Какова может быть максимальная атомная масса?

Судя по всему нет достоверной инфы про наибольшие массы.

Угу. И связано это с тем, что до сих пор нет точной теории строения ядер. Существующая оболочечная теория приблизительна и не отвечает на поставленный Вами вопрос.

Особенно с учетом того, что про строение черных дыр нам практически ничего неизвестно. В отличие от нейтронных звезд.

Тоже очень смелое заявление.

Или у тебя есть точные – тактико-технические данные про нейтронные звёзды?

Или у тебя есть точные – тактико-технические данные про нейтронные звёзды?

Я не астрофизик, так что вынужден довольствоваться научно-популярной информацией. Насколько понимаю, есть теории внутреннего строения нейтронных звезд, более-менее хорошо согласующиеся с результатами наблюдений. В отношении черных дыр нет даже проверяемых теорий, что же находится под горизонтом событий.

Ты с калием перепутал. И да: у обоих есть стабильные изотопы. А кальций 40 вообще один из самых стабильных изотопов элементов в принципе.

Дык ты не дал ответ на вопрос топика.

Ответ такой: стабильность атомных ядер определяется балансом дальнодействующих сил кулоновского отталкивания, действующих только между протонами, и близкодействующих сил притяжения действующих между нуклонами (протонами/нейтронами – неважно). Поскольку отталкивание дальнодействующее, а притяжение – короткодействующее, при возрастании числа протонов (т.е. росте полного заряда ядра, что означает перемещение «вниз» по таблице Менделеева) нужно все больше нейтронов (которые не вносят вклада в кулоновское взаимодействие) в относительной величине к числу протонов. Простейшей моделью тут служит т.н. «капельная модель ядра», которая как раз и учитывает баланс двух сил, рассматривая ядро как бесструктурную «каплю» заряженной ядерной материи, в которой есть еще силы притяжения неэлектрической природы. Капельная модель (в зависимости от конкретных значений параметров и типов поправок) предсказывает абсолютную нестабильность ядер (если мне не изменяет память) в районе Z ~ 50, т.е. у олова, при любом количестве добавленных нейтронов. Однако она игнорирует квантовые поправки на кинематику ядер, которая ведет к т.н. оболочечным поправкам – вкратце, поскольку протоны и нейтроны суть фермионы, то они не могут скапливаться на уровне с минимальной кинетической энергией и вынуждены «забираться» выше по ходу формируя «оболочки» – группы вырожденных или близких к вырождению уровней. Оболочечные поправки немонотонны с ростом числа нуклонов и придают некоторым ядрам (т.н. «магические ядра») особую стабильность, так что «граница» существования абсолютно устойчивых ядер простирается вплоть до Pb(208): 82 протона и 126 нейтронов (замечу, что в полном согласии с капельной моделью отношение числа протоны/нейтроны должно расти). Насколько тяжелыми могут быть нестабильные ядра – зависит от определения того, что считать «существованием ядра». Так то, как справедливо заметили, при достаточной плотности материи можно иметь невообразимо много протонов и нейтронов – в нейтронной звезде, чья плотность поддерживается гравитацией.

Если же вопрос в том, где граница периодической системы, то он немного шире (тоже выше отмечали): даже если удается относительно продолжительное время удержать Z >> 100 протонов в ядре, то при Z = 137 согласно нерелятивитской теории скорость 1s электрона в электронной оболочке достигнет скорости света, т.е. нерелятивитская теория строения атома (не ядра, а именно атома – ядро + электронные оболочки) становится полность неадекватной. В релятивистской же, которая не до конца последовательна, становится вероятным обратный \beta-распад, когда протон ядра захватит электрон с внутренней оболочки и превратится в нейтрон, т.е. мы сдвинемся «назад» по периодической таблице.

Хорошо изложил. А как на пальцах объяснить, что ядро из одних нейтронов существовать не может (заметное время), и нужны протоны?

Принцип Паули же: одинаковые фермионы не могут иметь полностью одинаковые квантовые числа. А простейший «уровень» атомного ядра - протон (а нейтрон сам по себе нестабилен), простейший стабильный, встречаемый в ядрах потяжелее - ядро гелия (4 нуклона, из чисто нейтронов существовать не может из-за принципа Паули). А такая вещь, как динейтрон, емнип, получена, но тоже не отличается стабильностью.

Очень интересно рассказал. Только я ничего не понял. Больше люблю в рисунках…

Но всё же. Я и в школе не понимал, что значит дальнодействующие и близкодействующие силы взаимодействия. Всегда считал что они должны подчиняться «закону» квадрата расстояния. Есть подозрение, что с этими силами не всё «честно». Например что эти близкодействующие – это просто какие-то завихрения тех же электромагнитных волн (к примеру). А силы отталкивания – это к примеру те же кинетические проявления.

Просто то, что люди воочию увидеть не могут – напридумывают лишних сущностей в стиле тех же чёрных материй и энергий.

Поскольку нуклоны фермионы, то две идентичные частицы (нейтроны) не могут занимать уровень с наинизшей кинетической энергией (в отличии от системы протон + нейтрон, известной как дейтрон – ядро тяжелого изотопа водорода), а притяжение нейтрон + нейтрон недостаточно сильно. Хотя если бы константа связи была бы на десяток процентов повыше, бинейтрон был бы стабилен.

Я и в школе не понимал, что значит дальнодействующие и близкодействующие силы взаимодействия.

Это условное деление: дальнодействующими считается кулоновское отталкивание/притяжение, потенциал которого изменяется с расстоянием как 1/R, а близкодействующими – те которые изменяются быстрее, например как 1/R^6 или вообще как exp(-R).

Смысл этого деления становится понятен, когда нужно посчитать работу по «собиранию» системы частиц из уединенных частиц, находящихся далеко (бесконечно далеко) друг от друга. Для дальнодействующих сил нужно просумировать энергию взаимодействия первой частицы со второй, третьей, так далее, второй – с третьей (с первой уже учли), четвертой и т.п. и в итоге оказывается, что такая работа стремится к бесконечности, т.е. достаточно большая «капля» становится сильно неустойчивой. Для близкодействующих же сил оказывается, что взаимодействие спадает настолько быстро, что для каждой частицы достаточно учесть только взаимодействие с её ближайшими соседями, коих конечное число. Другими словами говоря в системе с дальнодействующими частицами пРоявляется коллективное поведение, а с короткодействующими важно только ближайшая окрестность каждой.

Поэтому-то для стабильности ядер, где между протонами действуют дальнодействующие силы отталкивания, важно их «разбавлять» нейтронами, которые «склеивают» их локально.

А что вас смущает, товарищи? Электрические силы падают как 1/r^2, в то время как ядерные силы убывают экспоненциально exp(-r). Руководствуясь этими знаниями можно взять и скрафтить школьную задачку на определение критического размера ядра. Параметры - размеры нуклонов, константы из энциклопедии. Конечно, задачка получится более-менее олимпиадной, но решить вполне реально.

Вы получите характерный размер порядка 300, примерно совпадающий с наблюдаемым.

Характерное расстояние, на котором отталкивание начинает превалировать R=3 fm. Радиус одного нуклона составляет примерно r=1 fm. Теоретически(!) можно сделать ядро сколь угодно большим, если уменьшить количество протонов, в обмен на нейтроны. Чтобы убрать отталкивание. Но тогда начнётся слабое взаимодействие, которое разваливает нейтроны, т.к. они менее стабильны, чем протоны. В итоге будет работать эмпирическое «правило 4/3» - число нейтронов оказывается примерно равным числу протонов*4/3.

Характерное расстояние, на котором отталкивание начинает превалировать R=3 fm

Вот отсюда подробнее. Из каких соображений не в квадрате от расстояния?

Думаю именно отсюда можно сделать косвенное умозаключение об природе сил, которые (якобы) не подвержены закону «квадрату расстояния». Уверен что это важный момент.

А что вас смущает, товарищи? Электрические силы падают как 1/r^2, в то время как ядерные силы убывают экспоненциально exp(-r)

Я так понимаю, те хфызики, котрые навыдумывали эти все слабые и сильные силы, нифига не шарят в обычной геометрии и не смогли вывести нормальные «образы» представления для этого.

Это удручает и отталкивает нас от простых решений.

Самый тяжелый синтезированный элемент на данный момент это ...

Есть нейтронные звёзды. Можешь считать, что это один такой большой атом.

То, что я в треде первым предложил идею считать нейтронную звезду одним большим атомом должно было тебя насторожить, потому что нейтронная звезда стабилизирована не слабым и сильным взаимодействиями, а гравитацией и по этому не находится,в одном классе с обычными атомными ядрами.

И тут можно прийти к выводу что слабые и сильные взаимодействия работают не от «расстояния в квадрате» (как например гравитация или магнитное взаимодействие), а от каких-то других причин (например «выталкивание» или «утопление» в каких-то средах).

Ну например как капельки воды с их поверхностным натяжением и испарением.

Уверен что там намного проще. И те же поверхностные натяжения - это следствие конечно. Ну а испарение - это и так понятно что кинетическая энергия.

И тут можно прийти к выводу что слабые и сильные взаимодействия работают не от «расстояния в квадрате» (как например гравитация или магнитное взаимодействие), а от каких-то других причин (например «выталкивание» или «утопление» в каких-то средах).

Я не понял почему из моего замечания это следует.
(просто не понял)

Не. К твоему замечанию не относится. Просто хотел тебе написать. Вдруг что в голову прийдёт умное.

Не верю я что там что-то отличительно от общей геометрии и физики на микроуровне.

Все эти «философы» про какие-то квантовые неопределённости - примерно то же когда число не влазит в формат на компе и то что не влезло - не определено.

Если кто изучал хоть чуть как работает арифметика с плавающей запятой или хотя бы про то как результат после любой арифметической операции уводит флаг процессора бесконечности в состояние 1 - тот поймёт.

Это и есть тот самый «Демон Лапласа», который пока человечество покорить не может.

И тут можно прийти к выводу что слабые и сильные взаимодействия работают не от «расстояния в квадрате» (как например гравитация или магнитное взаимодействие), а от каких-то других причин (например «выталкивание» или «утопление» в каких-то средах).

man потенциал Юкавы

Мне сейчас в интернете такое попалось:

По своему смыслу оно аналогично тому, которое наблюдалось бы у сверкритических ядер (Z > 137 - там есть и поточнее граница, но 137 - надежная) - рождение электрон-позитронных пар электростатическим полем ядра.

Взято здесь: https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,50369.msg879398.html#msg879398

Может это и есть в текущих условиях максимальная атомная масса, ведь если электростатическое поле ядра притянет электрон из виртуальной пары то там протон станет нейтроном и атомный вес уменьшится.

another вот другой ответ.