Verbum

КО́МПЛЕКСНЫЯ ЗЛУЧЭ́ННІ,

каардынацыйныя злучэнні, злучэнні, якія маюць катыённы, аніённы або нейтральны комплекс, што складаецца з цэнтр. атама ці іона (комплексаўтваральніка) і злучаных з ім атамаў, іонаў ці малекул — лігандаў. Колькасць атамаў, непасрэдна злучаных з комплексаўтваральнікам — каардынацыйны лік — звычайна перавышае велічыню яго спінавай валентнасці. Узаемадзеянне паміж цэнтр. атамам і лігандамі бывае донарна-акцэптарнае (гл. Каардынацыйная сувязь), іон-іоннае ці іон-дыпольнае. Комплексаўтварэнне найб. характэрна для пераходных металаў.

Комплексы бываюць электранейтральныя (напр., карбанілы металаў, у якіх нейтральныя атамы металаў злучаны з атамамі вугляроду карбанільных груп) ці ўяўляюць сабой дадатна або адмоўна зараджаныя іоны, напр., комплексны катыён [Cu(NH₃)₄]​²⁺; комплексны аніён [Fe(CN)₆]​^3-. У састаў К.з. комплексныя іоны ўваходзяць разам з процііонамі, напр., [Cu(NH₃)₄]Cl₂ хларыд тэтраамін медзі (II); K₃[Fe(CN)₆] гексацыянаферат (III) калію. У жывых арганізмах К.з. прысутнічаюць у выглядзе вітамінаў, ферментаў — комплексаў металаў (жалеза, медзі, магнію, марганцу, кобальту, малібдэну) з бялкамі.

Літ.:

Берсукер И.Б. Электронное строение и свойства координационных соединений. 3 изд. Л., 1986;

Костромина Н.А., Кумок В.Н., Скорик Н.А. Химия координационных соединений. М., 1990.

В.​В.​Свірыдаў.

т. 8, с. 398

ПАЗІТРО́Н [ад лац. positivus дадатны + (элек)трон],

дадатна зараджаная элементарная часціца; антычасціца электрона. Абазначаецца е​⁺ або е​⁻ Мае аднолькавыя з электронам масу і спін, а магн. момант і эл. зарад роўныя па модулі і процілеглыя па знаку. П. мае спін, роўны ​¹/₂ (ферміён), адносіцца да лептонаў, удзельнічае ў эл.-магн., слабым і гравітацыйным узаемадзеяннях.

Існаванне П. тэарэтычна вынікае з Дзірака ўраўнення, эксперыментальна адкрыты К.Д.Андэрсанам (1932) у складзе касм. прамянёў і стаў першым прыкладам антычасціц. Пры пэўных умовах утварае з электронам вадародападобную сістэму (гл. Пазітроній). Узнікае пры ўзаемапераўтварэннях свабодных элементарных часціц, напр., пры распадах мюонаў, а таксама пры бэта-распадзе некаторых ізатопаў. Прадказаныя Дзіракам і эксперыментальна назіраныя працэсы анігіляцыі і нараджэння пар (П. — электрон) былі першымі доказамі ўзаемапераўтварэнняў элементарных часціц, на аснове якіх распрацаваны метады нараджэння новых элементарных часціц у накапляльных кольцах паскаральнікаў. П. выкарыстоўваецца пры даследаваннях размеркавання скарасцей электронаў праводнасці, дэфектаў крышталічнай рашоткі, кінетыкі некаторых хім. рэакцый і інш.

І.​С.​Сацункевіч.

т. 11, с. 517

МЮО́НЫ, мю-мезоны,

нестабільныя зараджаныя элементарныя часціцы, якія маюць спін ½, час жыцця 2,2∙10​⁻⁶ с і масу прыкладна ў 207 разоў большую за масу электрона; адносяцца да лептонаў. Адмоўна зараджаны (μ​⁻) і дадатна зараджаны (μ​⁺) М. з’яўляюцца антычасціцамі адзін аднаго.

Эксперыментальна выяўлены ў касм. праменях амер. фізікамі К.​Андэрсанам і С.​Недэрмаерам (1936—37). Асн. крыніцы М. — распад піонаў і каонаў (гл. Мезоны), якія інтэнсіўна нараджаюцца пры сутыкненнях адронаў, працэс нараджэння пар μ​⁻ μ​⁺ фатонамі высокіх энергій, распады гіперонаў, «зачараваных» часціц і інш. Па сваіх уласцівасцях ва ўсіх вядомых узаемадзеяннях μ​⁻ паводзіць сябе аналагічна электрону, ад якога адрозніваецца толькі масай (μ — е-універсальнасць). Слабае ўзаемадзеянне М. выклікае іх распад на электрон (ці пазітрон) і адпаведнае нейтрына, што вызначае час жыцця М. у вакууме. У рэчыве павольныя М. страчваюць энергію на іанізацыю атамаў і могуць спыняцца. Пры гэтым μ​⁻ прыцягваецца ядром атама і ўтвараецца мезаатам, а μ​⁺ далучае да сябе электрон і ўтвараецца мюоній.

І.​С.​Сацункевіч.

т. 11, с. 62

ПІРАЭЛЕКТРЫ́ЧНАСЦЬ (ад піра... + электрычнасць),

узнікненне эл. зарадаў на паверхні некат. крышталёў (піраэлектрыкаў) пры іх награванні ці ахаладжэнні. Да піраэлектрыкаў адносяць крышт. дыэлектрыкі, што палярызуюцца ў адсутнасці эл. поля і інш. знешніх уздзеянняў (т. зв. спантанная палярызацыя). Даследавалася Д.Брустэрам, П.Кюры, Ф.Эпінусам.

Пры награванні адзін край піраэлектрыка зараджаецца дадатна, пры ахаладжэнні — адмоўна, другі — наадварот. Паяўленне зарадаў на паверхні піраэлектрыка звязана са зменай існуючай у ім палярызацыі пры змене т-ры крышталя, а таксама і пры дэфармаванні (піраэлектрыкі з’яўляюцца п’езаэлектрыкамі) Асобная група піраэлектрыкаў — сегнетаэлектрыкі, у якіх пры награванні да пэўнай т-ры спантанная палярызацыя знікае і крышталь пераходзіць у непіраэл. стан. Існуе эфект, адваротны піраэлектрычнаму. Калі крышталь змясціць у эл. поле, то яго палярызацыя змяняецца, што суправаджаецца награваннем ці ахаладжэннем крышталя (электракаларычны эфект). Піраэлектрыкі выкарыстоўваюць у тэхніцы ў якасці індыкатараў і прыёмнікаў выпрамяненняў. Іх дзеянне заснавана на рэгістрацыі эл. сігналаў, што ўзнікаюць у піраэлектрыках пры змене т-ры пад уплывам выпрамянення.

Літ.:

Лайнс М., Гласс А. Сегнетоэлектрики и родственные им материалы: Пер. с англ. М., 1981;

Кременчугский Л.С., Ройцина О.В. Пироэлектрические приемники излучения. Киев, 1979.

П.​А.​Пупкевіч.

т. 12, с. 382

БІЯЭЛЕКТРЫ́ЧНЫЯ ПАТЭНЦЫЯ́ЛЫ, біяпатэнцыялы,

электрычныя патэнцыялы, якія ўзнікаюць у жывых тканках і асобных клетках чалавека, жывёл і раслін; паказчык біяэл. актыўнасці; важнейшыя кампаненты працэсаў узбуджэння і тармажэння. Вызначаюцца іх рознасцю паміж двума пунктамі жывой тканкі. Асн. віды: мембранныя, або біяэлектрычныя патэнцыялы спакою, дзеяння, постсінаптычныя. Інш. віды біяэлектрычных патэнцыялаў розных органаў і тканак — аналагі або вытворныя асноўных.

Мембранны патэнцыял — рознасць патэнцыялаў паміж вонкавым і ўнутр. бакамі мембраны жывой клеткі. Абумоўлены нераўнамерным размеркаваннем іонаў (у першую чаргу іонаў натрыю і калію) паміж унутр. саставам клеткі і асяроддзем вакол клеткі. Унутр. частка мембраны ў спакоі зараджана адмоўна, вонкавая — дадатна. Патэнцыял дзеяння характэрны для спецыялізаваных узбуджальных утварэнняў, паказчык развіцця працэсу ўзбуджэння. Забяспечвае, напр., распаўсюджванне ўзбуджэння ад рэцэптараў да нерв. клетак і далей ад клетак да мышцаў, залоз, тканак У мышачным валакне садзейнічае сувязі фіз.-хім. і ферментатыўных рэакцый, якія закладзены ў аснову скарачэння мышцаў. Постсінаптычныя патэнцыялы (узбуджальны і тармазны) узнікаюць на невял. участках клетачнай мембраны. Месцы ўзнікнення градыентаў — мембраны, якія адрозніваюцца структурай і іонаабменнай уласцівасцю. Асноўная крыніца энергіі — адэназінтрыфосфарная кіслата (АТФ). Біяэлектрычныя патэнцыялы інфармуюць аб стане і дзейнасці розных органаў. Іх рэгіструюць і вымяраюць пры даследаванні функцый арганізма, тканак і асобных клетак. У мед. практыцы ў дыягнастычных мэтах рэгіструюць біяэлектрычныя патэнцыялы сэрца (электракардыяграфія), мозга (эл.-энцэфалаграфія), мышцаў (эл. міяграфія) і інш.

А.​М.​Ведзянееў, У.​У.​Салтанаў.

т. 3, с. 182

КАСМІ́ЧНЫЯ ПРАМЯНІ́,

патокі атамных ядраў і элементарных часціц у космасе і атмасферы. К.п. ў космасе наз. першаснымі (ПКП); прамяні, якія ўзнікаюць ад узаемадзеяння ПКП з рэчывам атмасферы ці міжзорнага газу, наз. другаснымі (ДКП).

У склад ПКП уваходзяць пратоны (92%), α-часціцы (7%), інш. ядры і электроны (1%). Большасць ПКП з энергіямі ад 1 да 10​⁸ ГэВ прыходзяць на Зямлю з Галактыкі і толькі невял. іх колькасць звязана з актыўнасцю Сонца. ПКП з энергіяй большай за 10​⁸ ГэВ, але меншай за 5∙10​¹⁰ ГэВ, магчыма, прыходзяць з Метагалактыкі. Найб. верагодныя крыніцы галактычных ПКП — успышкі звышновых зорак і пульсары, якія пры гэтым утвараюцца. Поўная энергія, што пераносіцца ПКП на Зямлю, невял. і параўнальная з энергіяй бачнага святла зорак. Узаемадзеянне ПКП (большасць іх часціц зараджана дадатна) з магн. полем Зямлі выклікае шэраг т.зв. геамагнітных з’яў, напр., залежнасць інтэнсіўнасці К.п. з энергіяй ~1 ГэВ ад геамагнітнай шыраты і даўгаты. У склад ДКП уваходзяць усе вядомыя элементарныя часціцы. На ўзроўні мора ДКП падзяляюць на жорсткія (μ-мезоны) і мяккія (электроны, пазітроны і фатоны) кампаненты. Мяккія кампаненты ДКП разам з ядз. каскадам утвараюць шырокія атмасферныя ліўні (магутныя патокі другасных часціц), папярочнік якіх дасягае соцень метраў. К.П выкарыстоўваюцца для вывучэння працэсаў узаемадзеяння элементарных часціц і іх структуры, а таксама для выяўлення і вывучэння астрафіз. працэсаў, што адбываюцца ў нетрах Сусвету.

І.​С.​Сацункевіч.

т. 8, с. 150

ГАЛЬВАНАТЭ́ХНІКА (ад гальвана... + тэхніка),

галіна прыкладной электрахіміі, якая займаецца працэсамі электралітычнага асаджэння металаў на паверхні вырабаў. Уключае гальванастэгію, гальванапластыку і розныя спосабы электрахім. апрацоўкі металаў (аксідаванне, анадзіраванне, электралітычнае паліраванне і інш.). Асновы закладзены Б.С.Якобі, які ў 1838 адкрыў гальванапластыку і распрацаваў спосабы яе выкарыстання. Выкарыстоўваецца ў аўтамабілебудаванні, авіяц., радыётэхн. і электроннай прам-сці, у паліграфіі і інш.

Тэхнал. працэсы гальванатэхнікі заснаваны на з’яве электролізу. Асн. кампанент электраліту — солі металу, які ідзе на пакрыццё. У растворы яны распадаюцца на дадатна зараджаныя іоны металу (катыёны) і адмоўна зараджаныя групы (аніёны). Іоны металу асаджаюцца на адмоўным полюсе (катодзе), якім з’яўляюцца самі вырабы ці іх матрыцы. Аноды — пласціны або пруткі металу, які раствараецца ў электраліце і асаджаецца. У некаторых працэсах (напр., храміраванне, залачэнне) ужываюцца нерастваральныя аноды, а солі асноўнага металу дадаюцца звонку. Гальванатэхн. працэсы выконваюцца ў гальванічных ваннах (стацыянарных, паўаўтаматычных, ваннах-агрэгатах). Стацыянарныя ванны маюць прылады для вымярэння т-ры і прыстасаванні для перамешвання электраліту. Неметал. вырабы і матрыцы (з гіпсу, воску, пластмасы і інш.) для электраправоднасці пакрываюць графітам або тонкім слоем хімічна асаджанага металу; металічныя апрацоўваюцца акісляльнікамі для атрымання пасіўнай плёнкі, што дапамагае аддзяліць копію ад матрыцы. На з’яве нераўнамернага растварэння металу пры аноднай палярызацыі заснавана электралітычнае паліраванне.

У.​М.​Сацута.

т. 4, с. 476

А́ТАМ (ад грэч. atomos непадзельны),

часціца рэчыва, найменшая частка хім. элемента, якая з’яўляецца носьбітам яго ўласцівасцяў. Кожнаму элементу адпавядае пэўны род атама, якія абазначаюцца сімвалам хім. элемента і існуюць у свабодным стане або ў злучэнні з інш. атамамі, у складзе малекул. Разнастайнасць хім. злучэнняў абумоўлена рознымі спалучэннямі атамаў у малекулах. Фіз. і хім. ўласцівасці свабоднага атама вызначаюцца яго будовай. Атам мае дадатна зараджанае цэнтр. атамнае ядро і адмоўна зараджаныя электроны і падпарадкоўваецца законам квантавай механікі.

Асн. характарыстыка атама, што абумоўлівае яго прыналежнасць да пэўнага элемента, — зарад ядра, роўны +Ze, дзе Z = 1, 2, 3, ... — атамны нумар элемента, e — элементарны эл. зарад. Ядро з зарадам +Ze утрымлівае вакол сябе Z электронаў з агульным зарадам -Ze. У цэлым атам электранейтральны. Пры страце электронаў ён ператвараецца ў дадатна зараджаны іон. Маса атама ў асноўным вызначаецца масай ядра і прапарцыянальная яго атамнай масе, якая прыблізна роўная масаваму ліку. Пры яго павелічэнні ад 1 (для атама вадароду, Z = 1) да 250 (для атама трансуранавых элементаў, Z>92) маса атама мяняецца ад 1,67∙10​⁻²⁷ да 4∙10​⁻²⁵ кг. Памеры ядра (парадку 10​⁻¹⁴—10​⁻¹⁵ м) вельмі малыя ў параўнанні з памерамі ўсяго атама (10​⁻¹⁰ м). Паводле квантавай тэорыі, для электронаў у атаме магчымы толькі пэўныя (дыскрэтныя) значэнні энергіі, якія для атама вадароду і вадародападобных іонаў вызначаюцца формулай ${\displaystyle {\mathrm{E}}_{\mathrm{n}}=-\mathrm{h}\mathrm{c}\mathrm{R}\frac{{\mathrm{Z}}^2}{{\mathrm{n}}^2}}$ , дзе h — Планка пастаянная, c — скорасць святла, R — Рыдберга пастаянная, n = 1, 2, 3 ... цэлы лік, які вызначае магчымае значэнне энергіі і наз. галоўным квантавым лікам. Велічыня hcR=13,60 эВ ёсць энергія іанізацыі атама вадароду, г. зн. энергія, неабходная на тое, каб перавесці электрон з асн. ўзроўню (n=1) на ўзровень n=∞, што адпавядае адрыву электрона ад ядра. Электроны ў атаме пераходзяць з аднаго ўзроўню энергіі на другі паводле квантавага закону ${\mathrm{E}}_{\mathrm{i}}-{\mathrm{E}}_{\mathrm{k}}=\mathrm{h\nu }$. Кожнаму значэнню энергіі адпавядае 2n​² розных квантавых станаў, што адрозніваюцца значэннямі трох дыскрэтных фізічных велічыняў: арбітальнага моманту імпульсу M_e, яго праекцыі M_ez на некаторы напрамак z і праекцыі (на той жа напрамак) спінавага моманту імпульсу M_sz. M_e вызначаецца азімутальным квантавым лікам 1, які прымае n значэнняў (1=0, 1, 2 ..., n-1); M_ez — арбітальным магнітным квантавым лікам m_e, які прымае 21+1 значэнняў (m₁ = 1, 1-1, ..., -1); Msz спінавым магнітным квантавым лікам ms, які мае значэнні ½ і −½ (гл. Спін, Квантавыя лікі). Агульны лік станаў з аднолькавай энергіяй (зададзена n) наз. ступенню выраджэння ці статыстычнай вагой. Для атама вадароду і вадародападобных іонаў ступень выраджэння ўзроўняў энергіі ${\mathrm{g}}_{\mathrm{n}}=2{\mathrm{n}}^2$. Зададзенаму набору квантавых лікаў n, 1, m_e адпавядае пэўнае размеркаванне электроннай шчыльнасці (імавернасці знаходжання электрона ў розных месцах атама). Паводле Паўлі прынцыпу, у атаме не можа быць двух (або больш) электронаў у аднолькавым стане, таму максімальны лік электронаў у атаме з зададзенымі n і 1 роўны 2 (21 + 1). Электроны ўтвараюць электронную абалонку атама і цалкам яе запаўняюць. На аснове ўяўлення пра паступовае запаўненне, з павелічэннем Z, усё больш аддаленых ад ядра электронных абалонак можна растлумачыць перыядычнасць хім. і фіз. уласцівасцяў элементаў. Гл. таксама Перыядычная сістэма элементаў Мендзялеева.

Літ.:

Шпольский Э.В. Атомная физика. Т. 1—2. М., 1984;

Борн М. Атомная физика. М., 1970;

Гольдин Л.Л., Новикова Г.И. Введение в квантовую физику. М., 1988;

Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Т. 3. Квантовая механика;

Нерелятивистская теория. 4 изд. М., 1989.

М.​А.​Ельяшэвіч.

т. 2, с. 66