Verbum

ЛЕПТО́НЫ (ад грэч. leptos тонкі, лёгкі),

элементарныя часціцы, якім уласцівы электраслабае ўзаемадзеянне і гравітацыйнае ўзаемадзеянне. Адрозніваюцца ад адронаў, кваркаў і інш. адсутнасцю моцнага ўзаемадзеяння, напр. паміж сабой, паміж Л. і кваркамі. Маюць спін ​¹/₂ і адносяцца да ферміёнаў. Падзяляюцца на 3 сям’і (пакаленні): электрон і электроннае нейтрына, μ​⁻ мезон і мюоннае нейтрына, τ​⁻ Л. і таоннае нейтрына, а таксама іх антычасціцы (пазітроны, μ​⁺ мезон, τ​⁺ Л.) і адпаведныя антынейтрына; з кожнай з гэтых сем’яў звязваюць асобны лептонны лік. Л. не маюць структуры, утвараюць вадародападобныя атамарныя станы тыпу пазітронія, мюонія і інш.

Літ.:

Окунь Л.Б. Лептоны и кварки. 2 изд. М., 1990.

І.С.Сацункевіч.

т. 9, с. 210

ЗАПА́ЛЬНЫЯ САСТА́ВЫ,

піратэхнічныя саставы, а таксама гаручыя рэчывы ці іх сумесі, якія выкарыстоўваюць для начынення боепрыпасаў або агнямётаў. Пры гарэнні З.с. выдзяляецца вял. колькасць цяпла, якое перадаецца матэрыялу, што падпальваюць. Эфектыўнасць дзеяння залежыць ад саставу З.с. і ад канструкцыі боепрыпасаў.

Паводле хім. саставу падзяляюць на З.с. з акісляльнікамі — аксідамі марганцу і жалеза (гл. Тэрміт), нітратамі ці перхларатамі металаў (напр., калію нітрат KNO₃, перхларат KClO₄ іх шчыльнасць больш за 3000 кг/м³, цеплата згарання 6—8 МДж/кг, т-ра гарэння да 3000 °C; З.с., у якіх адсутнічае акісляльнік, згараюць у прысутнасці кіслароду паветра — загушчаныя нафтапрадукты (напр., напалм), белы фосфар, сплаў «электрон» (сплаў 96% магнію з алюмініем і інш. элементамі). Іх шчыльн. 800—2000 кг/м³, цеплата згарання 42 Мдж/кг, т-ра гарэння 800—1000 °C.

Р.А.Чарнушэвіч.

т. 6, с. 530

ЕЎРАПЕ́ЙСКІ ЦЭНТР Я́ДЗЕРНЫХ ДАСЛЕ́ДАВАННЯЎ (франц. Conseil Européen pour la Recherche Nucleaire; ЦЕРН),

міжнар. навук.-даследчая ўстанова 19 дзяржаў Еўропы (Аўстрыя, Вялікабрытанія, Іспанія, Італія, Францыя, ФРГ і інш.). Створана пры падтрымцы ЮНЕСКА у 1954 каля Жэневы (Швейцарыя, Францыя) для правядзення тэарэт. і эксперым. работ у галіне фізікі элементарных часціц (фізікі высокіх энергій). Мае 2 буйныя паскаральнікі элементарных часціц на сустрэчных пучках (калайдэры): супер пратонны сінхратрон на 450 ГэВ у пучку ў імпульсным рэжыме (з 1981) і вялікі электрон-пазітронны калайдэр на 90 ГэВ (з 1996). На іх базе будуецца самы буйны ў свеце паскаральнік — вялікі адронны калайдэр, разлічаны на энергію пратонаў да 5000 ГэВ у пучку (увод у дзеянне ў 2004). У распрацоўцы і стварэнні дэтэктарных сістэм для гэтага паскаральніка ўдзельнічаюць вучоныя розных н.-д. устаноў Беларусі ў адпаведнасці з дзярж. пагадненнем аб навук.-тэхн. супрацоўніцтве з ЦЕРН (1993).

А.А.Богуш.

т. 6, с. 400

АНТЫЧАСЦІ́ЦА,

адна з аднолькавых па масе, часе жыцця, значэннях спіна і цотнасці элементарных часціц, якія маюць роўныя па модулі, але процілеглыя па знаку квантавыя лікі (зарады). Напр., электрон (e​⁻) і пазітрон (e​⁺) адрозніваюцца знакам эл. і лептоннага зарадаў і спіральнасці (палярызацыі); нейтрон (n) і антынейтрон ($\stackrel{\_}{\mathrm{n}}$) — барыённага зараду і магн. моманту. У адпаведнасці з квантава-рэлятывісцкай прыродай элементарных часціц кожнай з іх адпавядае свая антычасціца, акрамя сапраўды нейтральных (не маюць ніякіх зарадаў) фатона, π​⁰-мезона, ρ​⁰-мезона, η​⁰-мезона і j/ψ-часціцы. Характэрная асаблівасць пары часціца — антычасціца — здольнасць да анігіляцыі. Кожнаму працэсу эл.-магн. і моцнага ўзаемадзеянняў адпавядае аналагічны працэс, у якім усе часціцы заменены антычасціцамі, і наадварот. Эксперыментальна даказана існаванне антычасціц для ўсіх вядомых часціц. Зарэгістраваны найпрасцейшыя пасля антыпратона антыядры (антыдэйтрон, антытытрытый, антыгелій). Прынцыпова магчыма існаванне антыатамаў, антымалекул і наогул антырэчыва з антыпратонамі, антынейтронамі і пазітронамі.

А.А.Богуш.

т. 1, с. 404

НАРАДЖЭ́ННЕ ПА́РЫ часціца-антычасціца,

адзін з відаў узаемапераўтварэння элементарных часціц, у якім у выніку эл.-магн. (ці інш.) узаемадзеяння адначасова ўзнікаюць часціца і антычасціца. Магчымасць Н.п. (і яе анігіляцыі) вынікае з рэлятывісцкага Дзірака ўраўнення. У 1933 І. і Ф.Жаліо-Кюры эксперыментальна выявілі Н.п. электрон-пазітрон гама-квантамі ад радыеактыўнай крыніцы.

Працэсы Н.п. адбываюцца ў кулонаўскім полі ядра атама пры энергіі фатона, якая перавышае падвоеную энергію спакою часціцы (паводле законаў захавання энергіі-імпульсу Н.п. адзінкавым фатонам немагчыма). Магчымы працэс Н.п. віртуальным фатонам (гл. Віртуальныя часціцы). Пры сутыкненнях часціц высокіх энергій назіраецца таксама працэс нараджэння мюонных пар. У адронных сутыкненнях Н.п. μ​⁺μ​⁻ звязана з эл.-магн. анігіляцыяй кваркаў 1 антыкваркаў, якія ўваходзяць у склад адронаў, або з працэсамі канверсіі фатонаў тармазнога выпрамянення, утвораных пры сутыкненнях кваркаў з кваркамі ці глюонамі. Працэсы Н.п. μ​⁺μ​⁻ вывучаюцца ў межах квантавай хромадынамікі і кваркпартоннай мадэлі (гл. Партоны).

В.І.Куўшынаў.

т. 11, с. 145

ІАНІЗА́ЦЫІ ПАТЭНЦЫЯ́Л, патэнцыял іанізацыі,

фізічная велічыня, роўная мінім. паскаральнай рознасці патэнцыялаў, якую неабходна прыкласці, каб надаць электрону кінетычную энергію, дастатковую для іанізацыі часціцы (малекулы, атама, іона). Вызначае энергію іанізацыі E — мінім. энергію, неабходную для выдалення электрона з часціцы на бясконцасць, E = eV, дзе V — І.п., е — элементарны эл. зарад. І.п. вымяраюць у вольтах, колькасна ён роўны энергіі іанізацыі ў электрон-вольтах. Разам з роднасцю да электрона вызначае электраадмоўнасць атамаў і малекул.

Адрозніваюць першы, другі і г.д. І.п., якія адпавядаюць выдаленню з часціцы першага, другога і г.д. электронаў. Першыя І.п. вядомы для атамаў усіх хім. элементаў (мінім. І.п. маюць шчолачныя металы: цэзій 2,893 В, літый 5,39 В; макс. — інертныя газы: гелій 24,58 В, радон 10,745 В) і некалькіх тысяч малекул (для якіх І.п. ад 5 да 20 В). Значэнні І.п. выкарыстоўваюць пры разліках тэрмахім. працэсаў у іанізаваных газах і плазме (газаразрадныя прылады, працэсы ў верхніх слаях атмасферы і інш.).

А.П.Чарнякова.

т. 7, с. 138

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

НЕЙТРО́Н (англ. neutron ад лац. neuter ні той, ні іншы),

электранейтральная элементарная часціца са спінам ​¹/₂ і масай, блізкай да масы пратона. Эксперыментальна адкрыты Дж.Чэдвікам у 1932. Адкрыццё Н. дало штуршок для развіцця фізікі атамнага ядра, фізікі дзялення атамных ядраў, нейтроннай фізікі, фізікі нейтронных зорак і інш.

Адносіцца да класа адронаў і ўваходзіць у групу барыёнаў; мае магн. момант µ_н ≈ 2μ_я, дзе μ_я — адз. магнетон, і накіраваны процілегла спіну. Паміж Н. і пратонам дзейнічаюць ядзерныя сілы, што вядзе да ўтварэння ядраў атамных. Свабодны (па-за межамі атамных ядраў) Н. нестабільны і распадаецца на пратон, электрон і электроннае антынейтрына. Сярэдні час жыцця τ = 887 ± 2 с (у вакууме; у шчыльных рэчывах ад адзінак да соцень мікрасекунд). Удзельнічае ва ўсіх відах узаемадзеянняў элементарных часціц. Характар узаемадзеяння Н. з рэчывам вызначаецца іх кінетычнай энергіяй, што прывяло да іх умоўнага падзелу на павольныя нейтроны і хуткія нейтроны. Вял. эфектыўнасць узаемадзеяння Н. з ядрамі мае шматлікія дастасаванні ў ядз. энергетыцы, вытв-сці радыеактыўных ізатопаў, пры даследаваннях уласцівасцей рэчыва, у геолагаразведцы для пошуку карысных выкапняў.

У.Р.Барышэўскі.

т. 11, с. 276

БО́РА ТЭО́РЫЯ,

першая тэорыя атама і яго спектраў. Прапанавана Н.Борам у 1913 як аб’яднанне ідэі М.Планка аб квантаванні энергіі і планетарнай мадэлі атама Э.Рэзерфарда. Грунтуецца на двух пастулатах. Атамы могуць доўга знаходзіцца, не выпраменьваючы святла, ва ўстойлівых (стацыянарных) станах, адпаведных пэўным дыскрэтным (перарыўным) значэнням энергіі E₁, E₂, E₃... (1-ы пастулат Бора). Выпрамяненне ці паглынанне святла адбываецца пры скачкападобных пераходах з аднаго стану ў другі паводле формулы ${\mathrm{E}}_{\mathrm{i}}-{\mathrm{E}}_{\mathrm{k}}=\mathrm{h\nu }$, дзе hν — энергія святла частаты ν, што выпрамяняецца ці паглынаецца, h — Планка пастаянная (2-і пастулат Бора, ці ўмова частот).

Пастулаты Бора пацверджаны эксперыментальна і выконваюцца для ўсіх мікрасістэм (атамных ядраў, атамаў, малекул і інш.). Каб знайсці магчымыя значэнні энергіі і інш. характарыстыкі стацыянарных станаў атама, Бор разглядаў рух электронаў вакол ядра паводле законаў механікі Ньютана (класічнай механікі), пры дапаўняльных, т.зв. квантавых, умовах. Пры гэтым электрон у найпрасцейшым выпадку атама вадароду можа рухацца вакол ядра па кругавых ці эліптычных арбітах пэўных памераў, якія павялічваюцца з павелічэннем энергіі атама ў адпаведных стацыянарных станах. Канкрэтныя мадэльныя ўяўленні пра рух электрона ў атаме па строга вызначаных арбітах заменены ўяўленнямі квантавай механікі.

Літ.:

Ельяшевич М.А. Развитие Нильсом Бором квантовой теории атома и принципа соответствия // Успехи физ. наук. 1985. Т. 147, вып. 2.

М.А.Ельяшэвіч.

т. 3, с. 215

ВАДАРО́Д,

гідраген (лац. Hydrogenium), H, хімічны элемент VII групы перыяд. сістэмы, ат. н. 1, ат. м. 1,00794. Прыродны вадарод складаецца з 2 ізатопаў ​¹H (протый, 99,98% па масе) і ​²H ці Д (дэйтэрый, 0,02%), атрыманы штучныя радыеактыўныя ​³H ці Т (трытый) і вельмі няўстойлівы ​⁴H. У паветры колькасць вадароду 3,5·10​⁻⁶% па масе, у літасферы і гідрасферы — 1%, у вадзе — 11,19%, у складзе арганічных злучэнняў вадароду маюць усе раслінныя і жывёльныя арганізмы. Самы пашыраны элемент у космасе, складае каля палавіны масы Сонца, большасці зорак. Газ без колеру і паху, t_пл -259,1 °C, t_кіп -252,6 °C, шчыльн. вадкага 70,8 кг/м³ (-235 °C). Вадарод і яго сумесі з паветрам і кіслародам (гл. Грымучы газ) пажара- і выбухованебяспечныя.

Малекула вадароду двухатамная. Пры звычайных умовах узаемадзейнічае толькі з фторам і хлорам (на святле), пры павышаных т-рах у прысутнасці каталізатараў — з кіслародам (гл. Вада), галагенамі (гл. Галагенавадароды), азотам (гл. Аміяк). Са шчолачнымі і шчолачназямельнымі металамі, элементамі III—IV груп перыяд. сістэмы ўтварае гідрыды. Аднаўляе аксіды і галагеніды металаў да металаў, ненасычаныя вуглевадароды (гл. Гідрагенізацыя). Лёгка аддае электрон, у водных растворах пратон H​⁺ існуе ў выглядзе іона гідраксонію, утварае вадародную сувязь. У прам-сці атрымліваюць канверсіяй метану: CH₄ + 2H₂O = 4H₂ + CO₂; пры газіфікацыі вадкага і цвёрдага паліва (гл. Вадзяны газ).

Газападобны вадарод выкарыстоўваюць для сінтэзу аміяку, хлорыстага вадароду, метылавага і вышэйшых спіртоў, вуглевадародаў, для гідрагенізацыі тлушчу, таксама для зваркі і рэзкі металаў вадародна-кіслародным полымем, вадкі — як гаручае ў ракетнай і касм. тэхніцы, ізатопы — у атамнай энергетыцы.

І.В.Боднар.

т. 3, с. 434