Verbum

ЗАРА́ДУ ЗАХАВА́ННЯ ЗАКО́Н,

адзін з асн. законаў прыроды, паводле якога алгебраічная сума зарадаў электрычных замкнутай (эл. ізаляванай) сістэмы застаецца нязменнай пры любых працэсах унутры гэтай сістэмы. Устаноўлены ў 18 ст.

Адкрыццё электрона ў канцы 19 ст. і пратона ў пач. 20 ст. даказала, што эл. зарад звязаны з часціцамі (з’яўляецца іх унутранай уласцівасцю) і ёсць цэлы лік, кратны зараду элементарнаму. З.з.з. — вынік захавання колькасці часціц у тых працэсах, дзе няма іх узаемапераўтварэнняў. Напр., пры электрызацыі макраскапічных цел зараджаныя часціцы пераносяцца з аднаго цела на другое. У фізіцы элементарных часціц, для якой характэрна ўзаемапераўтварэнне часціц, нараджэнне «новай» часціцы суправаджаецца знікненнем «старой» з такім жа зарадам або нараджэннем яшчэ адной часціцы з зарадам процілеглага знака (напр., працэс нараджэння пары часціца—антычасціца).

А.У.Астапенка.

т. 6, с. 536

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 (n̄) — 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

АСЦЫЛЯ́ТАР (ад лац. oscillare вагацца) гарманічны, сістэма, што выконвае механічныя (матэм. маятнік), электрамагнітныя (вагальны контур) або інш. ваганні, пры якіх патэнцыяльная энергія прапарцыянальная квадрату адхілення ад стану раўнавагі. Па ліку ступеняў свабоды адрозніваюць лінейныя, 2-, 3-мерныя і інш. Класічны асцылятар — часціца масай m, што вагаецца каля стану ўстойлівай раўнавагі, дзе яе патэнцыяльная энергія u мае мінімум. Пры гэтым пераменная сіла, што дзейнічае на часціцу, $\mathrm{F}=-\frac{\partial \mathrm{u}}{\partial \mathrm{x}}=-\mathrm{k}\mathrm{x}$ , дзе k — пастаянная, x — зрушэнне ад стану раўнавагі. Пры малых зрушэннях x рух часціцы апісваецца лінейным ураўненнем гарманічнага вагання, калі зрушэнні x не малыя — нелінейным ураўненнем і асцылятар наз. ангарманічны. Квантавы асцылятар апісваецца Шродынгера ўраўненнем, у якім патэнцыяльная энергія $\mathrm{E}=-\frac{\mathrm{k}{\mathrm{x}}^2}{2}$ . Адрозненні квантавага асцылятара ад класічнага: дыскрэтны набор значэнняў энергіі і найменшая магчымая энергія не роўная нулю (гл. Нулявая энергія). Паняцце асцылятара шырока выкарыстоўваюць у тэарэт. фізіцы, у тым ліку для апісання працэсаў эл.-магн. выпрамянення.

т. 2, с. 63

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

ВЫРАДЖЭ́ННЕ ў квантавай механіцы, уласцівасць некаторых фізічных велічынь, што апісваюць фіз. сістэму (атам, малекулу і інш.), мець аднолькавае значэнне для розных станаў сістэмы. Колькасць станаў сістэмы, якім адпавядае адно і тое ж значэнне пэўнай фіз. велічыні, наз. кратнасцю выраджэння дадзенай фіз. велічыні. Напр., калі не ўлічваць эл.-магн. і слабыя ўзаемадзеянні («выключыць» іх), то ўласцівасці пратона і нейтрона будуць аднолькавыя і іх можна разглядаць як 2 станы адной часціцы (нуклона), якія адрозніваюцца толькі эл. зарадам.

Найб. важнае выраджэнне ўзроўняў энергіі: сістэма мае пэўнае значэнне энергіі, але пры гэтым можа быць у розных станах. Напр., свабодная часціца мае бясконцакратнае выраджэнне энергіі: энергія вызначаецца модулем імпульсу, а напрамак імпульсу можа быць любым. Пры руху часціцы ў знешнім сілавым полі выраджэнне можа поўнасцю або часткова здымацца, напр., у магн. полі выяўляецца залежнасць энергіі ад напрамку магн. моманту часціцы: пры ўзаемадзеянні з полем часціцы атрымліваюць дадатковую энергію і ўзроўні энергіі «расшчапляюцца» (гл. Зеемана з’ява). Расшчапленне ўзроўняў энергіі часціц у знешнім эл. полі гл. ў арт. Штарка з’ява.

Л.М.Тамільчык.

т. 4, с. 319

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

ГЕПАТЫ́Т ІНФЕКЦЫ́ЙНЫ, Боткіна хвароба,

вострая інфекц. хвароба чалавека з пераважным пашкоджаннем печані. Узбуджальнікі гепатыту інфекцыйнага — РНК-змяшчальныя вірусы A, C, E, D (дэльта-агент, які складаецца з антыгену і малекулы РНК) і ДНК-змяшчальны вірус B (часціца Дэйна). Адрозніваюць гепатыт інфекцыйны — A і E, якім характэрны фекальна-аральны механізм перадачы (харч. прадукты, вада, быт. кантакты), і парэнтэральныя (сываратачныя) гепатыт інфекцыйны — B, C і D, што перадаюцца пры пераліваннях крыві ці сывараткі. Крыніца інфекцыі — хворыя на гепатыт і вірусаносьбіты.

У арганізме чалавека вірусы пранікаюць ў лімфатычныя вузлы, потым у кроў з наступнай генералізацыяй інфекцыі (першасная вірусемія) і інтэнсіўным размнажэннем іх у печані («гепатагенная фаза»). З печані вірусы трапляюць у кроў, што значна павялічвае аб’ёмы вірусеміі (другасная стадыя) і абумоўлівае хвалепадобнае цячэнне, абвастрэнні і рэцыдывы хваробы. Інкубацыйны перыяд пры гепатыце інфекцыйным — 20—45, пры парэнтэральным — 60—160 сутак. У пераджаўтушны перыяд (1—2 тыдні) пры гепатыце інфекцыйным назіраецца страта апетыту, ірвота, адчуванне цяжару ў падмышачнай вобласці, пры парэнтэральным — болі ў суставах і мышцах. Іншы раз гепатыт інфекцыйны пачынаецца з жаўтухі, якая напачатку ахоплівае склеры, паднябенне, потым скуру. Прыкметы хваробы: павялічаная печань, магчымы сверб скуры, парушэнне сну, галаўныя болі, мача цёмная, кал ахалічны. Жаўтушны перыяд цягнецца 2—4 тыдні. Лячэнне: спец. рэжым і харчаванне, вітаміны, кіслародатэрапія і інш.

П.Л.Новікаў.

т. 5, с. 165

НЕЙТРО́ННАЯ О́ПТЫКА,

раздзел нейтроннай фізікі, які вывучае хвалевыя ўласцівасці нейтронаў і працэсы распаўсюджвання нейтронных хваль у рэчывах і палях.

У адпаведнасці з карпускулярна-хвалевым дуалізмам нейтрон можа паводзіць сябе як часціца з энергіяй E і імпульсам $\overrightarrow{w}$ або як хваля з частатой $\mathrm{\omega }=\frac{2\mathrm{\pi }}{h}E$ , даўжынёй хвалі λ = 2πh/p і хвалевым вектарам $\overrightarrow{k}=\frac{2\mathrm{\pi }}{h}\overrightarrow{p}$ , дзе h — Планка пастаянная. Хвалевыя ўласцівасці найб. выяўлены ў нейтронаў з малымі кінетычнымі энергіямі (гл. Павольныя нейтроны). Гэтымі ўласцівасцямі тлумачыцца пераламленне і адбіццё нейтронных пучкоў на мяжы падзелу двух асяроддзяў, поўнае адбіццё (пры пэўных умовах) ад мяжы падзелу, дыфракцыя на неаднароднасцях асяроддзя і на яго перыядычнай структуры. Для некаторых рэчываў пры адбіцці і пераламленні назіраецца палярызацыя нейтронаў, што вельмі падобна на ўзнікненне кругавой палярызацыі святла ў аптычна актыўных асяроддзях. У рэчывах, дзе спіны ядраў арыентаваны (палярызаваны) у адным напрамку, назіраецца ядз. прэцэсія нейтронаў, абумоўленая ядз. псеўдамагн. полем (гл. Ядзерная оптыка). Калі даўжыня хвалі нейтрона параўнальная з адлегласцю паміж атамамі (ядрамі) крышталёў, назіраецца дыфракцыя нейтронаў, аналагічная дыфракцыі рэнтгенаўскіх прамянёў.

На Беларусі даследаванні па асобных пытаннях Н.о. праводзяцца ў НДІ ядз. даследаванняў пры БДУ.

Літ.:

Крупчицкий П.А Фундаментальные исследования с поляризованными медленными нейтронами. М., 1985;

Барышевский В.Г. Ядерная оптика поляризованных сред. М., 1995.

У.Р.Барышэўскі.

т. 11, с. 276

НЕЙТРЫ́НА (італьян. neutrino памяншальнае ад neutrone нейтрон),

незараджаная элементарная часціца з групы лептонаў. Мае спін ​¹/₂ і масу, намнога меншую за масу электрона. Па стат. уласцівасцях адносіцца да ферміёнаў. Удзельнічае ў слабых і гравітацыйных узаемадзеяннях (гл. Узаемадзеянні элементарных часціц, з-за вельмі малой масы слаба ўзаемадзейнічае з рэчывам, характарызуецца вял. пранікальнай здольнасцю, напр., свабодна праходзіць праз Зямлю і Сонца.

Вядома 3 тыпы Н.: электроннае Н. ν_e, мюоннае Н. ν_µ, таоннае Н. ν_τ і адпаведныя ім антычасціцы ${\stackrel{—}{\nu }}_{\mathrm{e}}$, ${\stackrel{—}{\nu }}_{\mathrm{\mu }}$, ${\stackrel{—}{\nu }}_{\mathrm{\tau }}$ (звесткі аб ${\nu }_{\mathrm{\tau }}$ і ${\stackrel{—}{\nu }}_{\mathrm{\tau }}$ ускосныя і магчыма, што ${\nu }_{\mathrm{\tau }}\equiv {\stackrel{—}{\nu }}_{\mathrm{\tau }}$ ). Кожны з тыпаў Н. пры ўзаемадзеянні з інш. часціцамі можа пераўтварыцца ў адпаведны зараджаны лептон, а калі масы спакою Н. адрозныя ад 0 і лептонныя зарады не захоўваюцца, магчымы асцыляцыі Н. — пераўтварэнні аднаго тыпу Н. ў другі (прапанавана Б.М.Пантэкорва ў 1957). Існаванне электроннага Н. прадказана В.Паўлі (1930—33) на падставе законаў захавання энергіі і імпульсу ў рэакцыях β-распаду, эксперыментальна ${\stackrel{—}{\nu }}_{\mathrm{e}}$ зарэгістравана амер. фізікамі Ф.Райнесам і К.Коўэнам ў 1953—56. Выпрамяняюцца Н. пры пераўтварэннях атамных ядраў (β-распадзе, захопе электронаў і мюонаў), распадах элементарных часціц і інш. Працэсы, якія вядуць да ўтварэння Н., адбываюцца ў рэчыве Зямлі і яе атмасферы за кошт касм. выпрамянення, у нетрах Сонца, зорак і інш. (гл. Нейтрынная астраномія, Нейтрынная астрафізіка). Штучна Н. атрымліваюць з дапамогай магутных ядз. выпрамяняльнікаў, ядз. рэактараў, паскаральнікаў зараджаных часціц.

Літ.:

Марков М.А Нейтрино. М., 1964;

Понтекорво Б.М. Нейтрино. М., 1966;

Рекало М.П. Нейтрино. Киев, 1986.

С.Сацункевіч.

т. 11, с. 277

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