Пусть имеются два одинаковых первоначально покоящихся ядра, одно из которых находится в основном состоянии

Форма-трафарет Садовая дорожка Заработок для студента Заказать диплом Cкачать контрольную Курсовые работы Репетиторы онлайн по любым предметам Выполнение дипломных, курсовых, контрольных работ Магазин студенческих работ Диссертации на заказ Заказать курсовую работу или скачать? Эссе на заказ Банк рефератов и курсовых Элементы квантовой механики Кинематика примеры задач Расчёт цепей переменного тока Трехфазная цепь переменного тока Магнитные цепи Расчёт параметров трёхфазного трансформатора Термоядерные реакции дают наибольший выход энергии на единицу массы «горючего», чем любые другие превращения, в том числе и деление тяжелых ядер. Например, количество дейтерия в стакане простой воды энергетически эквивалентно примерно 60 л бензина. Поэтому заманчива перспектива осуществления термоядерных реакций искусственным путем. Впервые искусственная термоядерная реакция осуществлена в нашей стране (1953), а затем (через полгода) в США в виде взрыва водородной (термоядерной) бомбы, являющегося неуправляемой реакцией. Взрывчатым веществом служила смесь дейтерия и трития, а запалом — «обычная» атомная бомба, при взрыве которой возникает необходимая для протекания термоядерной реакции температура. Эффект МёссбауэраПусть имеются два одинаковых первоначально покоящихся ядра, одно из которых находится в основном состоянии, другое — в возбужденном с энергией возбуждения Е*. Переходя в основное состояние, возбужденное ядро испускает γ-квант с энергией ħω и импульсом ħω / с, удовлетворяющим законам сохранения: (16.27) где К — энергия отдачи ядра. Из этих уравнений следует, что (16.28) здесь т — масса ядра. Планеты движутся по эллипсам, в одном из фокусов которых находится Солнце.Согласно первой из формул (16.27) энергия γ-кванта ħω сдвинута относительно энергии Е* ядерного перехода на величину К — энергию отдачи ядра. Поэтому γ-квант сможет поглотиться другим ядром только при условии, что сдвиг (16.29) где Г — ширина возбужденного уровня Е*.Выясним, насколько выполняется соотношение (16.29). Например, ядро при переходе из первого возбужденного состояния испускает γ-квант с энергией ħω ≈ 14 кэВ. При этом его энергия испытывает сдвиг на величинуШирина же Г первого возбужденного уровня, время жизни которого τ ~ 10-7 с, согласно соотношению неопределенностей ∆Е ·∆t ~ ħ равна (16.30) Таким образом, сдвиг К не меньше Г, а наоборот, больше на пять порядков, что далеко перекрывает возможность резонансного поглощения. Известно, что атомы наиболее интенсивно поглощают свет частоты, соответствующей переходу из основного состояния атома в ближайшее к нему возбужденное состояние. Это явление называют резонансным поглощением. Другими словами, фотоны, испущенные атомом при переходе из первого возбужденного состояния в основное, без всяких проблем поглощаются такими же атомами, поскольку их частоты практически совпадают. В рассмотренном выше примере для ядра условия далеки от резонансного поглощения.И тем не менее явление резонансного поглощения γ-лучей было обнаружено Мёссбауэром (1958) . Это оказалось возможным только с ядрами, входящими в состав кристалла. При этом существует вероятность испускания γ-кванта ядром с отдачей, которую воспринимает не ядро, а весь кристалл в целом, не меняя своего внутреннего состояния (т. е. без возбуждения колебаний решетки). Масса кристалла несопоставимо велика по сравнению с массой отдельного ядра, поэтому энергия отдачи кристалла практически равна нулю. В результате частота испущенного γ-кванта не смещается относительно резонансного значения, и этот γ-квант может быть поглощен другим таким же ядром, тоже входящим в состав кристалла.В этом заключается суть эффекта Мессбауэра: испускание и поглощение γ-квантов без отдачи, т. е. резонансное. Этот эффект удается наблюдать только при очень низких температурах, но иногда и при комнатных температурах (в случае с Fe).Эффект Мессбауэра наблюдают так. Источник γ-излучения приводят в движение с небольшой Рис. 16.6.скоростью υ навстречу поглотителю или в обратном направлении. При этом измеряют скорость счета γ-квантов за поглотителем. Если υ ≠ 0, то резонанс нарушается: линии испускания и поглощения сдвигаются относительно друг друга за счет эффекта Доплера. При υ = 0 наблюдается резонансное поглощение γ-квантов, что показано на рис. 16.6.Благодаря очень малому отношению ширины Г возбужденных ядерных уровней к энергии возбуждения Е* (Г/Е* ~ 10-12 ÷ 10-16) эффект Мессбауэра дает уникальный метод измерения ничтожных изменений энергии, которые не могут быть измерены никаким другим методом.В частности, с помощью этого эффекта удалось обнаружить в лабораторных условиях гравитационное смещение спектральных линий (уменьшение частоты фотона при удалении его от источника тяготения). Для этого надо было измерить относительное изменение энергии фотона порядка 10-15 на базе около 20 м, что впервые и проделали Паунд и Ребка (1960). Ядерные реакцииЯдерные реакции — это превращения атомных ядер при взаимодействии с элементарными частицами (в том числе и с γ-квантами) или друг с другом. Это взаимодействие возникает благодаря действию ядерных сил при сближении частиц до расстояний порядка 10-13 см. Наиболее распространенным типом ядерной реакции является взаимодействие частицыа с ядром X, в результате чего образуется частица b и ядро Y. Это записывают символически так:a + X → Y + bили в сокращенном виде (16.31) Роль частиц а и b чаще всего выполняют нейтрон п, протон р, дейтрон d, α-частица и γ-квант. Применение квантовой механики. Движение мкч в свободном пространстве.1.уравнение Шредингера и его решениеU(x) = 0Состояние стационарное(- ħ2/2m) (∂2 ψ /∂x2 ) = E ψE = p2/2m(d2 ψ /dx2 ) + (2m/ħ2) E ψ = 0(2m/ħ2) E = k2(d2 ψ /dx2 ) + k2 ψ = 0Ищем решение в виде ψ = e rx(∂ ψ /∂x) = r ψ(∂2 ψ /∂x2 ) = r2 ψr2 ψ + k2 ψ = 0ψ != 0r2 + k2 = 0 => r = +- ikψ = A e ikx + B e –ikx2.собственные функции оператора энергииk = sqr ((2m/ħ2) E) = sqr((2m/ħ2) (p2/2m)) = p/ ħψ = A e –i (p/ ħ )x + B e –i (p/ ħ ) xумножаем на временной множительf(t) = e –i/ ħ (Et) Ψ (x,t) = ψ(x) e –i/ ħ (Et)Ψ (x,t) = A e –i/ ħ (Et — px) + B e –i/ ħ (Et + px)В этом случае полагают например B=0 (мкч движется в + направлении)Ψ (x,t) = A e –i/ ħ (Et — px) 3. собственные значения энергии(2m/ħ2) E = k2E= k2 ħ2/2m- Квадратичная функция.Техника реакторов на быстрых нейтронах находится в стадии поисков наилучших инженерных решений. Первая опытно-промышленная станция такого типа мощностью 350 МВт построена в г. Шевченко на берегу Каспийского моря. Она используется для производства электроэнергии и опреснения морской воды, обеспечивая водой город и прилегающий район нефтедобычи с населением порядка 150 000 человек. Шевченковская АЭС положила начало новой «атомной отрасли» — опреснению соленых вод, которая в связи с дефицитом пресноводных ресурсов во многих районах может иметь большое значение. Трехфазная схема выпрямления с нулевой точкой

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *