения индивидуальных характеристик частиц микромира. Более того, это, пожалуй, первый шаг будущего физического истолкования естественной радиоактивности веществ из атомов за пределом стабильности и решения многих давно назревших проблем в этой области.


Литература

1. АТОМ И МОЛЕКУЛА.
2. Дж. Эмсли Элементы. М., “Мир”, 1993.

С уважением, авторы.

[Munin]

Очередной двоечник, не освоивший квантовой механики. Со словесным поносом.

[arseniiv]

Не очередной, а очередные — три. Притом чего они ждали почти пять лет с 28 февраля 2011 года, непонятно.

(Предыдущая версия ответа, не лишённая заслуженного ехидства.)

Авторы застряли в конце XIX века, надо полагать, и не в курсе вагона фактов спектроскопии, ЯМР и многих других. Притом бочка на выдуманное клеймо «ЕТ» катится в сообщении и «статье» весьма неоднократно, но катится порожняком без каких-либо подтверждений своего видения опытом. Что ж, модераторы уже в пути.

[Toucan]

Тема перемещена из форума «Химия» в форум «Пургаторий (Ф)»