5.10 Atomové jádro

Domů ／ Kapitola 5: Mikroskopické částice

Atomové jádro je samonosná síť složená z nukleonů—protonů a neutronů. V rámci Teorie energetických filamentů (EFT) je každý nukleon „uzavřený svazek filamentů“, který se udržuje stabilní vlastními silami. Vazba mezi nukleony vzniká prostřednictvím chodbovitých pásem tensorového svázání, jež okolní moře energie spontánně vyhlubuje podél energeticky nejúspornější trasy. Balíčky torzních a „zvlněných“ vln, které po těchto pásech přebíhají, se projevují jako „gluónový vzhled“ (ve schématu žlutě). Tento obraz je v souladu s pozorovatelnými veličinami běžné fyziky a zároveň zpřítomňuje tvrzení „jaderná síla pochází ze zbytkové silné interakce“ do podoby tensorových koridorů a rekonekce.

I. Co je jádro (neutrální popis)

• Jádro se skládá z protonů a neutronů.
• Počet protonů určuje chemický prvek; v ilustracích podle Teorie energetických filamentů značí červený nukleon proton a černý nukleon neutron.
• Jednotlivé prvky a izotopy se liší počtem a uspořádáním nukleonů v síti. Protium (vodík-1) je zvláštní případ: jádro tvoří jediný proton bez mezinu­kleonových pásem vazby.

Běžná analogie: představte si každý nukleon jako knoflík s „úkoty“. Moře energie samo „utká“ úsporný řemínek mezi dvěma blízkými knoflíky a zacvakne je k sobě. Tím řemínkem je tensorové vazebné pásmo.

II. Proč se nukleony „přitahují“: tensorová pásma vazby

• Když se blízká tensorová krajina dvou nukleonů překryje čelně proti sobě, moře energie zvolí nejnižší celkové náklady a „uzamkne“ koridor, který dvojici propojí—pásmo přesahující mezi nukleony.
• Pásmo není vlákno „vytažené“ z nukleonu, ale kolektivní odezva prostředí, ukotvená v „portech“ na povrchu nukleonu.
• Fáze a tok šířící se pásmem se jeví jako gluónový vzhled, znázorněný malými žlutými ovály.

Analogicky: lehká lávka se sama vyklenutí mezi dvěma břehy; žluté body po ní představují „dopravní proud“.

III. Proč pozorujeme „odpych zblízka – přitažlivost na střední vzdálenost – vyhasnutí v dálce“

• Odpych zblízka. Přiblíží-li se jádra nukleonů příliš, blízká textura se silně stlačí; smykové náklady v moři energie prudce rostou—ekvivalent „tvrdého jádra“.
• Přitažlivost na střední vzdálenost. V mírných odstupech minimalizuje tensorové pásmo celkové náklady a vytváří zřetelnou vazbu.
• Vyhasnutí v dálce. Mimo jadernou škálu se pásmo spontánně neuzamyká; přitažlivost rychle slábne a zůstává jen slabá, téměř izotropní „mělká jaderná pánev“.

Příklad: dvě ploché magnetické destičky se zcela nablízko odpuzují, s malou mezerou jsou nejstabilnější a daleko od sebe už se „nechytnou“.

IV. Slupky, magická čísla a párování

• Slupky. Za geometrických a tensorových omezení obsazují nukleony přednostně „nízkonákladové prstence“. Když se prstenec zaplní, globální tuhost skokově vzroste—stopa magických čísel.
• Párování. Opačné spiny a vhodná chiralita lépe vyrovnávají blízkou texturu, čímž vzniká párová energie.
• Pozorovatelné vazby. Magická čísla a párování vedou k systematickým schůdkům energetických hladin a k pravidelnostem v jaderných spektrech.

Analogie: divadlo s soustřednými řadami. Zaplněná řada uklidní celé hlediště; sousední „spárovaná“ sedadla se houpou méně.

V. Deformace, kolektivní kmitání a klastrovaní

• Deformace. Nejsou-li některé prstence plné nebo jsou-li vnější spojení nerovnoměrná, tvar jádra se mírně odchyluje od koule—protahuje se nebo zplošťuje.
• Kolektivní kmitání. Síť pásem umožňuje celkové „dýchací“ a „viklavé“ módy, odpovídající nízkoenergetickým kolektivním excitacím a obřím rezonancím.
• Klastrovaní. U lehkých jader mohou mimořádně pevná pásma mezi několika nukleony vytvořit lokální podstruktury—například alfa-klastry.

Příměr: bubnová blána napnutá v mnoha bodech se může vlnit celá a zároveň reagovat na lokální údery; dohromady to určuje barvu tónu.

VI. Izotopy a „údolí stability“

• U téhož prvku mění počet neutronů účinnost vyvažování i topologii pásem, a tím i stabilitu.
• Příliš málo nebo příliš mnoho neutronů nechává v síti místa, která se „pevně nezacvaknou“; systém se samovolně dolaďuje procesy jako beta-rozpad směrem ke stabilnějším poměrům.
• Většina stabilních nuklidů leží poblíž údolí stability.

Příklad: most se rozkmitá, jsou-li podpěry příliš řídké či příliš husté. Rytmus příhrad a rozvrh kabelů musí ladit, aby byl most stabilní.

VII. Energetická bilance fúze lehkých jader a štěpení těžkých jader

• Fúze. Dvě malé „mostní sítě“ se spojí v jednu větší a úspornější; ušetřená délka a tah koridorů se uvolní jako záření a kinetická energie.
• Štěpení. Rozdělení příliš složité sítě na dvě kompaktnější podsítě rovněž zkrátí celkovou délku koridorů a uvolní energii.
• V obou případech jde o přepočet celkové délky a tahu pásem v celé síti.

Přirovnání: svázat dvě malé sítě v jednu efektivní, nebo rozdělit přepjatou velkou na dvě přiměřené—v obou případech „šetříte lanem“.

VIII. Typické a zvláštní případy

• Protium (vodík-1): jádro s jediným protonem, bez pásma přes více nukleonů.
• Helium-4: „minimální plný prstenec“ ze čtyř nukleonů s vysokou tuhostí.
• Oblast železa: průměrně je „koridorové účetnictví“ na nukleon nejúspornější, proto je celková stabilita nejvyšší.
• Halo-jádra: několik neutronů sahá daleko ven jako tenký plášť kolem jádrové sítě.

IX. Paralela s ustáleným obrazem

• „Jaderná síla ze zbytkové silné interakce“ ↔ „tensorová pásma vazby překlenutá přes nukleony“.
• „Výměna gluonů“ ↔ „toky balíčků torzních/zvlněných vln uvnitř pásem“.
• „Odpych blízko – přitažlivost ve středu – zánik v dálce“ ↔ „jádrové smykové náklady – optimální trasa koridorem – uhlazení vzdáleného pole“.
• „Slupky, magická čísla, párování, deformace, kolektivní módy“ ↔ „kapacita prstenců, schody zaplňování, soulad orientací, geometrie sítě a kmitání“.

X. Shrnutě

Atomové jádro je síť, v níž nukleony tvoří uzly a tensorová pásma vazby tvoří hrany. Jeho stabilitu, deformace, spektra hladin i zdroje energie lze „číst“ z této sítě: z geometrie uzlů, celkové délky a tahu pásem a z toho, jak moře energie pružně navrací síť do rovnováhy po vychýlení. Tento zpředmětněný obraz nemění žádná ustálená pozorování; pouze je ukládá do přehlednějšího energetického účetního deníku, který sjednocuje uvažování od vodíku k uranu a od fúze ke štěpení.

XI. Poznámky k obrázku (schéma; skutečná jádra se liší podle prvku)

1. Piktogramy nukleonů
   • Silné černé soustředné prstence zobrazují uzavřenou, samonosnou strukturu; malé vnitřní čtverce a oblouky vyznačují fázové zamykání a blízkou texturu.
   • Dva střídající se vzory prstenců odlišují proton a neutron:
     a) Proton (na obrázku červeně): průřez s texturou „silnější vně, slabší uvnitř“.
     b) Neutron (černě): komplementární průřez; vnitřní a vnější pás ruší výslednou elektrickou polarizaci.
2. Pásma přes více nukleonů (široká, poloprůhledná)
   • Široké oblouky propojující sousední nukleony jsou tensorová pásma vazby, odpovídající v tradičním jazyce „trubicím barevného toku“/zbytkové silné interakci.
   • Nejde o nové samostatné entity; vznikají rekonekcí a prodloužením vlastních pásem nukleonů—nejúspornějších kanálů, které moře energie „vyhlubuje“ v jaderné škále.
   • Křížení pásem vytváří trojúhelníkovou/voštinovou síť—geometrickou příčinu přitažlivosti na střední vzdálenost a saturace (každý nukleon unese jen omezený počet spojů a úhlových rozdělení).
   • Žluté ovály (gluónový vzhled): v párech či souvisle podél každého pásma; znač í gluónovité proudy.
3. Mělká jaderná pánev a izotropie (vnější prstenec šipek)
   • Prstenec malých šipek kolem dokola představuje časově průměrovanou, téměř izotropní mělkou jadernou pánev (hmotový vzhled).
   • Blízké pole je směrové a strukturované; vzdálené pole se po „odskoku“ moře energie uhlazuje k téměř kulovému vedení.
4. Světlá centrální oblast
   Více pásem se sbíhá ve středu, což odhaluje celkovou tuhost; zde vznikají rysy chování slupek/magických čísel a zde se nejsnáze budí kolektivní kmitání (obří rezonance).