Реферат Тема нир
Скачать 57.53 Kb.
|
| 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 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. 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: (1.80.2)×1018 лет. 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. 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. В работе, исходя из теоретической модели были сформулированы требования, касающиеся энергозапаса установки и принципов построения её вакуумной системы. На основе этих требований были выбраны необходимые параметры электрического импульса. Приведены результаты численного электротехнического моделирования, как отдельных узлов установки (разрядник), так и всего разрядного контура. Подробно описаны устройство и конструкция электротехнических датчиков, а также принцип временной синхронизации, реализованный в данной экспериментальной установке. Синхроимпульсы использовались для запуска различных диагностических методик. Во избежание значительных электромагнитных наводок, которые, с неизбежностью, возникают при сильноточном электровзрыве проволочек, все осциллографы располагались в экранированной комнате, а диагностические кабели были помещены в специальные экранированные тракты. Необходимость исследования газовой фазы электровзрыва, наложила ряд дополнительных требований к вакуумной системе установки, по сравнению с теми, которые обычно предъявляются к экспериментальным установкам такого класса. Эти требования касались, как выбора типа вакуумных агрегатов и отдельных элементов вакуумного тракта, так и средств контроля вакуумной системы. Впоследствии, это же обстоятельство потребовало разработки технологий дегазации поверхности взрывной камеры с помощью тлеющего разряда в аргоне и предварительного прогрева вольфрамовой проволочки. В ходе экспериментальной части работы была разработана и апробирована комплексная методика исследования химического состава газа, образующегося в результате ЭВП. Разработана и апробирована количественная методика измерений малых концентраций  см-3 атомов 4He, регистрируемых в разрядно взрывной камере при ЭВП. На основе разработанных методик были получены следующие экспериментальные результаты: обнаружена немонотонность поведения скорости натекания во времени, которая, по всей видимости, связана с диффузией газа из стенок кварца; установлено, что количество газа, образующегося во взрывной камере, зависит от электротехнических параметров разрядного контура и начальной температуры проволочки; выявлено, что парциальное давление водорода в образующейся газовой смеси, составляет ~40%. Столь значительное количество водорода может быть обусловлено как водородом, содержащимся в проволоке, так и наличием паров воды и диэлектрических витоновых прокладок.Обнаружено аномальное количество частиц газа m=4, по все видимости атомов 4He. Причина аномалии окончательно не выявлена, однако, на основании проведенных исследований, можно утверждать, что аномалия не может быть объяснена натеканием гелия из атмосферы. Обнаружено возникновение второго максимума интенсивности интегрального света при электровзрыве вольфрамовых проволочек диаметром больше 100 мкм. Также, в ходе исследований был зарегистрирован вольфрамовый спектр взрываемой проволочки, который, ранее не приводился в научной литературе. Руководитель НИР – главный научный сотрудник Центра научных исследований, доктор физико-математических наук Уруцкоев Л.И. |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Реферат Тема нир Тема нир: Исследование возможности принудительного радиоактивного распада ядер вольфрама |  | Реферат Тема нир Тема нир: Анализ экономического механизма и разработка критериев эффективности системы консалтинга для издательско-полиграфического... |
| Реферат Тема нир ... | | Реферат Тема нир ... |
| Реферат Тема нир Тема нир: Анализ экономического механизма и разработка критериев эффективности системы консалтинга для издательско-полиграфического... | | Реферат Тема нир Тема нир: Математическое моделирование и исследование квазипериодических структур |
| Реферат Тема нир Тема нир: Математическое моделирование и исследование квазипериодических структур | | Реферат Тема нир Тема нир: Разработка способов снижения износа и повышения химической стойкости резинотехнических изделий для полиграфии и других... |
| Реферат Тема нир Тема нир: Методология определения цветового и структурного соответствия при сравнении изображений, воспроизведенных на носителях... | | Реферат 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 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 | | «Название темы» Обязательные структурные элементы отчета о нир выделены полужирным шрифтом. В отчет о нир объемом не более 10 страниц содержание... |
| Реферат Содержание Курсовые проекты и работы, рефераты на заданную (выбранную) тему, отчеты о нир и практике | | Рекомендации по предотвращению типовых недостатков в оформлении итоговых... Нир, выполненных по Программе фи, необходимо соблюдать требования гост 32-2001. По результатам внутренней экспертизы итоговых отчетов... |
| Рекомендации по предотвращению типовых недостатков в оформлении итоговых... Нир, выполненных по Программе фи, необходимо соблюдать требования гост 32-2001. По результатам внутренней экспертизы итоговых отчетов... | | Отчет о нир (заключительный) Рекомендации по оформлению отчетной документации по государственным контрактам на выполнение нир в рамках федеральной целевой программы... |
