Verbum

НЕАБАРАЧА́ЛЬНЫ ПРАЦЭ́С,

фізічны працэс, які можа самаадвольна працякаць толькі ў адным пэўным напрамку. У адрозненне ад абарачальных працэсаў Н.п. выключае магчымасць вяртання тэрмадынамічнай сістэмы ў зыходны стан без якіх-н. істотных змен у навакольным асяроддзі. Усе Н.п. з’яўляюцца нераўнаважнымі працэсамі і з мікраскапічнага пункту гледжання вывучаюцца ў фіз. кінетыцы; тэрмадынаміка ўстанаўлівае для іх толькі няроўнасці, якія паказваюць магчымы напрамак працякання працэсу (гл. Другі закон тэрмадынамікі).

Да Н.п. адносяць дыфузію, цеплаправоднасць, вязкае цячэнне, хім. рэакцыі, рэлаксацыйныя і інш. працэсы, дзе адбываецца накіраваны прасторавы перанос рэчыва, энергіі, імпульсу, зараду. У замкнутых сістэмах Н.п. заўсёды суправаджаюцца ўзрастаннем энтрапіі (крытэрый неабарачальнасці; гл. Больцмана прынцып). У адкрытых сістэмах пры Н.п. энтрапія можа заставацца пастаяннай ці змяншацца за кошт абмену з навакольным асяроддзем, аднак ва ўсіх выпадках вытв-сць энтрапіі (яе ўзрастанне ў адзінку часу за кошт Н.п.) застаецца дадатнай.

П.​С.​Габец.

т. 11, с. 250

ПАЛО́НІЙ (лац. Polonium),

Po, радыеактыўны хім. элемент VI групы перыяд. сістэмы, ат. н. 84, ат. м. 208,9824. Вядомы 27 ізатопаў з масавымі лікамі 192—218. Найб. доўгажывучы штучны ​²⁰⁹Po (T_1/2 — перыяд паўраспаду 102 гады). Ізатопы з масавымі лікамі 210—218 уваходзяць у прыродныя радыеактыўныя рады, найб. устойлівы з іх ​²¹⁰Po (T_1/2 138,3 сут; α-выпрамяняльнік). Вылучаны з уранавай смаляной руды П.Кюры і М.Складоўскай-Кюры ў 1898; назва ад лац. Polonia — Польшча.

Мяккі серабрыста-белы метал, t_пл 254 °C, t_кіп 949 °C, шчыльн. 9136 кг/м³ (вылічаная). У паветры акісляецца. Узаемадзейнічае з растворамі кіслот. З вадародам утварае лятучы гідрыд PoH₂. Атрымліваюць ​²¹⁰Po апрамяненнем метал. вісмуту нейтронамі, а таксама з адходаў перапрацоўкі уранавых руд. Выкарыстоўваюць для вырабу крыніц эл. энергіі на спадарожніках і ў пераносных прыстасаваннях, у сумесі з берыліем для атрымання лабараторных крыніц нейтронаў.

т. 12, с. 14

ПАЛЯРЫЗА́ЦЫЯ ў электрахіміі,

адхіленне значэння электроднага патэнцыялу ад раўнаважнага пры праходжанні праз электрод знешняга эл. току. Велічыня П. можа мяняцца ад долей мілівольт да некалькіх вольт, залежыць ад матэрыялу электрода, характару электродных працэсаў, саставу раствору, т-ры і звычайна тым большая, чым большая шчыльнасць эл. току.

Адрозніваюць П. канцэнтрацыйную і электрахімічную. Канцэнтрацыйная П. абумоўлена адрозненнем, прыэлектроднай канцэнтрацыі рэчыва, што ўдзельнічае ў электродным працэсе, ад яго канцэнтрацыі ў аб’ёме, выкліканым малой скорасцю дыфузіі кампанентаў раствору. Электрахімічная П., ці перанапружанне, абумоўлена канечнай скорасцю працэсаў, што адбываюцца непасрэдна на паверхні электродаў: перанос электрона праз мяжу электрод/раствор, гетэрагенныя хім. рэакцыі, утварэнне новай фазы і інш. Звычайна П. непажаданая (павышае расход эл. энергіі пры электролізе, зніжае карыснае напружанне гальванічных элементаў), аднак у некаторых выпадках карысная: прыпыняе працяканне непажаданых пабочных працэсаў (напр., выклікае тармажэнне карозіі металаў).

А.​П.​Чарнякова.

т. 12, с. 28

ПРАЕКТЫ́ЎНЫХ АПЕРА́ТАРАЎ МЕ́ТАД у тэорыі элементарных часціц,

агульны метад рашэння рэлятывісцкіх хвалевых ураўненняў 1-га парадку, запісаных у матрычнай форме. Рашэнні атрымліваюцца ў выглядзе праектыўных матрыц-дыяд, якія апісваюць усе магчымыя фіз. станы свабоднай элементарнай часціцы з дазволенымі значэннямі чатырохвектара энергіі-імпульсу і праекцый спіна. Распрацаваны Ф.І.Фёдаравым (1958) на аснове ўласцівасцей мінім. паліномаў для асн. матрыц ураўненняў і аператараў праекцый спіна часціц. Дазваляе ў агульным выглядзе рашаць задачы квантавай механікі на ўласныя значэнні і ўласныя (хвалевыя) функцыі матрычных аператараў для 2 фіз. велічынь, якія могуць вымярацца адначасова. На Беларусі ў Ін-це фізікі Нац. АН на падставе выкарыстання П.а.м. развіта каварыянтная фармулёўка тэорыі элементарных часціц і распрацаваны эфектыўныя метады разліку працэсаў іх узаемадзеяння.

Літ.:

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

Богуш А.А., Мороз Л.Г. Введение в теорию классических полей. Мп.,1968.

А.​А.​Богуш.

т. 12, с. 541

ВЫПРАМЯНЕ́ННЕ электрамагнітнае, свабоднае электрамагнітнае поле, якое існуе незалежна ад крыніц, што яго ствараюць; працэс утварэння свабоднага электрамагнітнага поля. Выпрамяненню ўласцівы т.зв. карпускулярна-хвалевы дуалізм. Асн. хвалевыя характарыстыкі выпрамянення — частата ν (або даўжыня хвалі $\mathrm{\lambda }=c/\mathrm{\nu }$), дзе c — скорасць святла ў вакууме), а таксама хвалевы вектар ${\displaystyle \overrightarrow{k}=\frac{1}{\mathrm{\lambda }}\overrightarrow{n}}$ , дзе $\overrightarrow{n}$ — адзінкавы вектар напрамку распаўсюджвання хвалі. Хвалевыя ўласцівасці выпрамянення праяўляюцца ў наяўнасці інтэрферэнцыі і дыфракцыі (гл. Дыфракцыя хваль, Інтэрферэнцыя хваль). Карпускулярныя ўласцівасці характарызуюцца тым, што кожнай асобнай хвалі з частатой ν і хвалевым вектарам $\overrightarrow{k}$ адпавядае часціца (квант або фатон) з энергіяй $\mathrm{E}=\mathrm{h\nu }$ і імпульсам ${\displaystyle \overrightarrow{\mathrm{p}}=\mathrm{h}\overrightarrow{\mathrm{k}}}$ , дзе h — Планка пастаянная. Карпускулярныя ўласцівасці праяўляюцца ў квантавых з’явах, напр., фотаэфект, Комптана эфект і інш.

Праяўленне хвалевых ці карпускулярных (квантавых) уласцівасцей выпрамянення залежыць ад яго частаты, па значэннях якой выпрамяненне ўмоўна падзяляецца на дыяпазоны (гл. табл.). <TABLE> Для хваль вял. даўжыні (напр., ЗВЧ, радыёхвалі) энергія квантаў вельмі малая, таму карпускулярныя ўласцівасці выпрамянення практычна не праяўляюцца. З павелічэннем частаты расце энергія квантаў і з інфрачырвонага дыяпазону ўжо пачынаюць пераважаць карпускулярныя ўласцівасці.

Уласцівасці выпрамянення для малых частот апісваюцца класічнай электрадынамікай, для вялікіх — квантавай. Паводле класічных Максвела ўраўненняў выпрамяненне ў кожным пункце прасторы і ў кожны момант часу характарызуецца напружанасцямі электрычнага $\overrightarrow{\mathrm{E}}$ і магнітнага $\overrightarrow{\mathrm{H}}$ палёў і пераносіць энергію, аб’ёмная шчыльнасць якой ${\displaystyle \mathrm{\rho }=\frac{1}{\mathrm{8\pi }}({\mathrm{E}}^2+{\mathrm{H}}^2)}$ . У квантавай тэорыі ўраўненні Максвела поўнасцю захоўваюцца, аднак велічыні $\overrightarrow{\mathrm{E}}$ і $\overrightarrow{\mathrm{H}}$ маюць іншы сэнс. У гэтым выпадку сувязь паміж хвалевымі і карпускулярнымі ўласцівасцямі выпрамянення мае статыстычны характар: шчыльнасць энергіі эл.-магн. хвалі вызначаецца лікам квантаў у адзінцы аб’ёму ${\displaystyle \mathrm{N}=\frac{\mathrm{\rho }}{h\mathrm{\nu }}}$ , для асобнага кванта імавернасць яго знаходжання ў пэўным аб’ёме прапарцыянальная шчыльнасці энергіі.

Выпрамяненне ўзнікае ў рэчыве пры нераўнамерным руху эл. зарадаў ці змене магн. момантаў, у выніку чаго рэчыва траціць энергію і адбываюцца працэсы выпрамянення. Да іх адносяцца выпрамяненне бачнага, ультрафіялетавага і інфрачырвонага святла атамамі і малекуламі, γ-выпрамяненне атамных ядраў, выпрамяненне радыёхваль антэнамі. Адваротныя працэсы выпрамянення — працэсы паглынання. Пры іх за кошт энергіі выпрамянення павялічваецца энергія рэчыва. Паводле законаў класічнай электрадынамікі сістэма рухомых зараджаных часціц неперарыўна траціць энергію ў выглядзе выпрамянення — адбываецца неперарыўны працэс утварэння эл.-магн. хваль. Аднак у квантавых сістэмах працэсы выпрамянення і паглынання дыскрэтныя і адбываюцца ў адпаведнасці з законамі квантавых пераходаў (гл. Вымушанае выпрамяненне, Спантаннае выпрамяненне).

М.​А.​Ельяшэвіч, Л.​М.​Тамільчык.

т. 4, с. 318

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

ПРЫРО́ДНЫЯ РЭСУ́РСЫ, натуральныя рэсурсы,

кампаненты прыроды, якія выкарыстоўваюцца, ці могуць быць выкарыстаны ў якасці сродкаў вытворчасці і прадметаў спажывання для забеспячэння матэрыяльных і інш. патрэб чалавека; гіст. катэгорыя, звязаная з патрэбнасцямі і магчымасцямі грамадства, развіццём навукі і тэхнікі. Уключаюць сонечную радыяцыю, атмасферу, спрыяльныя кліматычныя ўмовы (т-ра паветра, ападкі), карысныя выкапні, глебы, водныя рэсурсы, натуральную расліннасць, жывёльны свет, ландшафты і інш. Маюць дваісты характар: паводле матэрыяльнай формы іх уласцівасці, генезіс і геагр. размеркаванне маюць прыродныя заканамернасці і вывучаюцца прыродазнаўчымі навукамі; паводле эканам. зместу вызначаюцца ўзроўнем даследаванасці, тэхн. магчымасцямі, сац.-эканам. мэтазгоднасцю выкарыстання. Паводле генезісу вылучаюцца мінер., водныя, зямельныя, біял., кліматычныя рэсурсы. Паводле вычарпальнасці П.р. падзяляюцца на вычарпальныя і невычарпальныя (энергія сонца, ветру, прыліваў і інш.). Вычарпальныя прадстаўлены рэсурсамі, якія ўзнаўляюцца (урадлівасць глебы, біяпрадукцыйнасць расл. і жывёльнага свету) і не ўзнаўляюцца (карысныя выкапні). Могуць пераходзіць з адной катэгорыі ў другую. Паводле магчымасці замены адных рэсурсаў інш. вылучаюцца замяняльныя (метал — пластмасай, керамікай і інш.) і незамяняльныя (атмасферны кісларод для дыхання і інш.); паводле эканам. папаўняльнасці (за кошт з’яўлення новых крыніц, новых тэхналогій) — папаўняльныя і непапаўняльныя рэсурсы. Энергетычныя рэсурсы таксама падзяляюцца на рэсурсы, якія ўдзельнічаюць у пастаянным звароце і патоку энергіі (сонечная і гравітацыйная энергія, зямны магнетызм і інш.), дэпаніраваныя (нафта, вугаль, прыродны газ, торф, гаручыя сланцы) і штучныя крыніцы энергіі (атамная, тэрмаядзерная). Вылучаюць асобна пазнавальна-інфарм. рэсурсы, якія дазваляюць людзям уявіць сучасны і мінулы стан прыродных і прыродна-антрапагенных утварэнняў; рэсурсы прасторы (тэрыторыі, прастораў водных і паветраных) і часу (запас часу, які можа быць выкарыстаны для вырашэння экалагічных праблем). Існуе тэрмін інтэгральны рэсурс планеты — сукупнасць усіх рэсурсаў Зямлі, які дае магчымасць больш поўна ацэньваць іх стан і наяўнасць. На Беларусі ёсць розныя П.р.: спрыяльныя для гаспадарання кліматычныя ўмовы і глебавае покрыва, каля 1/3 тэр. ўкрыта лесам, густая сетка рэк, вял. колькасць азёр, багатых рыбай, радовішчы калійных і каменнай солей, нафты, бурага вугалю, гаручых сланцаў, торфу, сапрапеляў, буд. матэрыялаў, мінер. і прэсных вод і інш.

В.​С.​Аношка.

т. 13, с. 81