2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2  След.
 
 Сверхтяжелые атомные ядра
Сообщение29.09.2016, 20:31 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


09/02/09
1995
Минск, Беларусь
arseniiv в сообщении #1155419 писал(а):
Нет, я ещё и написал, что нет стационарных состояний, в которых электрон сосредоточен в области ядра.
Есть, если заряд ядра велик.

 i  Pphantom:
Выделено из «Силы действующие на электрон в атоме»

 Профиль  
                  
 
 Re: Силы действующие на электрон в атоме
Сообщение29.09.2016, 21:21 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
68358
Для этого заряд ядра должен быть $\sim 10^5,$ а таких ядер не бывает.

 Профиль  
                  
 
 Re: Силы действующие на электрон в атоме
Сообщение29.09.2016, 23:49 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


09/02/09
1995
Минск, Беларусь
Скорее $10^3$. Для самого тяжёлого из полученных нуклидов $^{294}_{118}\rm{Og}$ радиус ядра около $20$ ферми, всего в $\approx20$ раз меньше характерного расстояния для $1s_{1/2}$-состояния. Вполне себе область ядра :)

 Профиль  
                  
 
 Re: Силы действующие на электрон в атоме
Сообщение30.09.2016, 01:43 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
68358
$10^{3\,3/4}\sim 10^4.$

 Профиль  
                  
 
 Re: Силы действующие на электрон в атоме
Сообщение30.09.2016, 01:57 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


09/02/09
1995
Минск, Беларусь
Если учесть релятивистские поправки для электрона и значительное отношение $A/Z$ для ядра, то будет всё-таки $10^3$. :-) Конкретнее, при $Z = 10^3$ следует ожидать $A/Z \approx 6$, т.е. радиус ядра около $50$ ферми.

Забавно, что ядра с таким большим зарядом не смогут существовать сами по себе и будут вытаскивать электроны из вакуума, испуская позитроны и заполняя электронную оболочку до уровня энергии $-2m_ec^2$. Эта электронная оболочка будет снижать межпротонное отталкивание и сможет таким образом стабилизировать сверхтяжёлое ядро где-то между $Z=10^3$ и $Z=10^4$. Но более-менее точно, вроде бы, никто пока не считал.

Так или иначе, при таких больших $Z$ оболочка электронейтрального атома будет характеризоваться густым спектром валентных электронных состояний, причём у значительной их части будут большие азимутальные квантовые числа, а значит небольшие орбитальные радиусы, т.е. это будут металлы с аномальной плотностью порядка килограммов на кубический сантиметр.

 Профиль  
                  
 
 Re: Силы действующие на электрон в атоме
Сообщение30.09.2016, 06:22 
Заслуженный участник


28/12/12
5704
В тяжелых мезоатомах типа свинца мюон на нижней оболочке находится в области ядра.

 Профиль  
                  
 
 Re: Силы действующие на электрон в атоме
Сообщение30.09.2016, 14:34 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


27/04/09
24315
Уфа
Droog_Andrey в сообщении #1155815 писал(а):
Есть, если заряд ядра велик.
Я имел в виду, что электрон должен «укладываться» в размерах ядра почти весь, потому что началось всё с вопроса, почему электрон не падает (видимо, не в смысле вечного падения МКС на Землю) на ядро, так что чтобы «упасть» в этом смысле, ему стоит стать размером хотя бы с ядро. Надо было мне повторять оговорки в каждом посте, потому что такое понимание сосредоточенности действительно не близко к общепринятому. :-)

 Профиль  
                  
 
 Re: Силы действующие на электрон в атоме
Сообщение30.09.2016, 15:24 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
68358
Droog_Andrey
Вы придираетесь к факторам порядка единицы. При этом полагаясь на какие-то модели (не озвучивая, какие), которые для указанной области могут и не работать вовсе.

Droog_Andrey в сообщении #1155910 писал(а):
сможет таким образом стабилизировать сверхтяжёлое ядро где-то между $Z=10^3$ и $Z=10^4$.

Это очень фантазийно и без ссылок.

Обсуждать химические свойства веществ, распадающихся за ядерное время, бессмысленно.

DimaM
Так речь не о мюонных атомах. Мы все про них знаем и от них отфакторизовались.

 Профиль  
                  
 
 Re: Силы действующие на электрон в атоме
Сообщение30.09.2016, 17:12 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


09/02/09
1995
Минск, Беларусь
Munin в сообщении #1156024 писал(а):
Это очень фантазийно и без ссылок.
Соглашусь, это больше прикидочные рассуждения. Расчётов толком никто не делал, увы.

Munin в сообщении #1156024 писал(а):
Обсуждать химические свойства веществ, распадающихся за ядерное время, бессмысленно.
Но мы ведь пока не знаем, распадутся ли они за ядерное время.

 Профиль  
                  
 
 Re: Силы действующие на электрон в атоме
Сообщение02.10.2016, 01:18 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


09/02/09
1995
Минск, Беларусь
Кстати: знает ли кто-нибудь, как рассчитывать электронные состояния, когда они тонут ниже $-2m_ec^2$? Это примерно после $Z=173$ начинается.

 Профиль  
                  
 
 Re: Силы действующие на электрон в атоме
Сообщение02.10.2016, 01:34 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
68358
А всё так же. Просто они лежат на уровнях моря Дирака, и всегда заполнены.

Можете посмотреть в ФТТ, там есть большая теория состояний на примесных атомах в полупроводниках.

 Профиль  
                  
 
 Re: Силы действующие на электрон в атоме
Сообщение02.10.2016, 03:05 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


09/02/09
1995
Минск, Беларусь
Ну прямо-таки так же, наверное, не получится, ибо $Z\alpha>1$. Но за наводку спасибо :-)

 Профиль  
                  
 
 Re: Силы действующие на электрон в атоме
Сообщение02.10.2016, 03:19 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
68358
Примеси бывают не только с единичным зарядом.

 Профиль  
                  
 
 Re: Силы действующие на электрон в атоме
Сообщение02.10.2016, 10:36 
Заслуженный участник


25/02/08
2932
Droog_Andrey
Есть довольно большая статья (хотя и старая) на эту тему: Я.Б.Зельдович В.С. Попов "Электронная структура сверхтяжёлых атомов".

 Профиль  
                  
 
 Re: Силы действующие на электрон в атоме
Сообщение02.10.2016, 12:50 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


09/02/09
1995
Минск, Беларусь
О, спасибо. А то у меня только статья Зайцевского была для не столь больших $Z$.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 24 ]  На страницу 1, 2  След.

Модераторы: photon, profrotter, Eule_A, Jnrty, whiterussian, Парджеттер, Pphantom, Aer, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group