Verbum

АХО́ВА АД РАДЫЕАКТЫ́ЎНЫХ ВЫПРАМЯНЕ́ННЯЎ,

сукупнасць фіз. і хім. сродкаў аховы арганізма, накіраваных на стварэнне бяспечных умоў працы персаналу і пражывання насельніцтва пры магчымым уздзеянні радыеактыўнага выпрамянення. Уключае: ахову ад вонкавага выпрамянення «закрытых» крыніц (радыеактыўныя прэпараты, ядз. рэактары, рэнтгенаўскія і паскаральныя ўстаноўкі і інш.); ахову біясферы ад забруджвання радыеактыўнымі рэчывамі «адкрытых» радыеактыўных крыніц (адходы ядз. прам-сці, прадукты выпрабаванняў ядз. зброі і выкідаў прадпрыемствамі атамнай прам-сці, работа з «адкрытымі» радыеактыўнымі прэпаратамі і інш.).

Ахова ад вонкавага выпрамянення мае на мэце аслабленне выпрамянення пры яго ўзаемадзеянні з рэчывам асяроддзя: для паглынання альфа- і бэта-часціц дастаткова аркуша паперы, гумавых пальчатак, адзення ці слоя паветра таўшч. 8—9 см; для паглынання электронаў — некалькіх мм алюмінію, плексігласу або шкла; для паглынання гама-квантаў — матэрыялы, якія ўключаюць элементы з вял. атамнымі нумарамі (вальфрам, свінец, жалеза і інш.), для нейтронаў — водазмяшчальныя рэчывы (парафін, гідрыды металаў, бетон і інш.). Каб знізіць пранікальную здольнасць другаснага выпрамянення (напр., жорсткага зыходнага гама-выпрамянення, тармазнога выпрамянення пры паглынанні бэта-часціц), дадаткова ўжываюць літый або бор. Ахова ад вонкавага апрамянення праводзіцца з улікам спектральнага складу іанізавальнага выпрамянення, магутнасці яго крыніц, адлегласці, на якой знаходзіцца абслуговы персанал, і працягласці знаходжання ў сферы ўздзеяння выпрамянення. Ахоўныя прыстасаванні падзяляюцца на суцэльныя, частковыя, ценявыя і паасобныя (ахоўныя сцены, перакрыцці падлогі і столі, дзверы, назіральныя вокны, кантэйнеры і інш.). Ахова біясферы прадугледжвае спец. захады па зніжэнні канцэнтрацыі радыеактыўных рэчываў у вадзе і паветры да гранічна дапушчальных канцэнтрацый (пастаянна ўдакладняюцца і пераглядаюцца; гл. Дозы выпрамянення). Уздзеянне радыеактыўных рэчываў, што трапляюць у арганізм чалавека і жывёлы, зніжаюць пры дапамозе радыеахоўных рэчываў, якія ўводзяць у арганізм перад ці на працягу ўздзеяння іанізавальнай радыяцыі. Іх умоўна падзяляюць на сродкі агульнабіял. дзеяння, якія павышаюць натуральную радыерэзістэнтнасць — агульную супраціўляльнасць арганізма (вадкія экстракты і настойкі элеўтэракоку калючага, жэньшэню, лімонніку кітайскага, лагахілусу, вітаміны, гармоны, каферменты, вітамінна-амінакіслотныя комплексы, некат. мікраэлементы і антыбіётыкі, біястымулятары) і спецыфічныя радыеахоўныя рэчывы — радыепратэктары, якія ствараюць умовы штучнай радыерэзістэнтнасці. Да іх належаць пераважна рэчывы сінт. паходжання, увядзенне якіх за некалькі мінут ці гадзін перад апрамяненнем у арганізм чалавека і жывёлы паніжае ўздзеянне іанізавальнага выпрамянення. Найбольш эфектыўныя індалілалкіламіны і серазмяшчальныя злучэнні (напр., амінаалкілтыяфасфаты, пептыды і адпаведныя ім дысульфіды, серазмяшчальныя амінакіслоты, дытыякарбаматы, вытворныя тыязалідзіну). Яны выкарыстоўваюцца ў асноўным для індывід. засцярогі арганізма ад вонкавага апрамянення ў надзвычайных абставінах (аварыйныя, ваен. ўмовы) і для пераважнай аховы нармальных тканак пры прамянёвай тэрапіі злаякасных пухлін. Найбольш эфектыўныя сумесі з радыепратэктараў, якія валодаюць рознымі механізмамі ахоўнага дзеяння.

Ва ўстановах, дзе праводзяцца работы з крыніцамі іанізавальных выпрамяненняў, ажыццяўляецца дазіметрычны і радыеметрычны кантроль. Пры рабоце з «закрытымі» крыніцамі робяць замеры індывід. дозаў для ўсіх відаў апрамянення, перыядычны кантроль магутнасцяў дозаў на рабочых месцах і ў сумежных памяшканнях. Пры правядзенні работ з вял. крыніцамі ўстанаўліваюць прылады з аўтам. сігналізацыяй. Пры наяўнасці «адкрытых» крыніц дадаткова кантралююць колькасць радыеактыўных рэчываў у паветры рабочых памяшканняў, забруджанне рабочых паверхняў, абсталявання, рук і адзення працуючых, радыеактыўнасць сцёкавых водаў і паветра, што выдаляецца ў атмасферу. У выпадках буйнамаштабных аварый на АЭС (накшталт Чарнобыльскай) прадугледжваюцца паэтапныя мерапрыемствы: першачарговыя — укрыццё, эвакуацыя і ўвядзенне стабільнага ёду насельніцтву ў першыя дні пасля аварыі; перасяленне, абмежаванні на ўжыванне харч. прадуктаў з забруджаных тэрыторый, дэзактывацыйныя работы і рэкультывацыя с.-г. угоддзяў і інш.

Літ.:

Владимиров В.Г., Красильников И.И., Арапов О.В. Радиопротекторы: структура и функция. Киев, 1989;

Beir V. Health effects of exposure to low levels of ionizing radiation. Washington, 1990.

т. 2, с. 147

ГАРАЧАТРЫВА́ЛЫЯ МАТЭРЫЯ́ЛЫ,

матэрыялы, якія не дэфармуюцца і не разбураюцца пры высокіх т-рах пад уздзеяннем мех. нагрузак. Гарачатрываласць вызначаецца ў асноўным межамі паўзучасці і працяглай трываласці, дасягаецца падборам хім. саставу матэрыялу (сплаву) у спалучэнні з пэўнымі ўмовамі крышталізацыі і тэрмічнай апрацоўкі.

Гарачатрывалая сталь мае акрамя жалеза хром, нікель, марганец і інш. Яе мех. ўласцівасці павышаюць легіраваннем (малібдэн, вальфрам, ванадый, ніобій і інш.), загатоўкай з наступным старэннем. Выкарыстоўваецца на выраб дэталей паравых установак высокага ціску, клапанаў авіярухавікоў, турбінных і кампрэсарных дыскаў і інш. Гарачатрывалыя сплавы ствараюцца на нікелевай, кобальтавай, жалезахроманікелевай аснове. Патрэбную іх структуру (з раўнамерным размеркаваннем часціц інтэрметалічных злучэнняў, барыдаў) атрымліваюць гомагенізавальным гартаваннем і старэннем, легіраваннем тугаплаўкімі хім. элементамі і элементамі-ўмацавальнікамі (тытан, алюміній, ніобій, бор), а таксама памяншэннем колькасці свінцу, волава, сурмы, вісмуту, серы. Вырабы, прызначаныя для працяглай эксплуатацыі пры т-ры больш за 800 °C, дадаткова апрацоўваюць алітаваннем, эмаліраваннем, на іх наносяць тугаплаўкія вокіслы і інш. Гарачатрывалыя сплавы ідуць на выраб дэталей паравых і газавых турбін, газатурбінных рухавікоў, энергет. машын і інш. Гарачатрывалы чыгун — аўстэнітны, з шарападобнай формай графіту, легіраваны нікелем, хромам і марганцам. З яго атрымліваюць вырабы, якія эксплуатуюцца пры павышаных т-рах (да 600 °C) і нагрузках у агрэсіўных асяроддзях: галоўкі поршняў, выхлапныя калектары рухавікоў унутр. згарання, карпусы турбанагравальнікаў і інш. Да гарачатрывалых матэрыялаў адносяцца таксама тугаплаўкія металы, металакераміка, некаторыя кампазіцыйныя матэрыялы.

На Беларусі гарачатрывалыя матэрыялы даследуюцца ў Фіз-тэхн. ін-це АН Беларусі. Створаны эканомналегіраваныя гарачаўстойлівыя маркі сталі (выкарыстоўваюцца для вырабу тэрмічных печаў, шклаформаў і інш.), накіравана закрышталізаваныя эўтэктычныя сплавы (больш гарачаўстойлівыя, чым вядомыя прамысловыя), даследаваны высокалегіраваныя сплавы на жалезнай, алюмініевай і нікелевай асновах.

Г.​Г.​Паніч.

т. 5, с. 51

РАДЫКА́ЛЫ СВАБО́ДНЫЯ,

хімічныя часціцы, якія маюць няспараныя электроны на знешніх атамных ці малекулярных арбіталях. Наяўнасцю свабоднай валентнасці абумоўлены парамагнетызм і высокая хім. актыўнасць Р.с., якія лёгка ўступаюць у рэакцыі замяшчэння, далучэння, распаду, ізамерызацыі, рэкамбінацыі і дыспрапарцыянавання. Р.с. пашыраны ў прыродзе: утвараюцца ў жывых арганізмах і ўдзельнічаюць у працэсах дыхання і фотасінтэзу; знойдзены ў космасе.

Р.с. бываюць нейтральнымі (атамы, малекулы) ці зараджанымі часціцамі (іон-радыкалы), могуць мець 1, 2 (бірадыкалы) і больш (полірадыкалы) няспараных электронаў. Большасць Р.с. мае малы (долі секунды) час жыцця, іх называюць нестабільнымі. Гэта актыўныя прамежкавыя прадукты ў многіх хім. рэакцыях арган. рэчываў. Існуюць адносна ўстойлівыя, т.зв. стабільныя радыкалы, якія атрымліваюць у выглядзе індывід. рэчываў (напр., нітраксільныя радыкалы — устойлівыя ў паветры інтэнсіўна афарбаваныя крышт. рэчывы ці вадкасці). Першы стабільны Р.с. — трыфенілметыл (С₆Н₅)₃С’ атрымаў (у растворы) амер. хімік М.​Гомберг у 1900. Утвараюцца Р.с. з малекул пры тэрмічнай дысацыяцыі, акісляльна-аднаўляльных працэсах, апрамяненні некаторых рэчываў ультрафіялетавым святлом, пад уздзеяннем патоку часціц высокай энергіі, пранікальнага выпрамянення (радыёліз) і ультрагуку. Даследуюць Р.с. фіз. метадамі: ультрафіялетавая і інфрачырвоная спектраскапія, каларыметрыя, хемілюмінесцэнцыя, мас-спектраметрыя, спектраметрыя электроннага парамагнітнага рэзанансу. Для ідэнтыфікацыі выкарыстоўваюць таксама хім. метады (напр., метад Шварца, заснаваны на ўзаемадзеянні Р.с. з талуолам). Стабільныя Р.с. выкарыстоўваюць як інгібітары полімерызацыі і акіслення розных арган. матэрыялаў (гл. Антыаксіданты); як лічыльнікі для вызначэння скорасці ініцыіравання ланцуговых хім. рэакцый і біяхім. працэсаў, у дэфектаскапіі цвёрдых цел (напр., алмазаў), пры вырабе фотаматэрыялаў.

Літ.:

Бучаченко АЛ., Вассерман А.М. Стабильные радикалы. М., 1973;

Розанцев Э.Г., Шолле В.Д. Органическая химия свободных радикалов. М., 1979;

Нонхибел Д., Теддер Дж., Уолтон Дж. Радикалы: Пер. с англ. М., 1982.

Дз.​І.​Мяцеліца.

т. 13, с. 239

ЛАНЦУГО́ВЫЯ ХІМІ́ЧНЫЯ РЭА́КЦЫІ,

хімічныя рэакцыі, у якіх узнікненне прамежкавай актыўнай часціцы (атама, свабоднага радыкала, іона) і яе рэгенерацыя (узнаўленне) у кожным элементарным акце рэакцыі выклікаюць вялікую колькасць (ланцуг) пераўтварэнняў зыходных рэчываў у прадукты рэакцыі. Тыповыя Л.х.р. — тэрмічны крэкінг, піроліз, акісленне, радыкальная полімерызацыя, галагеніраванне.

Л.х.р. складаецца з некалькіх элементарных стадый: зараджэнне ланцуга (ініцыіраванне) — утварэнне актыўных часціц (АЧ), якое адбываецца, напр., у выніку дысацыяцыі малекул; працяг ланцуга — узаемадзеянне АЧ з зыходнымі рэчывамі, якое прыводзіць да ўтварэння малекул прадукту рэакцыі і новых АЧ; абрыў ланцуга («знікненне» АЧ) у выніку рэкамбінацыі свабодных радыкалаў, узаемадзеяння АЧ са сценкамі пасудзін ці з інгібітарамі. Адрозніваюць Л.х.р. неразгалінаваныя і разгалінаваныя. У неразгалінаваных на кожную АЧ, якая расходуецца пры працягу ланцуга, узнікае адна актыўная часціца, напр., рэакцыя хларыравання вадароду. Пры ініцыіраванні ўтвараецца свабодны атам хлору (Cl), які ўзаемадзейнічае з малекулай вадароду H₂(Cl+H₂ → HCl+H) з утварэннем малекулы хлорыстага вадароду HCl і свабоднага атама вадароду, які ўзаемадзейнічае з малекулай Cl₂(H+Cl₂ → HCl+Cl), і г.д. У разгалінаваных Л.х.р. на адну АЧ, расходаваную пры працягу ланцуга, узнікае некалькі АЧ (2 і больш), адна з іх працягвае першы ланцуг, а інш. пачынаюць новыя, што прыводзіць да разгалінавання. Калі скорасць разгалінавання меншая за скорасць знікнення АЧ, разгалінаваная Л.х.р. адбываецца ў стацыянарным рэжыме. Пры нестацыянарным рэжыме (скорасць знікнення АЧ меншая за скорасць разгалінавання) агульная скорасць ланцуговага працэсу імкліва ўзрастае. Пераход да нестацыянарнага рэжыму адбываецца скачком і разглядаецца як самазагаранне рэакцыйнай сумесі ці ланцуговы выбух. Значны ўклад у развіццё тэорыі Л.х.р. М.​М.​Сямёнава і С.Н.Хіншэлвуда. Гл. таксама Кінетыка хімічная.

Літ.:

Семенов Н.Н. О некоторых проблемах химической кинетики и реакционной способности. 2 изд. М., 1958;

Яго ж. Развитие теории цепных реакций и теплового воспламенения. М., 1969.

Дз.​І.​Мяцеліца.

т. 9, с. 127

РАДЫЕАКТЫ́ЎНАСЦЬ (ад радые... + лац. activus дзейны),

уласцівасць некаторых атамных ядраў самаадвольна мяняць свой састаў (зарад Z, масавы лік А) у выніку вылучэння элементарных часціц ці фрагментаў ядраў (лёгкія ядры, асколкі дзялення), а таксама жорсткага электрамагн. выпрамянення (гама-выпрамянення); самаадвольнае ператварэнне нестабільных атамных ядраў у інш. ядры (стабільныя або радыеактыўныя). Тэрмін «Р.» выкарыстоўваецца толькі ў адносінах да ядраў, што радыеактыўныя ў асн. стане; пры дастаткова высокіх энергіях узбуджэння стабільныя ядры таксама становяцца радыеактыўнымі. Некаторыя радыеактыўныя нукліды існуюць у прыродзе (гл. Радыеактыўныя рады), але большасць радыенуклідаў атрымана штучна (гл. Ядзерныя рэакцыі), што і вызначае межы (па A і Z) іх існавання. Натуральную Р. (Р. прыродных ізатопаў) адкрыў у 1896 А.​А.​Бекерэль, штучную — у 1934 адкрылі І. і Ф. Жаліо-Кюры.

Тыпы Р.: альфа-распад, бэта-распад, спантаннае дзяленне ядраў, пратонная, двухпратонная і двухнейтронная Р. (радыеактыўныя ядры пры распадзе вылучаюць, адпаведна, 1 ці 2 пратоны, 2 нейтроны), двухстадыйная Р. Паводле асн. закону Р. колькасць радыеактыўных ядраў N убывае з часам t: N(t) = N exp(−Xt), дзе N₀ — зыходная колькасць ядраў, λ — пастаянная распаду, значэнне якой звязана з перыядам паўраспаду Τ_1/2: λΤ_1/2 = ln2. Скорасць распаду ядраў практычна для ўсіх тыпаў Р. пры змене знешніх умоў (т-ра, ціск і інш.) не мяняецца. Колькасная характарыстыка Р. — актыўнасць — колькасць радыеактыўных распадаў за адзінку часу. Адзінка актыўнасці ў СІ — бекерэль (Бк); карыстаюцца таксама вытворнымі адзінкамі — удзельная (Бк/кг), малярная (Бк/моль), аб’ёмная (Бк/м​¹) і паверхневая актыўнасць (Бк/м²). Выкарыстоўваюць Р. у ядзернай энергетыцы і вытв-сці ядз. зброі, у сельскай гаспадарцы, біялогіі, медыцыне (гл. Ізатопныя індыкатары. Прамянёвая тэрапія), тэхніцы (метады неразбуральнага кантролю) і інш.

Літ.:

Альфа-, бета- и гамма-спектроскопия: Пер. с англ. Вып. 1—4. М., 1969;

Учение о радиоактивности: История и современность. М., 1973.

Э.​А.​Рудак.

т. 13, с. 225

ГА́ЗАВЫ ЛА́ЗЕР,

лазер з газападобным актыўным рэчывам. Актыўнае рэчыва (газ) змяшчаецца ў аптычны рэзанатар або прапампоўваецца праз яго. Інверсія заселенасці ўзроўняў энергіі (гл. Актыўнае асяроддзе) дасягаецца ўзбуджэннем атамаў дапаможнага рэчыва (напр., гелій, азот) і рэзананснай перадачай узбуджэння атамам рабочага рэчыва (неон, вуглякіслы газ). Паводле тыпу актыўнага рэчыва адрозніваюць атамарныя, іонныя і малекулярныя газавыя лазеры. Атрымана генерацыя пры выкарыстанні 44 актыўных атамарных асяроддзяў, іх іонаў з рознай ступенню іанізацыі, а таксама больш за 100 малекул і радыкалаў у газавай фазе. Газавыя лазеры маюць больш высокую монахраматычнасць, стабільнасць, кагерэнтнасць і накіраванасць выпрамянення ў параўнанні з лазерамі інш. тыпаў. Выкарыстоўваюцца ў метралогіі, галаграфіі, медыцыне, аптычных лініях сувязі, матэрыялаапрацоўцы (рэзка, зварка), лакацыі, фіз. даследаваннях, звязаных з атрыманнем і вывучэннем высокатэмпературнай плазмы і інш.

Для ўзбуджэння актыўнага рэчыва газавыя лазеры выкарыстоўваюць электрычныя разрады ў газах, пучкі зараджаных часціц, аптычную, хім. і ядз. пампоўку, цеплавое ўзбуджэнне, а таксама газадынамічныя метады і метады перадачы энергіі ў газавых сумесях. Найб. пашыраным атамарным газавым лазерам з’яўляецца гелій-неонавы лазер (магутнасць генерацыі да 100 мВт), які мае найвышэйшую стабільнасць параметраў генерацыі, надзейнасць і даўгавечнасць. Найб. магутная генерацыя іонных газавых лазераў атрымана на іонах аргону (да 500 Вт у неперарыўным рэжыме). Малекулярныя лазеры з’яўляюцца найб. магутнымі, напр. газавы лазер на вуглякіслым газе мае магутнасць да 1 МВт у неперарыўным рэжыме.

Першы газавы лазер на сумесі неону і гелію створаны ў 1960 амер. фізікамі А.​Джаванам, У.​Р.​Бенетам і Д.​Эрыятам. На Беларусі распрацоўкай і даследаваннем газавых лазераў займаюцца ў ін-тах фізікі, цепла- і масаабмену, фіз.-тэхн., малекулярнай і атамнай фізікі АН, НДІ прыкладных фіз. праблем пры БДУ, Гродзенскім ун-це і БПА.

Літ.:

Войтович А.П. Магнитооптика газовых лазеров. Мн., 1984;

Орлов Л.Н. Тепловые эффекгы в активных средах газовых лазеров. Мн., 1991;

Солоухин Р.И., Фомин Н.А. Газодинамические лазеры на смешении. Мн., 1984.

Л.​М.​Арлоў.

т. 4, с. 426

ДЭФЕ́КТЫ Ў КРЫШТА́ЛЯХ,

парушэнні перыядычнасці размяшчэння часціц у крышталічнай рашотцы. Узнікаюць пры росце крышталёў ці іх фазавых ператварэннях, цеплавых, мех., эл. і інш. уздзеяннях, увядзенні дамешкаў. Адрозніваюць дэфекты кропкавыя (нульмерныя), лінейныя (аднамерныя), паверхневыя (двухмерныя) і аб’ёмныя (трохмерныя).

Кропкавыя дэфекты — парушэнні перыядычнасці ўласнай атамнай структуры крышталя: вакансіі атамы і іоны, што перамясціліся з нармальнага становішча ў міжвузелле (міжвузельныя атамы і іоны); атамы і іоны ў крышталях хім. злучэнняў, якія займаюць вузлы «чужой» падрашоткі; дэфекты, што ўзнікаюць пры ўвядзенні ў крышталь дамешкавых атамаў. Узаемадзеянне такіх дэфектаў паміж сабой прыводзіць да ўзнікнення складаных дэфектаў: дывакансій (падвойных вакансій), кластараў (скопішчаў дэфектаў) і інш. Лінейныя дэфекты — ланцужкі кропкавых дэфектаў, краявыя і вінтавыя дыслакацыі. Паверхневыя дэфекты: няправільна ўкладзеныя слаі атамаў (дэфекты ўпакоўкі); заканамерныя парушэнні нармальнага чаргавання атамных плоскасцей; дэфекты двайнікавання з кропкавай сіметрыяй; межы ўключэнняў; сама паверхня крышталя і інш. Аб’ёмныя дэфекты: парушэнні, звязаныя з адхіленнем ад законаў стэхіяметрыі; скопішчы вакансій; нерэгулярныя ўтварэнні ў выглядзе расколін, пустот, уключэнняў іншай фазы; скопішчы дамешкаў на дыслакацыях, у зонах росту і інш. макраскапічныя дэфекты. Д. ў к. уплываюць на мех., аптычныя, эл., магн. і інш. ўласцівасці крышталёў. У дасканалай крышт. рашотцы рух атамаў і іонаў немагчымы; у крышталях з дэфектамі міграцыя атамаў абумоўлівае ўзаемную дыфузію цвёрдых цел, хім. цвердафазныя рэакцыі і інш. з’явы. Д. ў к. могуць уводзіцца мэтанакіравана або ўзнікаць выпадкова пад уздзеяннем фактараў, якія не кантралююцца. Спец. ўвядзенне дэфектаў або іх выдаленне — важная частка тэхналогіі вытв-сці паўправадніковых матэрыялаў, люмінафораў, лазерных і фотахромных крышталёў і шкла, паўправадніковых прылад. Шчыльнасць непажаданых дэфектаў памяншаецца ўдасканаленнем метадаў вырошчвання і апрацоўкі крышталёў. Д. ў к. вывучаюцца аптычнымі метадамі, іоннай і электроннай мікраскапіяй, метадам выбіральнага траўлення, рэнтгенадыфракцыйнымі і ядз.-фіз. метадамі.

Літ.:

Современная кристаллография Т. 2. М., 1979;

Вавилов В.С., Кив А.Е., Ниязова О.Р. Механизмы образования и миграции дефектов в полупроводниках. М., 1981;

Орлов А.Н. Введение в теорию дефектов в кристаллах. М., 1983;

Орлов А.Н., Трушин Ю.В. Энергии точечных дефектов в металлах. М., 1983.

Р.​М.​Шахлевіч.

т. 6, с. 364

АДНО́СНАСЦІ ТЭО́РЫЯ,

фізічная тэорыя прасторы і часу ў іх сувязі з матэрыяй і законамі яе руху. Падзяляецца на спецыяльную (СТА) і агульную (АТА). СТА створана ў 1904—08 у выніку пераадольвання цяжкасцяў, якія ўзніклі ў класічнай фізіцы пры тлумачэнні аптычных (электрадынамічных) з’яў у рухомых асяроддзях (гл. Майкельсана дослед). Заснавальнікі СТА — Г.​А.​Лорэнц, А.​Пуанкарэ, А.​Эйнштэйн, Г.​Мінкоўскі.

У працы Эйнштэйна «Да электрадынамікі рухомых цел» (1905) сфармуляваны 2 асн. пастулаты СТА; эквівалентнасць усіх інерцыйных сістэм адліку (ІСА), пры апісанні не толькі мех., а таксама аптычных, эл.-магн. і інш. працэсаў (спец. адноснасці прынцып); пастаянства скорасці святла ў вакууме ва ўсіх ІСА; незалежнасць яе ад руху крыніц і прыёмнікаў святла. Пераход ад адной ІСА да ўсякай іншай ІСА адбываецца з дапамогай Лорэнца пераўтварэнняў, якія вызначаюць характэрныя прадказанні СТА; скарачэнне падоўжных памераў цела, запавольванне часу і нелінейны закон складання скарасцей, згодна з якім у прыродзе не можа адбывацца рух (перадача сігналаў) са скорасцю, большай за скорасць святла ў вакууме. СТА — фіз. тэорыя працэсаў, для якіх уласцівы вял., блізкія да скорасці святла c у вакууме скорасці руху. У тым выпадку, калі скорасць v намнога меншая за скорасць свята (v << c), усе асн. палажэнні і формулы СТА пераходзяць у адпаведныя суадносіны класічнай механікі. Раздзелы фізікі, у якіх неабходна ўлічваць адноснасць адначасовасці (з дакладнасцю да v​²/c​² і вышэй), наз. рэлятывісцкай фізікай. Першай створана рэлятывісцкая механіка, у якой устаноўлены залежнасці поўнай энергіі E і імпульсе $\overrightarrow{\mathrm{p}}$ цела масы m ад скорасці руху v: ${\displaystyle \mathrm{E}=\frac{\mathrm{m}{\mathrm{c}}^2}{\sqrt{1-{\mathrm{v}}^2/{\mathrm{c}}^2}}}$ , ${\displaystyle \overrightarrow{\mathrm{p}}=\frac{\mathrm{m}\overrightarrow{\mathrm{v}}}{\sqrt{1-{\mathrm{v}}^2/{\mathrm{c}}^2}}}$ , адкуль вынікае ўзаемасувязь энергіі спакою цела з яго масай: E₀ = mc​². На падставе аб’яднання СТА і квантавай механікі пабудаваны рэлятывісцкая квантавая механіка і рэлятывісцкая квантавая тэорыя поля, якія з’явіліся тэарэт. асновай фізікі элементарных часціц і фундаментальных узаемадзеянняў. Усе асн. палажэнні і прадказанні СТА і пабудаваных на яе аснове фіз. тэорый знайшлі пацвярджэнне ў эксперыментах, выкарыстоўваюцца пры вырашэнні практычных задач ядз. энергетыкі, праектаванні і эксплуатацыі паскаральнікаў зараджаных часціц і г.д. Агульная тэорыя адноснасці (АТА), створаная Эйнштэйнам (1915—16) як рэлятывісцкая (геаметрычная) тэорыя гравітацыйных узаемадзеянняў, вызначыла новы ўзровень навук. поглядаў на прастору і час. Яна пабудаваная на падставе СТА як рэлятывісцкае абагульненне тэорыі сусветнага прыцягнення Ньютана на моцныя гравітацыйныя палі і скорасці руху, блізкія да скорасці святла. АТА апісвае прыцягненне як уздзеянне гравітацыйнай масы рэчыва і поля згодна з эквівалентнасці прынцыпам на ўласцівасці 4-мернай прасторы-часу. Геаметрыя гэтай прасторы перастае быць эўклідавай (плоскай), а становіцца рыманавай (скрыўленай). Гэта азначае, што кожнаму пункту прасторы-часу адпавядае свая метрыка, сваё скрыўленне. Пераўтварэнні Лорэнца ў АТА таксама залежаць ад каардынат прасторы і часу, становяцца лакальнымі, таму можна гаварыць толькі аб лакальным выкананні законаў СТА у АТА. Ролю гравітацыйнага патэнцыялу адыгрывае метрычны тэнзар, які вызначаецца як рашэнне ўведзеных у АТА нелінейных ураўненняў гравітацыйнага поля (ураўненняў Гільберта—Эйнштэйна). У АТА прымаецца, што гравітацыйная маса скрыўляе трохмерную прастору і змяняе працягласць часу тым больш, чым большая гэта маса (большае прыцягненне). У АТА рух цел па інерцыі (пры адсутнасці вонкавых сіл негравітацыйнага паходжання) адбываецца не па прамых лініях з пастаяннай скорасцю, а па скрыўленых лініях з пераменнай скорасцю. Гэта значыць, што ў малой частцы прасторы-часу, дзе гравітацыйнае поле можна лічыць аднародным, створаны ім эфект эквівалентны эфекту, абумоўленаму паскораным (неінерцыяльным) рухам адпаведнай сістэмы адліку. Таму АТА, у якой паняцце ІСА па сутнасці не мае сэнсу, наз. тэорыяй неінерцыйнага руху. Асн. гравітацыйныя эфекты, прадказаныя ў АТА, пацверджаны эксперыментальна. АТА адыграла вял. ролю ў фарміраванні сучаснай касмалогіі.

На Беларусі навук. даследаванні па СТА і АТА пачаліся ў 1928—29 (Ц.​Л.​Бурстын, Я.​П.​Громер) і атрымалі інтэнсіўнае развіццё ў АН, БДУ і інш.

Літ.:

Эйнштэйн А. Сущность теории относительности. М., 1955;

Фок В.А. Теория пространства, времени и тяготения. М., 1961;

Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория поля. М., 1967;

Синг Дж.Л. Общая теория относительности: Пер. с англ. М., 1963;

Фёдоров Ф.И. Группа Лоренца. М., 1979;

Левашев А.Е. Движение и двойственность в релятивистской электродинамике. Мн., 1979;

Иваницкая О.С. Лоренцев базис и гравитационные эффекты в эйнштейновской теории тяготения. Мн., 1979.

А.​А.​Богуш.

т. 1, с. 124

КАСМАЛО́ГІЯ (ад космас + ...логія),

вучэнне пра Сусвет як адзінае цэлае і пра ўсю ахопленую назіраннямі вобласць свету як яго частку. Вывучае пытанні размеркавання і руху матэрыі ў прасторы, развіцця фіз. карціны Сусвету, геам. ўласцівасці прасторы-часу; яе развіццё звязана са стварэннем агульнай тэорыі адноснасці (1915; гл. Адноснасці тэорыя). Развівалася як раздзел астраноміі, сучасная К. выкарыстоўвае законы фізікі, астрафізікі, а таксама агульныя палажэнні філасофіі.

Грунтуецца на аднародных і ізатропных мадэлях, прапанаваных А.Фрыдманам (1922, 1924), у якіх выкарыстоўваецца дапушчэнне: у Сусвеце няма якіх-н. вылучаных пунктаў і напрамкаў. Асноўны вывад тэорыі Фрыдмана: Сусвет не застаецца нязменным у часе, ён расшыраецца або сціскаецца. Чырвонае зрушэнне ў спектрах далёкіх галактык сведчыць пра расшырэнне Сусвету (амер. астраном Э.​Хабл, 1929). З улікам назіральных даных працягласць касмалагічнага расшырэння 10—20 млрд. гадоў. Адкрыццё рэліктавага цеплавога выпрамянення з абс. т-рай 2,7 К (1965) пацвярджае «гарачую» мадэль Сусвету, паводле якой у пачатку касмалагічнага расшырэння шчыльнасць энергіі (масы) і т-ра мелі экстрэмальна вял. значэнні. Геам. ўласцівасці прасторы залежаць ад сярэдняй шчыльнасці масы р: у залежнасці ад таго ρ > ρ_k ці ρ < ρ_k дзе ρ_k~ 10​⁻²⁸ кг/м³ — крытычная шчыльнасць, трохмерная прастора мае дадатную ці адмоўную крывізну, а яе аб’ём канечны («закрытая» мадэль) ці бесканечны («адкрытая» мадэль); пры ρ=ρ_k — плоская мадэль. Характар эвалюцыі залежыць ад тыпу мадэлі. Паводле існуючых ацэнак ρ~ρ_χ. К. вывучае фіз. працэсы на розных этапах касмалагічнага расшырэння. Тэарэтычна растлумачана ўтварэнне хім. элементаў, а таксама ўзнікненне буйнамаштабнай структуры (галактык) у Сусвеце. На аснове выкарыстання адзіных мадэлей у фізіцы элементарных часціц для апісання працэсаў у першыя імгненні касмалагічнага расшырэння прапанаваны інфляцыйны касмалагічны сцэнарый, які дае магчымасць растлумачыць шэраг праблем (аднароднасць, ізатрапію Сусвету і інш.). Адна з важнейшых праблем — праблема касмалагічнай сінгулярнасці — чакае свайго вырашэння. Нягледзячы на паспяховае развіццё тэорыі «ранняга» Сусвету, стварэнне канчатковага касмалагічнага сцэнарыя — справа будучага.

Літ.:

Зельдович Я.Б., Новиков И.Д. Строение и эволюция Вселенной. М., 1975;

Вайнберг С. Первые три минуты: Современный взгляд на происхождение Вселенной: Пер. с англ. М., 1981;

Линде А.Д. Физика элементарных частиц и инфляционная космология. М., 1990;

Minkevich A.V. Problem of cosmological singularity and gauge theories of gravitation // Acta Physica. Polonica B. 1998. Vol. 29, № 4.

А.​В.​Мінкевіч.

т. 8, с. 144

ПЛА́ЗМА (ад грэч. plasma літар. вылепленае, аформленае) у фізіцы, іанізаваны газ, у якім шчыльнасці дадатных і адмоўных зарадаў прыкладна аднолькавыя. Мае шэраг асаблівасцей, якія дазваляюць лічыць яе асобным (нараўне з цвёрдым, вадкім і газападобным) агрэгатным станам рэчыва. У стане П. знаходзяцца Сонца, гарачыя зоркі, міжзорнае асяроддзе, зоркавыя атмасферы, галактычныя туманнасці і інш. Уласцівасці П. вывучае фізіка плазмы.

У залежнасці ад ступені іанізацыі (адносін канцэнтрацыі зараджаных часціц да поўнай іх канцэнтрацыі) адрозніваюць слаба, сярэдне і поўнасцю іанізаваную П. З-за наяўнасці паміж зараджанымі часціцамі далёкадзейных (кулонаўскіх) сіл нават разрэджаная плазма з’яўляецца складана арганізаваным асяроддзем з мноствам элементарных і калект. працэсаў у ім. Штучна П. атрымліваюць з дапамогай эл. поля ў газавых разрадах, нагрэву газу, уздзеяння іанізавальных выпрамяненняў, ударных хваль і інш. Уласцівасці П. ў знешніх палях апісваюцца кінетычным ураўненнем Больцмана (гл. Кінетычная тэорыя газаў) і сістэмай Максвела ўраўненняў, у якія ўваходзяць самаўзгодненыя (пэўным спосабам усярэдненыя) эл. і магн. палі. Калі ўласна плазменныя эфекты неістотныя, карыстаюцца больш грубымі набліжэннямі магнітнай гідрадынамікі. Многія ўласцівасці, характэрныя для П., маюць таксама сукупнасці носьбітаў зараду ў паўправадніках і металах; іх асаблівасць — магчымасць існавання пры нізкіх (для газавай П.) т-рах — пакаёвай і ніжэй Выкарыстанне высокатэмпературнай П. (т-ра да 10​⁸ К) звязана з праблемай ажыццяўлення кіравальных тэрмаядзерных рэакцый. Найб. пашырана выкарыстанне ў тэхніцы нізкатэмпературнай (халоднай) П. (т-ра прыкладна ад 10​³ да 10​⁵ К) у газаразрадных прыладах, газавых лазерах, магнітагідрадынамічных і тэрмаэмісійных генератарах, плазматронах, плазменных паскаральніках і інш. (гл. Плазменная тэхналогія, Плазмахімія).

На Беларусі даследаванні па фізіцы і тэхніцы П. вядуцца ў Фіз.-тэхн. ін-це з канца 1940-х г. (вывучэнне працэсаў, што працякаюць у вобласці кантакту электраразраднай П. з металамі), Ін-це фізікі з 1955 (П. эл. дугавых і іскравых разрадаў як крыніцы святла, а з 1960 — сістэматычныя даследаванні нізкатэмпературнай П.), Ін-це цепла- і масаабмену, Ін-це малекулярнай і атамнай фізікі, Фіз.-тэхн. ін-це Нац. АН, БДУ.

Літ.:

Арцимович Л.А. Элементарная физика плазмы. 3 изд. М., 1969;

Трубников Б.А. Введение в теорию плазмы. Ч. 1—3. М., 1969—78;

Основы физики плазмы. Т. 1—2. М., 1983—84;

Чен Ф.Ф. Введение в физику плазмы: Пер. с англ. М., 1987.

Л.​Я.​Мінько, Г.​С.​Раманаў.

т. 12, с. 400