Quantization истифодаи энергияи як электрон дар атом. A усули истењсоли мањсулоти энергетикї дар як реактори аз тарафи суст neutrons

Ин мақолаи нопурра дар бораи музокироти чӣ quantization энергетика ва аҳамияти ин падида аст, ки ба муосири илм. Ин таърихи кашфи discreteness энергетика нишон медиҳад, ва инчунин нишон доираи атоми quantized.

Анҷоми физика

Дар охири асри нуздаҳум, олимони рӯ ба таќсимот: агар сатҳи мавҷудаи технологӣ, тамоми қонунҳои эҳтимолии физика ошкор карда шуданд, тасвир ва омӯхта шавад. Талабагоне, ки доштанд хеле пешрафта қобилиятҳои дар илм, муаллими маслиҳат нест, интихоб физика. Онҳо боварӣ доштанд, ки ҷалол аз он аст, дигар имконпазир аст, дар он ҷо буд, танҳо реҷаи кори барои омӯзиши хурд ноболиғ ҷузъиёти. Он марди эҳтиёт мутобиқанд бештар тақдим намекунад. Бо вуҷуди ин, расм аст, ки фароғатӣ зиёд буд, кашф дод муносибати инъикос. Ҳамаи он бо ихтилофоти оддӣ оғоз намуд. Барои оғоз, ба он шуд, ки нур аст, хеле сахт намешавад: дар шароити муайян, сӯзондани гидроген оид ба шумораи судї хатҳои ҷои як ҷойи сафар кард. Ғайр аз ин, аз он берун карда шуд, ки дар ин соња аз helium хатҳои беш аз самтњои гидроген буд. Пас аз он ошкор шуд, ки гашти як ситораи гуногун аз дигарон аст. Ва кунҷковӣ пок муҳаққиқон маҷбур дастӣ пас аз дигаре гузошта як таҷрибаи дар ҷустуҷӯи ҷавобҳо ба саволҳои. Дар бораи истифодаи тиҷоратии кашфњо худро надоранд, аз фикр накарда бошад.

Планк ва квантї

Хушбахтона, барои мо, ин рахнашавии дар физика аз тарафи рушди математика сурат гирифт. Зеро шарҳи чӣ ҳодиса рӯй муносиб ба формулаи бениҳоят мураккаб. Дар 1900, Maks Plank, корӣ оид ба назарияи радиатсионии тамоман сиёҳ ҷисм, нишон дод, ки нерӯи барқ аст quantized. Кӯтоҳ ба мо бигӯ, дар бораи маънои ин баёнияи хеле осон аст. Ҳар зарра ибтидоӣ метавонад танњо дар баъзе шароити махсус бошад. Агар сабаби модели ноҳамвор, ки мубориза метавонад чунин давлатҳо нишон аз 1, 3, 8, 13, 29, 138. Ҳамаи арзишҳои дигар дар миёни онҳо мавҷуд нест. Сабаб барои ин ки мо баъдтар ошкор хоҳад кард. Вале, агар шумо ба хабари ин кашфи мубтало, он Қобили зикр аст, ки олими баррасишаванда quantization энергетикии охири ҳаёташ аст, танҳо як ҳиллаест, риёзӣ қулай аст, бо як ҳисси ҷисмонӣ ҷиддӣ ирода нест.

Мавҷи ва вазни

Дар ибтидои асри ХХ Кабаева бо кашфиёту марбут ба олами зарраҳои ибтидоӣ буд. Аммо бузургтарин асрори парадокс зерин аст: дар баъзе мавридҳо, ба зарраҳо монанди объектњои бо омма (ва ба ин васила импулсро) рафтор ва баъзе - мисли мавҷи. Пас аз баҳсҳои тӯлонӣ ва доимӣ ба хулосае омада буданд, эҳтимол дур: электрон, protons ва neutrons доранд, ки ин объектҳо ҳамзамон. Ин падидаи номида duality мавҷи-ҳиссачаи (дар суханронии олимони рус аз ду сад сол пеш corpuscle номида ҳиссачаи). Ҳамин тавр, як электрон омма муайян аст, ки он дар як мавҷи басомади муайян Шашдона шуданд. Электронӣ, ки дар атрофи як ядрои атом давр бениҳоят мавҷҳои оид ба якдигар, бозхост мекунад. Аз ин рӯ, танҳо дар масофаи муайян аз маркази (ки дар wavelength вобаста), ки электрон давр мавҷи, ба якдигар бекор нест. Ин рух медиҳад, вақте ки дар таъини "сардор" аз мавҷи электрон оид ба «думи» highs он бо maximums ва minimums рост - minimums. Ин мефаҳмонад quantization аз энергетикии атоми, яъне мавҷуд будани инчунин-муайянеро orbits, ки дар он электрон метавонад вуҷуд надорад.

Spherical nanokon дар vacuo

Бо вуҷуди ин, системаҳои воқеӣ бениҳоят мураккаб мебошанд. Итоат мантиқи тасвир дар боло зикршуда минбаъд фаҳмида системаи orbits электрон дар гидроген ва helium. Бо вуҷуди ин, ки аз он вақт зарурати ба ҷои ҳисобу китоби мураккаби. Барои гирифтани маълумот, ки чӣ тавр барои фаҳмидани донишҷӯёни муосир энергетика quantization аз зарра дар хуб эҳтимолии омӯхта метавонем. Барои оғоз, шакли идеалии як чоҳ ва модели электрон ягона, интихоб кунед. Барои ҳалли ин муодилаи Schrödinger сатҳи энергетикӣ ки дар он як электрон метавонад мебошанд. Баъд аз омӯзиши ба назар барои dependencies, ба роњ мондани беш аз тағйирёбандаҳои: паҳнои ва умқи чоҳ, энергетика ва басомади электрон барбод он definiteness, илова мураккабии муодилаҳои. шакли чоҳи минбаъда таѓйир аст (мисол, он намуди мураббаъ ё toothed мегардад, кунҷҳои аз даст symmetry он) аст, зарраҳои ибтидоӣ фарзия бо хусусиятҳои дилхоҳ гирифта мешавад. Ва танҳо баъд ёд ҳалли мушкилот, ки дар он quantization радиатсия энергетикӣ пайдо атоми воқеӣ ва ҳатто системаҳои мураккаб бештар.

импулсро дидӣ

Бо вуҷуди ин, сатҳи энергетика, барои мисол, як электрон - бештар ё камтар аз арзиши равшан аст. Ҳамаи, ки дар ин ё он тарз, балки ба он назар мерасад, ки баландтар ба энергияи батареяро гармидиҳии марказӣ, баландтар ҳарорати дар квартира. Бинобар ин, quantization энергетика аст, ҳанӯз имконпазир тасаввур хотир. Ҳамчунин консепсияіои дар физика, ки кунад ҳисси зеҳнан душвор вуҷуд доранд. Дар импулсро маҳсулот суръати макро ба замин аст, (на фаромӯш кард, ки суръат ва импулсро дар ду - миқёси вектори, i.e. мустақил ба самти). Ин аст сабаби такони ҷиддӣ аз он аст равшан, ки ба ҳисоби миёна аз арзиши оҳиста-оҳиста парвозҳо санг танҳо ба рухсатии як кӯфт, агар шумо тирамоҳ ба як одам, сипас ҳамчун хурд тир, холӣ дар баланд суръати, танаффус ба воситаи Бадани. Дар набзи хурд ҳамин - ин чунин миќдор, ки тавсиф ба муносибати зарра бо фазои атроф, инчунин Паймоиш амволи он ва мутақобила бо зарраҳои дигар аст. Дар охирин бевосита вобаста ба энергия мебошад. Ҳамин тавр, маълум мегардад, ки дар quantization энергетика ва импулсро аз зарра ба алоқаманд карда шавад. Гузашта аз ин, з доимӣ, ки нишон медиҳад камтарин баҳрае имконпазири падидаи ҷисмонӣ ва нишон медиҳад, арзишҳои алоҳида дохил формула ва энергетика ва импулсро аз зарраҳои дар nanoworld. Аммо консепсияи ҳатто бештар дур аз огоҳии миёнїии нест - ҳаётӣ пайдо мекунад. Ин ба мақомоти навбат ишора ва чӣ маъно дорад омма ва суръати angular навбат. Ёдовар мешавем, ки angular суръат нишон медиҳад, ки миқёси ротатсия воњиди вақт. Дар angular импулсро аст низ қодир ба гузориши ҷудо усули давраии мақоми моддањои: объектіои бо ҳамон омма, балки дар маркази бораи меҳвари киштгардон ё дар periphery хоҳад гуногун angular ҳаётӣ пайдо мекунад. Тавре ки хонанда шояд аллакай аксенти, дар дунёи атом quantization энергетикии импулсро angular аст.

Квантӣ ва лазерӣ

Таъсири ифтитоҳи гусаста нерӯи барқ ва дигар ба миrдори аён. Як муфассал омӯзиши ин ҷаҳон аст танҳо ба шарофати квантї. усулҳои муосири омӯзиши моддӣ, истифодаи маводи гуногун ва ҳатто илм эҷод онҳо - тамдиди табиии фаҳмиши кадом quantization энергетика. Принсипи амалиёт ва истифодаи лазерӣ - истисно нест. Умуман, лазерӣ иборат аз се унсури асосї: моеъи корї ва оина обкашї reflector. Дар моеъи корї интихоб, то ки вуҷуд ду нисбатан наздик ба сатҳи барои электрон дорад. Дар аксари муҳим мањаки барои ин сатҳҳои аст, ки мӯҳлати электрон дар бораи онҳо. Ин аст, ки чӣ қадар аз электрон қодир ба наҷот дар ҳолати аз ҷумла пеш аз рафтан ба мавқеи пасттар ва устувор аст. Аз ду сатҳи бояд дароз зиндагӣ боло хоҳад буд. Сипас обкашї (аксаран - як фурӯзонаки стандартӣ, баъзан - инфрасурх) медиҳад электрон доранд, энергияи кофӣ ба ҳамаи онҳо ҷамъ дар сатҳи болоии энергетика ва ҷамъ нест. Ин аст сатҳи inversion ањолї номида мешавад. Ғайр аз ин, баъзе электрон иқдомҳои ба пасттар ва устувори давлат бо партобҳои як photon, ки боиси вайрон гардидани поён электрон. Хусусияти ин раванд ин аст, ки ҳамаи photons Ҳамин тавр ба даст доранд, wavelength ва мантиқан ҳамон. Бо вуҷуди ин, кор моеъи аст, одатан калон кофӣ, ва он тавлидшуда гардиши равона карда, дар дигар самтҳои. Нақши Зеркало reflector аст барои полоиши берун танҳо онҳое, ҷараёнҳои photons, ки дорои самти ҳамон. Дар натиҷа, дар натиҷаи як чӯбро шадиди танг мавҷҳои мантиқан аз wavelength ҳамон аст. Дар аввал, ин танҳо дар як сахти имконпазир фикр карда шуд. Дар аввал лазерӣ boule ҳамчун моеъи кор буд. Акнун, ҳастанд lasers тамоми намуди ва намудҳои нест - моеъ, газ, ва ҳатто реаксияи химиявӣ. Тавре ки хонанда мебинед, нақши асосӣ дар ин раванд аз ҷониби азхудкунии ва партобҳои нур аз ҷониби заррае бозид. Дар quantization энергетика дар ин ҳолат дар асоси барои тасвир назарияи аст.

Нур ва электрон

Ёдовар мешавем, ки дар давраи гузариш аз як электрон дар атом аз як дар фалаке дигар аст, ё як партови ё азхудкунии энергетика ҳамроҳӣ мекунанд. Ин энергетика ҳамчун photon нур, ё photon пайдо мешавад. Расман, ки photon як зарра аст, вале дар бораи сокинони дигари nanoworld гуногун аст. Photon надорад, омма, балки ҳаётӣ пайдо мекунад. Ӯст он исбот ҳанӯз Русия донишманди Лебедев дар соли 1899, ба таври равшан нишон фишори нур. Photon танҳо дар ҳаракати вуҷуд дорад ва суръати он аз суръати нур аст. Ин босуръат имконпазир дар иншооти олам аст. Дар суръати рӯшноӣ (ки маъмулан аз ҷониби хурди лотинии «в» нишон дода) дар бораи се сад ҳазор километр дар як сония аст. Барои мисол, ба андозаи аз мо галактикаи (на хеле калон оид ба фазои стандартҳо) аст, тақрибан сад ҳазор сабук-сол. Дучор бо ин масъала, ки photon медиҳад, ба ӯ қудрат пурра, ки агар дар ин бекор карда шудааст. Дар photon энергетика, ки яъне озод карда ё ғарқи дар шароити гузариш аз як электрон аз як дар фалаке дигар вобаста ба масофаи байни orbits. Агар он хурд аст, - берун истода, рентген инфрасурх, бо нерӯи барқ паст, агар калон - даст ултрабунафш.

X-рентген ва рентген анвоъ

доираи электромагнитӣ пас аз ултрабунафш иборат радиатсионӣ roentgen ва анвои. Умуман онҳо ба wavelength, басомад ва энергетика дар як доираи хеле васеи шабоцат. Ин чунин маъно дорад, он ҷо аст, рентгенӣ photon бо wavelength 5 picometers ва анвоъ photon ҳамон wavelength. Онҳо танҳо дар роҳи тайёр фарқ мекунанд. Roentgen рух медиҳад, дар ҳузури хеле зуд электрон, ва анвоъ радиатсионӣ аст ба даст оварда, танҳо дар равандҳои парокандагӣ ва coalescence аз nuclei. -Рентген X ба ҳалим (бо ёрии шуш translucent инсон ва устухон) ва сахт (одатан танҳо барои мақсадҳои саноатӣ ё заруранд), тақсим карда мешавад. Агар хеле сахт электрон босуръати, ва он гоҳ ногаҳон суст он (масалан, фиристодани сахт), он photons X-рентгенӣ radiate. Дар collisions ин электрон бо моҳияти атоми мақсаднок, электрон доранд, берун аз ниҳонӣ поёнии царакат. Ба электрон болоӣ садаф бигирад худ ҷой, гузаштан низ нӯрпошӣ X-рентген.

рентген-коррексия дар ҳолатҳои дигар сурат мегиранд. Дар nuclei аз атоми, ҳарчанд онҳо аз зарраҳои зиёд ибтидоӣ иборат аст, инчунин аз тарафи андозаи хурд тавсиф, ва аз ин рӯ, онҳо ба quantization энергия одатан. Гузариш аз nuclei давлатӣ ба пасттар, рост, ва ҳамроҳ бо партобҳои рентген анвои ҳаяҷон. Ҳар фурӯпошии аксуламал ё атомӣ меёфт, сурат мегирад, аз ҷумла пайдоиши анвоъ photons.

вокуниши Эрон

Каме боло, мо қайд карданд, ки nuclei ҳастаӣ низ бояд ба қонунҳои ҷаҳон квантї мебошанд. Аммо моддаҳои табиатан-рух нест, чунин cores калон, акнун онҳо ноустувор. Онҳо одатан ба шикастан поён ба ҷузъҳои хурдтар ва устувор бештар. Ин, ҳамчун хонанда дорад, шояд аксенти ҳастанд, барои мисол, плутониум ва уран. Вақте ки сайёраи мо ташкил карда, аз диски protoplanetary буд, як миқдори муайяни моддаҳои радиоактивӣ вуҷуд дорад. Азбаски онҳо бо гузашти вақт пӯсида, ба элементҳои кимиёвӣ ва дигар табдил ёфт. Вале як қатор уран nondecayed ба зинда бошад ва ба андозаи он метавонад ба доварӣ, масалан, синну соли замин аст. Зеро кимиёвӣ унсурҳои ки табиї радиоактивц, он ҷо аст чунин як хос мисли ним-ҳаёт вақт. Ин давра вақт, ки шумораи боқимондаи атоми ин гуна кам хоњанд оварда шаванд. Ним-зиндагии плутониум, барои мисол, аст, ки бисту чор ҳазор сол нест. Бо вуҷуди ин, дар илова ба радиоактивц табиӣ, он ҷо низ маҷбур. Агар алфа-зарра ё сабук заминаи раекторе бунёд nuclei атом вазнин тирборон, онҳо мекафад. Дар ин ҳолат, ба ҷо се навъи афканишоти: алфа зарраҳо, бета зарраҳои, анвоъ рентген. фаноро Beta аз nuclei боиси тағйирот дар воҳиди масъул аст. зарраҳо Алфа гирифта ядрои ду positrons. радиатсионӣ-коррексия дорад, масъул ва соҳаи электромагнитӣ аст, майдони магнитӣ нест, балки дорои баландтарин қудрат дар вуҷудашон. quantization энергетика дар ҳама ҳолатҳо ядрои рух медиҳад,.

Ҷанг ва Сулҳ

Lasers, X-рентген, омӯзиши ҷисмҳои ва ситорагон - ин ҳамаи замимаҳое, осоиштаи маълумот дар бораи Quanta. Бо вуҷуди ин, ҷаҳон пур аз таҳдидҳои аст, ва ҳар кас мехоҳад, ки ба ҳимояи худ. Илм хизмат мақсадҳои ҳарбӣ низ. Дар бораи ҳатто як посбон падидаи назариявии ҳамчун quantization энергетика гузошта ҷаҳон сирф. Баъзе гусаста ягон радиатсионӣ, барои мисол, ташкил карда мешаванд дар асоси силоҳи ҳастаӣ. адад мубориза Албатта, барномаҳои он ҳисобшуда - эҳтимол хонанда хоҳад Хиросима ва Нагасаки панд гиранд. Ҳамаи сабабҳои дигар, пахш кардани тугмаи сурх қадр он бештар ё камтар осоишта буд. Тавре он аст, ҳамеша масъалаи олудагии радиоактивии муҳити зист. Масалан, дар нимаи зиндагии плутониум зикршуда дар боло медиҳад, манзараи, ки дар он ин унсури меорад корношоям барои истифода, барои хеле вақт, қариб геологї марҳалаи.

Об ва сим

Биёед ба истифодаи осоиштаи реаксияи ҳастаӣ баргардад. Ин, албатта, сухан дар бораи истењсоли ќувваи барќ бо роњи аз ҳастаӣ fission. Ин раванд зебоӣ монанди ин:

Ба асосии реактори дар оғоз ҳамчун озод neutrons ва он гоҳ Хит як радиоактивӣ элементи (одатан уран isotope), ки undergoes ба алфа ё бета фаноро надид.

Барои ин вокуниши дар қадами беназорати гузашт нест, аслӣ реактори ки иборат ном retarders. Чун қоида, ин баста шудани graphite чубҳои, ки хеле хуб бирӯяд, neutrons. Бо тасьеьи дарозии онҳо, мумкин аст, ки ба мониторинги сатҳи аксуламал.

Дар натиҷа, як унсури аст, ба дигаре табдил дода, маблағи бениҳоят энергияи озод карда мешаванд. Ин энергетикӣ аст, бо банка пур аз об вазнин ба ном (ба ҷои молекулаҳои deuterium гидроген) ҷаббида. Дар натиҷа бо асосии реактори, ки об сахт маҳсулоти ифлос намудани фаноро радиоактивӣ. Ин нобудкунии ин об бузургтарин масъала аст, аз қудрати атомӣ дар лаҳзаи.

сеюм - Дар ноҳиявӣ об аввал дар дуюм дуюм ҷойгир аст. Дар оби ноҳиявӣ сеюм аст, аллакай бехатар истифода ва он рӯй ба турбина, ки ба истеҳсол барқ.

Бо вуҷуди чунин як теъдоди зиёди миёнаравӣ байни энергетика бевосита озод cores ва истифодабарандаи охирин (биёед дар бораи даҳҳо километр ноқилҳои, ки он низ аз даст додани қудрат фаромӯш накунед), ин вокуниши медиҳад қувваи ақл. Барои намуна, як нерӯгоҳи барқи атомии метавонад барқ ба тамоми қитъа бо гуногуни саноати пур хоҳад кард.