Verbum

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

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

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 ${\mathrm{E}}_{\mathrm{n}}=-\mathrm{h}\mathrm{c}\mathrm{R}\frac{{\mathrm{Z}}^2}{{\mathrm{n}}^2}$ , 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