ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Сущность изобретения заключается в разработке экспериментальных операций, проведение которых позволяет устанавливать и описывать строение и возможные состояния атомов, согласующиеся со строением и состоянием материального мира.

Новизной является экспериментальное установление двух новых физических принципов строения и состояния атомов, позволивших определить естественные постоянные величины строения и состояния атомов и их максимально возможное количество видов.

Способ определения состояний максимально возможного количества видов атомов в Природе осуществляют следующим образом:

В подземных выработках глубоких рудников с помощью измерителей фотонной эмиссии регистрируют электромагнитное излучение горных пород в оптическом, рентгеновском и гамма- диапазонах при условиях от естественного состояния нетронутых массивов до их состояний при активном ведении горных работ в режимах счета фотонов и импульсов и, сравнивая кванты энергий которых, пересчитанные на один фотон, выбирают группы квантов со значениями энергий, кратными наименьшим значениям в каждой группе, при этом кванты энергий первой группы соответствуют диапазону потенциальных энергий связи валентных электронов, второй группы - диапазону энергий связи внутренних электронов, третьей группы - диапазону энергий связи ближних к ядру электронов, причем, квантование состояний атомов согласуется на фундаментальном уровне с квантованием масс электрона и нуклонов, согласуется с тем, что любой из компонентов в пределах своего диапазона может иметь от одного до 136-ти состояний, 137-ым квантом является масса самого компонента, выраженная в единицах энергии связи и это насыщение энергиями связи электрона определяет максимально возможное количество видов атомов в Природе - 136, состояния которых можно описать одним уравнением.

Изменения напряженно-деформированного состояния массивов горных пород в окрестности глубоких подземных выработок, находящихся на расстоянии нескольких тысяч метров от зон активного ведения горных работ, близки к естественным процессам, происходящим под действием только тектонических сил.

При этом, возбуждение атомов в породах, в которых отсутствуют радиоактивные элементы, принципиально отличается от их возбуждения другими способами. Это отличие заключается в том, что при воздействии, например, гамма-квантами или быстрыми электронами в зависимости от величины их энергии могут быть возбуждены атомные уровни в любом порядке. При медленном механическом нагружении пород в натурных условиях наблюдается последовательность в порядке возбуждения, процесс которого совершается в направлении от уровней с меньшей энергией к уровням с большей энергией. Природа механического возбуждения связана с изменением межионных расстояний. Сначала нарушается имеющееся равновесие слабо связанных ионовna, mg, s, cuи других, затем ионов с более сильными связями -ti, mn, fe, ca, znи других элементов.

Увеличение амплитуды колебаний ионов приводит к их столкновениям, при этом осуществляется передача квантов энергии (0,014-0,198 эВ), которая при достижении величины 0,198 эВ приводит к возбуждению внешних электронных уровней. Насыщение энергией внешних электронных уровней приводит к последовательному возбуждению внутренних электронных уровней.

Пример конкретного исполнения.

Исследованиями в выше описанных условиях спектральных характеристик фотонной геоэмиссии горных пород в режиме счета фотонов с помощью измерителя фотонной эмиссии (45-1200 нм), образцовых светофильтров и кварцевого стекла, установлены некоторые закономерности оптического излучения. Из большого многообразия величин квантов энергий оптического диапазона, приходящегося на один фотон, можно обнаружить кванты со значениями энергий 12,74Ч10 ^-20 Дж, 16,92Ч10 ^-20 Дж, 69,96Ч10 ^-20 Дж, 2,39Ч10 ^-19 Дж, 3,50Ч10 ^-18 Дж, кратными энергии величиной в 3,18Ч10 ^-20 Дж. Измерения проведены в скважине на глубине 7,2 м.

Кванты энергий, кратные другой величине, обнаруживаются в условиях активного ведения горных работ при регистрации со своим ядром и ядрами соседних атомов, то должна быть более глубокая фундаментальная связь между массами электронов и нуклонов. Действительно, существует квантованная связь между их массами, не зависящая от природы зарядов взаимодействующих компонентов.

Удельная энергия связи нуклона достигает насыщения, начиная с ядра атома бария, в котором 137 нуклонов. Масса, соответствующая удельной энергии связи нуклона, квантуется в тех же кратных величинах, что и масса электрона:

(1)

Величина 0,1987 в соотношении (1), выраженная в единицах энергии связи равна значению наименьшей энергии связи: 0,1986 эВ = 3,184Ч10 ^-20 Дж.

Состояния компонентов (энергий связи) и строение уровней (расстояний взаимодействий) определяется тем, что любой из компонентов пределах своего диапазона может иметь от одного до 136 связей с другими компонентами, 137 квантом, замыкающим таблицу состояний, является масса самого компонента (электрона), выраженная в единицах энергии связи.

В природе может быть реализовано в определенных условиях до 136 видов атомов. В 137, компоненты, насыщенные энергиями связи не могли бы взаимодействовать.

В данной общей и наиболее простой теории основой полной таблицы атомов являются энергии связи взаимодействия компонентов и расстояния взаимодействия между ними.

Квантовые состояния не связанных атомов можно описать одним уравнением:

Е_i=a^kib_im _ec ²,

где +k- определяет состояние свободного атома;a^ki-характеризует величины квантов в диапазонах;(k =приb_i= 1 -определяет энергиюпокоя электрона; k=1- определяет диапазон энергий связи ближних к ядру электронов;k=2- определяет диапазон энергий связи внутренних электронов;k=3 -диапазон энергий связи внешних электронов);

b_i= 1,2,…,z,z+1, z+2,…,136, 137 - (1,2,…, z -количество связанных электронов в диапазонах атома,z -заряд или атомный номер;z+1, z+2,…, 136- число свободных стационарных орбит, которые могут быть заселены возбужденными электронами; 137 - максимально возможное число электронов (зарядов), взаимодействие которых составляет в диапазоне приk=3иb=137 - энергию насыщения внешнего электрона или ионизации атома (постоянную Ридберга) приk=2иb=137 - энергию насыщения внутреннего электрона (соответствующую комптоновской длине волны), приk=1иb=1 - удельной энергии связи электрона (соответствующей началу характеристического излучения атома или началу собственного возбуждения электрона; приk=1 иb=137 -энергия покоя электрона;b=a^-1=137 - определяет размер пространства диапазона и максимально возможное количество компонентов материи в этом пространстве;m _e- масса электрона; с - скорость света в вакууме;a^kib_i-характеризует величины квантов энергии связи электронов в атоме; (-k- определяет состояния связанного атома в среде - в массиве интрузивных пород).

Распределение электронов по состояниям в свободных, несвязанных атомах определяется:

1. Их строением, характеризующимся постоянной строенияa^-k(гдеk=0, 1, 2, 3),степениkопределяют ступени диапазонов строения:a^°r _e -a^-1r _e -диапазон строения орбит ближних к ядру электронов,a^-2r _e-a^-3r _e -диапазоны строения (атомов) орбит внутренних и внешних электронов;

2. Их состоянием, характеризующимся постоянной состояния b = 1,2,…,136, которая определяет число связей электрона в одном из диапазонов с другими электронами и с протонами ядра атома, 137-м квантом является масса самого электрона, выраженная в единицах энергии связи, то есть максимальное число связей объединяет электрон со 136 другими (частицами), что соответствует взаимодействию 137 частиц между собой.

Таким образом,b_макс.=a^-1=137. Пространство диапазона строения в произвольном случае определяется числом энергий связи, номером стационарного уровня или состоянием атома; состояния ближних к ядру электронов (a^°-a^-1)m _ec ² = e, m _ecв. = ;m _o = 136 m _ecв., макс. квантe _o = m _oc ².Следовательно, квантование пространства в природе согласовано с квантованием энергии связи (массы).

Время жизни тяжелых атомов короткое и они не успевают вступать в химические реакции, поэтому полную таблицу можно назвать таблицей атомов.

В данной общей и наиболее простой теории основой полной таблицы атомов являются энергии связи взаимодействия компонентов и расстояния взаимодействия между ними.

Заявка на изобретение 98104983/28-(005135) от 16.03.98 «Способ определения состояний максимально возможного количества видов атомов в Природе (положительное решение о выдаче патента РФ от 04.03.99) А.С. Денисов.