Реферат Тема нир







Скачать 56.54 Kb.
НазваниеРеферат Тема нир
Дата публикации06.03.2015
Размер56.54 Kb.
ТипРеферат
100-bal.ru > Физика > Реферат
УДК 539.16

Номер государственной регистрации НИР: 01201266597

Регистрационный номер НИР (по Госзаданию): Г.1/2.422.11
РЕФЕРАТ

Тема НИР: Исследование возможности принудительного радиоактивного распада ядер вольфрама

Этап: Теоретический
Ключевые слова и словосочетания: альфа-распад, электрический взрыв проволочки, химический состав газа, гелий, масс-спектрометр, вольфрам, слабые ядерные взаимодействия.

Объектом исследования является исследование возможности индуцированного изменения вероятности туннелирования альфа-частицы сквозь барьер ядра атома вольфрама.

Цель работы: Теоретическое исследование вопроса о величинах изменения вероятности ядерных процессов в атомах вольфрама при наложении на атом сверхсильного магнитного поля.
Долгое время считалось, что вероятность -распада определяется исключительно сильными ядерными взаимодействиями. Однако в 1957 г., V. Erma опубликовал статью, в которой теоретически показал, что электроны атома увеличивают вероятность -распада по отношению к вероятности -распада полностью ионизованного атома. Во-первых, поле атомных электронов снижает барьер для -частицы; и, во-вторых, при -распаде заряд ядра уменьшается на две единицы, что приводит к изменению энергии электронной оболочки. Учет влияния атомных электронов приводит к тому, что при расчете постоянной -распада энергию -частицы следует заменить “эффективной” энергией, которая больше реальной эВ. Из-за экспоненциальной зависимости вероятности -распада от энергии -частицы , влияние атомных электронов может быть значительно. Как и следовало ожидать, атомные электроны сильнее влияют на процессы, идущие с малыми энергиями. Например, для 147Sm (энергия -частиц ~ 2.31 МэВ; T½ = 71011 лет) наличие электронной оболочки увеличивает вероятность -распада в 2.6 раза по сравнению с ядром полностью ионизованного атома.

В 1970 г была, опубликована экспериментальная работа Хетинга с коллегами из которой следовало, что при -распаде 16N наблюдается нарушение пространственной четности. Поскольку нарушение пространственной четности свойственно для слабых ядерных взаимодействий, то стало ясно, что в явлении -распада участвуют все три вида взаимодействий: электромагнитное, слабое и сильное ядерные взаимодействия.

Известно, что для всех природных изотопов вольфрама -распады энергетически выгодны. Достаточно недавно (2004 г.) группой К. Коззине было показано, что один из изотопов вольфрама является нестабильным по отношению к -распаду и имеет период полураспада 180W: (1.80.2)×1018 лет. Данные о природных изотопах W представлены в таблице.


Изотоп

В природе, %

T полураспада

E -распада, кэВ

E -распада, кэВ

180W

0.120.01

(1.80.2)×1018 лет

25165

запрещен

182W

26.500.16




17743

запрещен

183W

14.310.04

>1.1×1017 лет

16823

15728

184W

30.640.02

>3×1017 лет

16593

8055

186W

28.430.19




11237

14975


Таким образом, теоретическое исследование вопроса о том, насколько, за счет внешнего воздействия, возможно изменить скорость -распада изотопов вольфрама представляет большой интерес. Влияние сверхсильного магнитного поля на вероятность -распада качественно можно описать следующим образом. Внешнее сверхсильное магнитное поле меняет энергию электронной оболочки атома и, следовательно, энергию любого ядерного распада, так как энергия распада равна разнице полных энергий начальной и конечной систем с учетом энергий ионизации атомов или ионов.

В процессе работы проведены теоретические исследования и расчеты изменения вероятности распада в связанное состояние при ионизации атома и при наложении на атом внешнего сверхсильного магнитного поля. При помещении нейтрального атома или не полностью ионизованного иона во внешнее сверхсильное магнитное поле меняется энергия ионизации атома, что приводит к изменению граничной энергии -распада и, следовательно, к изменению вероятности -распада. Кроме того, сверхсильное магнитное поле приводит к увеличению плотности связанных электронных состояний на ядре, что увеличивает вероятность электронного -распада в связанное состояние. Сверхсильное магнитное поле качественно меняет структуру связанных состояний электронов. Для каждого уровня поперечного движения электрона (уровня Ландау) появляется спектр связанных состояний, в которые может происходить -распад.

Развиты методы расчета опосредованного влияния внешних электромагнитных полей атомного масштаба на вероятности ядерных распадов через изменения атомных электронных состояний; методы основаны на анализе решений релятивистских уравнений движения электронов во внешних полях. Получено, что эффект такого опосредованного влияния через возмущения атомных оболочек всегда значительно (на несколько порядков) превышает эффекты прямого воздействия полей на вероятности распада ядер из-за изменений состояний ядер.

Получено, что в сверхсильном магнитном поле многоэлектронный атом сжимается, что приводит к увеличению эффективной энергии и, соответственно, к увеличению вероятности -распада. В ходе теоретического исследования были созданы численные модели, позволяющие рассчитывать изменение вероятности для ряда тяжелых атомов.

Получено, что в сверхсильном магнитном поле таком, что ларморовский радиус электрона становится малым по сравнению с боровским радиусом, фазовый объем незанятых лептонных состояний неограниченно возрастает, то есть наблюдается так называемый “взрыв фазового объема”. Это приводит к росту вероятностей ядерных распадов с рождением электрона. Энергетически разрешенные ядерные процессы, в которых одновременно с -распадом происходит -распад в связанное состояние (“-распад”), в сверхсильном магнитном поле могут приобрести конечные вероятности за счет “взрыва лептонного фазового объема” и могут стать экспериментально наблюдаемыми.

Иными словами, теоретически показано, что при наложении сильного магнитного поля должен возникать эффект, приводящий к возникновению дополнительного канала -распада. Из проведенного теоретического анализа следует, что для трех изотопов вольфрама 183W, 184W и 186W энергетически разрешены -распады (см. Таблицу). При этом во всех таких процессах основную часть выделяющейся энергии будет уносить нейтрино и в результате их не может наблюдаться выделения большой энергии. При снятии внешнего магнитного поля возможно небольшое излучение при переходе электронов в основное состояние из возбужденных состояний, в которые происходил -распад. В ряде случаев возможно образование нестабильных изотопов и, следовательно, возможно наличие небольшой остаточной радиации. Но в любом случае образовавшиеся изотопы будут иметь малую остаточную активность, а основную выделяющуюся энергию первичного ядерного процесса уносит антинейтрино.

Результаты являются новыми и могут быть использованы при разработке новых источников энергии.


Руководитель НИР – зав. кафедрой физики, дфмн Уруцкоев Л.И.

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Реферат Тема нир iconРеферат Тема нир
Тема нир: Исследование возможности принудительного радиоактивного распада ядер вольфрама
Реферат Тема нир iconРеферат Тема нир
Тема нир: Анализ экономического механизма и разработка критериев эффективности системы консалтинга для издательско-полиграфического...
Реферат Тема нир iconРеферат Тема нир
...
Реферат Тема нир iconРеферат Тема нир
Тема нир: Анализ экономического механизма и разработка критериев эффективности системы консалтинга для издательско-полиграфического...
Реферат Тема нир iconРеферат Тема нир
...
Реферат Тема нир iconРеферат Тема нир
Тема нир: Математическое моделирование и исследование квазипериодических структур
Реферат Тема нир iconРеферат Тема нир
Тема нир: Математическое моделирование и исследование квазипериодических структур
Реферат Тема нир iconРеферат Тема нир
Тема нир: Разработка способов снижения износа и повышения химической стойкости резинотехнических изделий для полиграфии и других...
Реферат Тема нир iconРеферат Тема нир
Тема нир: Методология определения цветового и структурного соответствия при сравнении изображений, воспроизведенных на носителях...
Реферат Тема нир iconРеферат с элементами нир, представляемый на Конкурс может содержать следующие разделы
К положению об организации и проведении конкурса на лучший реферат с элементами нир для студентов младших курсов в рамках ниу
Реферат Тема нир iconРеферат с элементами нир может рассматриваться в качестве первой...
Организации и проведении конкурса на лучший реферат с элементами нир для студентов младших курсов в рамках ниу
Реферат Тема нир icon«Название темы»
Обязательные структурные элементы отчета о нир выделены полужирным шрифтом. В отчет о нир объемом не более 10 страниц содержание...
Реферат Тема нир iconРеферат Содержание
Курсовые проекты и работы, рефераты на заданную (выбранную) тему, отчеты о нир и практике
Реферат Тема нир iconРекомендации по предотвращению типовых недостатков в оформлении итоговых...
Нир, выполненных по Программе фи, необходимо соблюдать требования гост 32-2001. По результатам внутренней экспертизы итоговых отчетов...
Реферат Тема нир iconРекомендации по предотвращению типовых недостатков в оформлении итоговых...
Нир, выполненных по Программе фи, необходимо соблюдать требования гост 32-2001. По результатам внутренней экспертизы итоговых отчетов...
Реферат Тема нир iconОтчет о нир (заключительный)
Рекомендации по оформлению отчетной документации по государственным контрактам на выполнение нир в рамках федеральной целевой программы...
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
100-bal.ru
Поиск