Гамма-лучи

 

Для создания чего-либо обычно приходится что-то разрушить, будь то одиночная частица или целая звезда
Гамма-лучи подобны гепардам: это харизматическая мега-фауна мира частиц. Они представляют собой свет наибольшей потенциальной действенности. Их обычно определяют как лучи с длиной волны меньше 10-11 м. Это область, где их волновую природу обнаружить трудно, а корпускулярные свойства проявляются ярче. Каждый гамма-фотон имеет энергию больше 100 кэВ — в 100 тыс. раз больше, чем у фотонов видимого света. Самые мощные из когда-либо зарегистрированных гамма-фотонов имеют энергию в 100 ТэВ — намного большую той максимальной энергии, которую физики могут сообщить частице с помощью самого мощного на сегодня ускорителя — Большого адронного коллайдера, Создание частиц такой исключительной энергии требует столь же исключительных процессов: столкновения частиц, разогнанных почти до скорости света, аннигиляции вещества и антивещества, когда вся масса превращается в энергию в соответствии со знаменитым уравнением Эйнштейна
Е= тсг, утечки энергии из черных дыр и выделения энергии при радиоактивном распаде или реакциях ядерного синтеза. Сколь бы экстраординарными ни были эти процессы, мы греемся в их сиянии каждый день: солнечный свет зарождается в виде гамма-излучения в ядре Солнца и «деградирует» до видимого света в процессе трудного прохождения через вышележащие слои газа.
Однако наиболее интересные для астрономов гамма-лучи приходят от объектов, которые мертвы, умирают или убийственны. Когда массивная звезда взрывается как сверхновая, ее обломки искрятся гамма-лучами, а поле тяготения оставшегося звездного тела настолько интенсивно, что вызывает непрерывную генерацию гамма-лучей. В центрах галактик черные дыры с массами в миллиарды звездных масс втягивают материю, но часть ее выбрасывается наружу в виде струй, которые создают ударные волны и генерируют гамма-лучи. Однако некоторые гамма-лучи прослеживаются к источнику, который мог возникнуть в результате распада или аннигиляции частиц, науке пока неизвестных. Пусть звездное ночное небо кажется спокойным и кротким — гамма-лучи выдают истинное неистовство Вселенной.

Сферы применения измерительных приборов

Измерительные приборы обычно используются в промышленностях и научных центрах. Более простые модели также применяют в быту. Они позволяют измерить текущий уровень температуры в помещении или на улице. Иногда в домах устанавливают приборы для измерения давления.

Промышленные модели отличаются более высоким порогом точности. Кроме того, они способны работать в условиях интенсивного использования. Современные реле давления и манометры производители http://bdrosma.ru/ выпускают для нефтехимических, энергетических и пищевых предприятий.

Манометры

Измерительные приборы этой группы используют в том случае, когда стоит задача постоянно контролировать изменения давления в различных средах. Сам технический прибор относят к узкоспециализированному инструменту. Он дает возможность определить давление в различных средах, неагрессивных к сплавам меди. К этим средам относят пар, газ и жидкости. В некоторых случаях вместо или параллельно с манометром используют реле давления http://bdrosma.ru/catalogue/pressure-relay/.

Перед покупкой такого прибора, как манометр, необходимо определиться со следующими параметрами:

  1. Размер и диаметр корпуса.
  2. Принцип работы модели.
  3. Класс точности.
  4. Предел измерения.

Следует отметить, что далеко не все разновидности манометров могут работать в установленном диапазоне от -200 до 600 градусов. Что касается класса точности, то он колеблется от 1 до 2,5. Также необходимо упомянуть промышленные модели, которые способны работать в условиях увеличенного риска взрыва или пожара. Подобные приборы нормально выдерживают постоянные механические колебания и работают с минимальной погрешностью.

В некоторых случаях стоит отказаться от манометрических приборов и приобрести биметаллический термометр http://bdrosma.ru/catalogue/thermometers/.

Напорометры

Эти приборы позволяют контролировать избыточное давления. Их рабочий диапазон не превышает 40 кПа. Использовать напорометры рекомендуется только в вакууме или при контакте с неагрессивными средами.

Принцип работы прибора схож с методикой определения давления манометром. Устройство определяет разницу между абсолютным и барометрическим давлением.

Есть различные модификации напорометров. Каждая из них рассчитана на работу в определенных условиях и диапазонах. Кроме традиционного измерителя избыточного давления есть измеритель вакуума и комбинированное устройство, которое называют тягонапоромером.

При выборе измерительных приборов обязательно нужно учесть материал корпуса. Самые надежные модели изготавливают из металла, покрытого полимером.

Термоанализ влип в историю

Какие ассоциации возникают у нас при слове "термо"? Скорее всего это будут термические котлы над созданием которых трудились очкастые ученые и инженеры. Скучные дядьки (и тетки), которые занимаются термическим анализом, обычно греют образцы веществ в заданном режиме и по их температуре определяют разные термодинамические величины: теплоемкости, теплоты фазовых и структурных переходов и прочие. Смотреть на цифры, часто далекие от немедленного применения, доставляет им удовольствие. 
И вдруг на XI конгрессе по калориметрии и термоанализу в Филадельфии группа специалистов выступила с сообщениями, посвященными старинным живописным полотнам и музыкальным инструментам. Какое, казалось бы, дело им до искусства?
Но исследователи не погрешили против своих привязанностей, они только выявили новые возожности метода. Например, они установили состав египетской голубой краски, которую в древности использовали для росписей и орнаментов. Несколько тысяч лет назад на берегах Нила мастера провели одну из первых твердофазных реакций (знали бы они такие слова!) и получили эту самую краску. Точный состав минерального сырья и пропорции исходных компонентов удалось выяснить только сейчас благодаря рентгенографии и термоанализу. Удалось вывести и химическую формулу - CaCuSi40|0.
С помощью термоанализа смогли определить и возраст «Папируса Эберса» — древнего трактата, исследованного и переведенного германским египтологом Георгом Эберсом. По следовым количествам веществ с поверхности оригинала был установлен возраст папируса, место его «рождения» и состав масла, которое предохраняло его в течение тысячелетий от плесневых грибков и других напастей.
Если уж такие задачки решают с помощью термических методов анализа, то узнать состав лаков, которыми покрывали произведения живописи или старинные скрипки, — пара пустяков.
В. Кузьменко

Когда плавиться легко


Сплавы могут превосходить исходные металлы по многим параметрам. Но тугоплавких сплавов не бывает — они плавятся при температуре меньшей, чем температура плавления наиболее тугоплавкого компонента. А насколько легкоплавкими бывают сплавы, то есть могут ли они плавиться при температуре меньшей, чем температура плавления наиболее легкоплавкого компонента?
Л.Кисин, Москва
Существует довольно много сплавов, которые плавятся
чем температура плавления каждого из их компонентов. В частности, в электронной технике бывали случаи, когда соединение двух металлов рассыпалось при температуре намного меньшей, чем температуры плавления обоих. Мы разыскали в литературе данные для всех возможных пар металлов, наиболее часто применяющихся в
электровакуумных приборах (W, Мо, Та, Re, Mb, Ti, Ni, IT, Pt, Си). Всего из 10 металлов можно составить 45 различных бинарных систем, ив 16 из них нашлись легкоплавкие составы. Вот они (в скобках указаны температуры плавления компонентов, в правой колонке — минимальная температура плавления в системе):

tablee

Как видим, «дефицит» температуры плавления в одном случае достигает 1150°С, а в нескольких составляет 400-500°С. Для того чтобы повысить рабочую температуру соединения металлов, в системе которых есть легкоплавка'я фаза, эти металлы соединяют через прокладку.
Но легкоплавкость не только мешает жить конструкциям из тугоплавких металлов. Она же позволяет создать легкоплавкие композиции. Только для диапазона от 3°С до 100°С
23 легкоплавкие системы — от Ga In Sn Zn, плавящейся при 3°С, до сплава Розе Bi Pb Sn, плавящегося при 93-96°С, и сплава Вуда Bi Pb Sn Cd, плавящегося при 70-74°С. В технике эти сплавы применяют как припои, иногда — в системе охлаждения реакторов как теплоноситель (эвтектика Na + К). Большая таблица припоев имеется в книге А.С. Гладкова и др. «Пайка деталей электровакуумных приборов» (М.: 1967).
Л Ашкинази

«Звучащий» протон

«Звучащий» протон
J. A. Sidles, «Physical Review
Letters», 1992, v.68, № 8,
p. 1124
В этом номере «Химии и жизни» (статья «Атомы на поводу») вы прочитаете о необычном применении сканирующего туннельного микроскопа (СТМ).
Американский физик предлагает объединить возможности СТМ и метода ЯМР. Идея состоит в том, чтобы на конце иглы СТМ установить микроскопический кварцевый лепесток (механический осциллятор) и магнит. Когда игла достигнет некоторого критического расстояния до исследуемой моле-кулы, магнитное поле ближайшего атомного ядра и магнит на лепестке вступят во взаимодействие, и осциллятор начнет вибрировать наподобие камертона, помещенного в звуковую волну соответствующей частоты. Измеряя возникающий в кварцевой пластинке из-за пьезоэлектрического эффекта ток, можно находить эту оптимальную ширину зазора и таким образом сканировать поверхность молекулы. Расчеты показали, что с помощью этой методики удастся определять координаты одиночных протонов, а значит — получать более полные представления о пространственной структуре белков и других биомолекул. Дело за малым — сделать такой осциллятор.

Букиболы — пушечные ядра


«Science», 1992, v.257, №5076, p. 1481
Фуллерены нашли неожиданное применение в физике высоких энергий: группа французских и шведских ученых на линейном ускорителе в Орсэ близ Парижа разгоняла положительные ионы кластеров См (удается получать одно-, двух- и трехвалентные ионы) до энергии 50 МэВ и использовала их в качестве снарядов, ударяющих по различным мишеням. Букиболы, в отличие от малых по диаметру ионов, не проникают глубоко в образец. Появилась возможность изучать процессы, происходящие при столкновении фуллеренов с твердыми поверхностями, на которые нанесены различные органические пленки. Кроме того, планируют бомбардировать ими мишень, содержащую дейтерий и тритий, в надежде вызвать реакцию ядерного синтеза. В 1989 г. на ускорителе в Брукхэйвене (США) уже обстреливали кластерами из нескольких сотен молекул тяжелой воды образец, нагруженный дейтерием.
Как будто, зафиксировали слияние ядер, но надежных подтверждений не получили. И вот теперь — новая попытка.

Граммы нанотруб


T.W.Ebbeson, P.M.Ajayan,
«Nature», 1992, v.358,
№ 6383, p.22O
В «Новостях науки» июньского номера мы рассказывали о, полых" углеродных нанотрубках, которые получаются при испарении графитового электрода в дуговом разряде. Электронные и механические свойства таких линейных аналогов фуллере-нов зависят от геометрии трубок — их диаметра и спиральности. Возможно, они найдут применение в катализе, в композитных материалах, в электронике; так, предполагают, что удастся создавать полупроводниковые схемы, которые будут устойчивы к повышенной температуре. Расчеты показали, что нанотрубки будут значительно жестче, чем все известные сейчас материалы; кроме того, они не будут содержать дефектов и примесей, а, значит, выдерживать большие механические напряжения. Но чтобы изучать нанотрубки, нужны по меньшей мере их макроскопические количества. В данной работе эта проблема решена. В атмосфере гелия при дав-
лении в две трети атмосферы и напряжении 18 В на одном из электродов образовывался графитовый цилиндр диаметром около 5 мм, внутренняя часть которого состояла из спиральных микротрубок (что подтвердили с помощью сканирующей туннельной микроскопии). Теперь начнутся экспериментальные исследования этих необычных образований.

Наши проекты

Светское государство. Ответы на вопросы
urokiatheisma
denga  
Яндекс.Метрика Индекс цитирования