5.10 Nucleul atomic

Acasă ／ Capitolul 5: Particule microscopice

Nucleul atomic este o rețea auto-susținută alcătuită din nucleoni—protoni și neutroni. În cadrul Teoriei filamentelor de energie (EFT), fiecare nucleon este o „mână de filamente închise” capabilă să-și mențină singură stabilitatea. Conexiunea dintre nucleoni ia naștere prin benzi de confinare cu aspect de coridor, pe care marea de energie din jur le deschide spontan pe traseul cu cost energetic minim. Pachetele de unde de torsiune și „cute” care aleargă de-a lungul acestor benzi apar ca „aspect gluonic” (marcat în galben în schemă). Această imagine rămâne compatibilă cu mărimile observabile ale fizicii consacrate, dar materializează afirmația „forța nucleară provine din interacția tare reziduală” într-un tablou intuitiv de coridoare tensoriale și reconectare.

I. Ce este nucleul (descriere neutră)

• Nucleul este alcătuit din protoni și neutroni.
• Numărul protonilor stabilește elementul chimic; în ilustrațiile Teoriei filamentelor de energie, nucleonul roșu reprezintă un proton, iar nucleonul negru un neutron.
• Elementele și izotopii diferă prin numărul și așezarea nucleonilor în rețea. Protiul (hidrogen-1) este un caz aparte: nucleul conține un singur proton, fără benzi de confinare între nucleoni.

Analogie: imaginați-vă fiecare nucleon ca pe un nasture cu „lăcașuri de închidere”. Marea de energie „ține” singură o bandă economică între doi nasturi apropiați și îi închide laolaltă. Acea bandă este banda de confinare tensorială.

II. De ce „se atrag” nucleonii: benzile de confinare tensorială

• Când peisajele tensoriale de aproape ale doi nucleoni se suprapun față în față, marea de energie alege traseul cu cost minim și „blochează” un coridor care îi cuplează—banda ce se întinde peste nucleoni.
• Banda nu este un filament „tras” din nucleon, ci răspunsul colectiv al mediului, ancorat în „porți” de pe suprafața nucleonului.
• Faza și fluxul care se propagă în bandă se manifestă ca aspect gluonic, reprezentat prin mici ovale galbene.

Analogie: un pod pietonal ușor care se arcuiește singur între două maluri; punctele galbene care se mișcă pe pod sunt „traficul”.

III. De ce observăm „respingeri la mică distanță – atracție la distanțe medii – dispariție la depărtare”

• Respingeri la mică distanță. Când nucleele nucleonilor ajung prea aproape, textura de aproape este comprimată puternic; costul de forfecare în marea de energie explodează—echivalentul unei respingeri „cu miez tare”.
• Atracție la distanțe medii. La distanțe moderate, o bandă tensorială minimizează costul total și produce o legătură vizibilă.
• Dispariție la depărtare. Dincolo de scara nucleară, banda nu se mai blochează spontan; atracția scade rapid și rămâne o „albie nucleară superficială” slabă și aproape izotropă.

Analogie: două plăcuțe magnetice plane se împing când sunt prea aproape, sunt cele mai stabile cu un mic rost și nu se mai prind când sunt prea departe.

IV. Straturi, numere magice și împerechere

• Straturi. Sub constrângeri geometrice și tensoriale, nucleonii ocupă cu prioritate „inele cu cost mic”. Când un inel se umple, rigiditatea globală sare brusc—semnătura numerelor magice.
• Împerechere. Spinurile opuse și chiralitatea compatibilă echilibrează mai bine textura de aproape, generând energia de împerechere.
• Legături observabile. Numerele magice și împerecherea duc la trepte sistematice ale nivelurilor energetice și la regularități în spectrele nucleare.

Analogie: un teatru cu rânduri concentrice. Când un rând se umple, întreaga sală se stabilizează; două locuri alăturate „în pereche” se clatină mai puțin.

V. Deformație, vibrații colective și grupare (clustering)

• Deformație. Dacă unele inele sunt incomplete sau conexiunile din exterior sunt neuniforme, forma nucleului deviază ușor de la sferă—se alungește sau se aplatizează.
• Vibrații colective. Rețeaua de benzi permite moduri globale de „respirație” și „legănare”, corespunzătoare excitațiilor colective de energie joasă și rezonanțelor gigant.
• Grupare. În nuclee ușoare, dacă benzile dintre câțiva nucleoni sunt deosebit de robuste, pot apărea substructuri locale—de pildă clustere alfa.

Analogie: o membrană de tobă întinsă în multe puncte poate undui ca ansamblu și răspunde la atingeri locale; împreună acestea dau culoarea sonoră.

VI. Izotopi și „vale a stabilității”

• Pentru același element, schimbarea numărului de neutroni modifică eficiența echilibrării și topologia benzilor, deci și stabilitatea.
• Prea puțini sau prea mulți neutroni lasă în rețea poziții care „nu se închid strâns”; sistemul se auto-corectează prin procese precum dezintegrarea beta, tinzând spre proporții mai stabile.
• Majoritatea nuclidurilor stabile se află în vecinătatea văii stabilității.

Analogie: un pod începe să se legene dacă sprijinirile sunt prea rare sau prea dese. Ritmul grinzilor și diagrama cablurilor trebuie să se potrivească pentru stabilitate.

VII. Bilanț energetic al fuziunii nucleelor ușoare și al fisiunii nucleelor grele

• Fuziune. Două „rețele-pod” mici se unesc într-una mai mare și mai economică; lungimea și tensiunea coridoarelor economisite se eliberează sub formă de radiație și energie cinetică.
• Fisiune. Împărțirea unei rețele prea complexe în două subrețele mai compacte reduce, de asemenea, lungimea totală a coridoarelor și eliberează energie.
• Ambele procese reprezintă recontabilizarea lungimii totale și a tensiunii benzilor din rețea.

Analogie: leagă două plase mici într-una eficientă sau împarte o plasă prea întinsă în două potrivite—în ambele cazuri „economisești funie”.

VIII. Cazuri tipice și speciale

• Protiu (hidrogen-1): nucleu cu un singur proton, fără bandă între nucleoni.
• Heliu-4: „inelul minim complet” din patru nucleoni, cu rigiditate mare.
• Regiunea fierului: în medie, „contabilitatea coridoarelor” pe nucleon este cea mai economică, iar stabilitatea totală este maximă.
• Nuclee halo: câțiva neutroni se extind mult în afară, ca un înveliș subțire în jurul rețelei de bază.

IX. Paralel cu imaginea consacrată

• „Forța nucleară din interacția tare reziduală” ↔ „benzi tensoriale de confinare întinse peste nucleoni”.
• „Schimb de gluoni” ↔ „fluxuri de pachete de unde de torsiune/pliu în interiorul benzilor”.
• „Respingeri aproape – atracție la mijloc – dispariție departe” ↔ „cost de forfecare al miezului – coridor optim – netezirea câmpului îndepărtat”.
• „Straturi, numere magice, împerechere, deformație, moduri colective” ↔ „capacitatea inelelor, trepte de umplere, potrivirea orientărilor, geometria rețelei și vibrațiile”.

X. Pe scurt

Nucleul atomic este o rețea în care nucleonii sunt noduri, iar benzile tensoriale de confinare sunt muchii. Stabilitatea, deformațiile, spectrele de nivel și sursele de energie se pot „citi” din această rețea: din geometria nodurilor, din lungimea totală și tensiunea benzilor și din felul în care marea de energie readuce elastic rețeaua la echilibru după o perturbație. Această reprezentare materializată nu schimbă faptele observate; doar le așază într-un registru energetic mai vizibil, care unifică raționamentul de la hidrogen la uraniu și de la fuziune la fisiune.

XI. Note de figură (schematic; nucleele reale diferă în funcție de element)

1. Pictogramele nucleonilor
   • Inele concentrice negre, groase, redau structura închisă, auto-susținută; micile pătrate și arcuri din interior indică blocarea de fază și textura de aproape.
   • Două modele alternante de inele disting protonul de neutron:
     a) Proton (roșu în figură): secțiune cu textură „mai puternică la exterior, mai slabă la interior”.
     b) Neutron (negru): secțiune complementară; benzile interioară și exterioară anulează polarizarea electrică netă.
2. benzi întinse peste mai mulți nucleoni (late, semitransparente)
   • Arcurile late care leagă nucleoni vecini sunt benzi tensoriale de confinare, echivalente, în limbaj tradițional, cu „tuburi de flux de culoare”/interacția tare reziduală.
   • Ele nu sunt entități noi, autonome; apar prin reconectarea și prelungirea benzilor proprii ale nucleonilor—cele mai economice canale pe care marea de energie le „sculptează” la scara nucleară.
   • Înnodările dintre benzi formează o rețea triunghiular-fagure, cauza geometrică a atracției la distanțe medii și a saturației (fiecare nucleon poate susține doar un număr limitat de conexiuni și distribuții unghiulare).
   • Ovale galbene (aspect gluonic): dispuse în perechi sau continuu pe fiecare bandă, marchează curgeri de tip gluonic.
3. Albie nucleară superficială și izotropie (inelul exterior de săgeți)
   • Un inel de săgeți mici la exterior reprezintă albia nucleară superficială mediată în timp (aparență de „masă”).
   • Câmpul de aproape este direcțional și texturat; câmpul îndepărtat, după „reculul” mării de energie, se netezește spre o ghidare aproape sferică.
4. Zonă centrală deschisă la culoare
   Mai multe benzi converg în centru, indicând rigiditatea globală; aici își au originea aspecte ale comportamentului de strat/numere magice și aici se excită cel mai ușor vibrațiile colective (rezonanțe gigant).