Внутренняя структура нейтрона впервые была экспериментально исследована Р. Хофштадтером путём изучения столкновений пучка электронов высоких энергий (2 ГэВ) с нейтронами, входящими в состав дейтрона (Нобелевская премия по физике 1961 г.)
Согласно экспериментам Р. Хофштадтера, нейтрон имеет следующую структуру:
Керн: Тяжелая сердцевина радиусом ≈ 0,25 * 10^-13 см, с высокой плотностью массы и заряда (≈ +0,35 e).
Оболочки (мезонная шуба):
От ≈ 0,25 * 10^-13 до ≈ 1,4 * 10^-13 см: виртуальные ρ- и π-мезоны (≈ -0,50 e).
Дальше ≈ 2,5 * 10^-13 см: виртуальные ω- и π-мезоны (≈ +0,15 e).
ПЭМ - представление нейтрона:
В позитронно-электронной модели (ПЭМ) нейтрон рассматривается как аналог атома водорода (протия), где валентный электрон находится на "нулевом уровне".
В ПЭМ нейтрон рассматривается как частица, состоящая из протона, электрона и виртуального фотона, где электрон занимает «нулевой уровень» вокруг протона, подобно валентному электрону в атоме водорода.
• Количество: 1 шт.
• Тип материи: Электрическая материя.
• Поле: Позитронное.
• Заряд: +1e (небольшая доля заряда проникает в "керн"). Распределение заряда неравномерно, максимум в центре.
• Расположение: Центр протона.
• Радиус: ~0,833 фм (определяет радиус протона).
• Масса: 0,510999 МэВ.
• Количество: 1 шт.
• Тип материи: Электрическая материя.
• Расположение: Внутри позитрона.
• Проникновение: Внутрь керна попадает 23,4509697% заряда позитрона, остальное вне керна;
• Предотвращает: аннигиляцию позитрона и электрона и распад протона
• Ограничивает: массу виртуального фотона пропорционально заряду позитрона вне керна
• Радиус: ~0,25 фм.
• Масса: ~96,582085 МэВ (состоит из 94 "легких" гамма-частиц по 1,022 МэВ, образованных при аннигиляции позитрона и электрона).
• Функция: Обеспечивает устойчивость протона, предотвращает проникновение внутрь электрона и последующую аннигиляцию позитрона и электрона.
• Отсутствие наблюдаемых антипротонов: объясняется изначальной асимметрией между позитроном и электроном.
• Количество: 8 штук.
• Тип материи: Гравитационная материя (форма темной материи, искривляющая пространство-время и являющаяся носителем гравитационного заряда).
• Расположение: Образуют куб вокруг керна.
• Радиус: ~0,25 фм.
• Масса: ~105,147376 МэВ каждый.
• Заряд: Гравитационный.
• Магнитный магнитный заряд и полюс: есть.
• Удержание: Удерживаются в центре позитрона за счет максимальной плотности заряда.
Электрон: находится вне керна из гамма-частицы радиусом 0,25 фм, что увеличивает объем и радиус ≈ 1 фм.
Заряд нейтрона: Суммарный заряд нейтрона складывается из зарядов позитрона внутри керна 23,4509697% и вне керна 76,55% и заряда электрона и равен нулю
Итоговый суммарный заряд нейтрона равен нулю:
Q(нейтрона)=(+1e×23,45%)+(+1e×76,55%)+(−1e)=0
Виртуальный фотон: Энергия 0,7823311 МэВ, образованный из захваченного позитронного и электронных полей, находившихся в частицах при наложении зарядов вне керна и частичной аннигиляции позитрона и электрона. Электрон и позитрон бесструктурные и поля могут свободно попадать внутрь.
Ключевые особенности структуры и её функции:
Керн из гамма-частицы препятствует проникновению отрицательного заряда внутрь, предотвращая аннигиляцию позитрона и электрона и обеспечивая стабильность нейтрона.
Мюонные мезоны создают гравитационное поле, удерживающее структуру и формирующее массу нейтрона.
Виртуальный фотон отражает внутренние взаимодействия зарядов и влияет на энергию и нестабильность нейтрона.
Кулоновское притяжение: Позитрон и электрон притягиваются в соответствии с законом Кулона.
Отталкивание от керна протона: Предполагается, что "керн" в протоне отталкивает электрон.
Равновесие: Устойчивое равновесие возникает, когда кулоновское притяжение компенсируется отталкиванием электрона ядром из "темной материи" в составе протона.
Зарядовый радиус: Расстояние от центра нейтрона до максимума плотности отрицательного заряда (электрона) R ≈ 0,75 * 10^-13 см. Это же расстояние (R ~ 0,75*10-13 см) соответствует расстоянию между протоном и электроном в ядерной решетке химических элементов.
Масса нейтрона в ПЭМ:
Массу нейтрона нельзя измерить напрямую, поэтому используется расчётный метод. В ПЭМ масса нейтрона меньше суммы масс протона и электрона. Точную массу можно вычислить после установления формулы отталкивания электрона ядром протона.
Распад нейтрона и валентные связи:
В ядрах при сближении нейтронов образуются мюонные связи с электронами и позитронами . Тяжелая гамма-частица стремится вытолкнуть электрон из протона (кулоновское взаимодействие стремится удержать), что приводит к распаду нейтрона на электрон и протон (исходное состояние — атом водорода). На поверхности ядра при распаде нейтрона на протон и электрон образуются валентные связи ядра 1S и 2p (как в атоме водорода).
Ключевые отличия ПЭМ от стандартной модели:
Состав нейтрона: ПЭМ предполагает, что нейтрон состоит из более простых частиц (позитронов, электронов, гамма-частиц и мезонов), в то время как стандартная модель описывает нейтрон как составную частицу, состоящую из кварков и глюонов.
Силы внутри нейтрона: ПЭМ пытается объяснить силы, удерживающие нейтрон, через электромагнитное взаимодействие и гипотетическое отталкивание от "темной материи". Стандартная модель использует сильное взаимодействие.
Распад нейтрона: ПЭМ предлагает механизм распада нейтрона, основанный на перестройке составляющих его частиц, в то время как стандартная модель описывает бета-распад как превращение одного из кварков внутри нейтрона.
Важно: Следует помнить, что ПЭМ является альтернативной моделью, и многие её утверждения расходятся с общепринятыми представлениями в физике элементарных частиц.
В нейтроне, из-за неравномерного распределения зарядов и масс, возникает другая конфигурация электрического и гравитационного полей, приводящая к формированию слабого магнитного поля, которое можно условно представить как "северный полюс". Нейтрон также является восьмиполюсным магнитом (восемь мюонных мезонов), но с гораздо меньшей напряженностью магнитного поля
В ядрах при сближении нейтронов образуются мюонные связи с электронами и позитронами.
Тяжелая гамма-частица стремится вытолкнуть электрон из протона ( при этом кулоновское взаимодействие стремиться удержать), что приводит к распаду нейтрона на электрон и протон (исходное состояние — атом водорода)
На поверхности ядра при распаде нейтрона на протон и электрон образуются валентные связи ядра 1S и 2p (как в атоме водорода)
Мезоны, находясь внутри заряженных частиц, под действием гравитационного поля и искривления поля заряда создают возмущение в электрическом поле, которое называется магнитным и называется север.
Поскольку мезоны находятся в поле отрицательного заряда, то нейтрон имеет
Суммарный магнитный момент нейтрона −1,913 042 76(45) ядерного магнетона или −9,662 3653(23)×10−27 Дж/Тл.