Verbum

БІЯЛАГІ́ЧНЫ КРУГАВАРО́Т,

паступленне хім. элементаў з глебы, вады і атмасферы ў жывыя арганізмы, ператварэнне іх у новыя складаныя злучэнні і вяртанне зноў у глебу, ваду, атмасферу. Штогод частка арган. рэчыва або поўнасцю адмерлыя арганізмы выходзяць з цыкла і акумулююцца ў зямной кары. Біялагічны кругаварот узнік адначасова з паяўленнем жыцця на Зямлі і з’яўляецца бесперапынным цыклічным працэсам размеркавання рэчываў, энергіі і інфармацыі ў межах экалагічных сістэм. Аснова біялагічнага кругавароту — утварэнне ў працэсе фотасінтэзу першаснай прадукцыі (расліннай), ператварэнне яе ў другасную (у прыватнасці, жывёльную) і яе распад. Актыўны рух арган. рэчыва ў экалагічных сістэмах ажыццяўляецца па трафічных ланцугах. Асн. роля ў біялагічным кругавароце належыць першасным прадуцэнтам (зялёныя кветкавыя расліны, мікраскапічныя планктонныя водарасці, хемасінтэзуючыя мікраарганізмы), кансументам (жывёлы) і рэдуцэнтам (сапрафітныя арганізмы, пераважна бактэрыі). Біямаса арганізмаў розных трафічных узроўняў у межах трафічных ланцугоў неаднолькавая; яна вышэй на ўзроўні прадуцэнтаў і змяншаецца на меры прасоўвання да кансументаў вышэйшага парадку. Найб. значэнне мае біялагічны кругаварот так званых біяфільных (неабходных для жыцця) элементаў — азоту, фосфару, серы. Існуюць таксама кругавароты кіслароду, вадароду, вугляроду і інш. хім. элементаў, якія складаюць частку агульнага біялагічнага кругавароту, што цесна ўвязаны з біягеахімічным кругаваротам рэчываў. Інтэнсіўнасць біялагічнага кругавароту вызначае колькасць і разнастайнасць жывых арганізмаў, аб’ём назапашанай арган. прадукцыі, якая можа быць выкарыстана для задавальнення патрэб чалавека.

т. 3, с. 172

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

ГЕНЕРА́ТАР у радыётэхніцы, прылада для атрымання (генерацыі) эл.-магн. ваганняў вызначанага віду (пэўных частаты, амплітуды, фазы, формы імпульсаў і інш.). Адрозніваюць генератар з самаўзбуджэннем (аўтагенератары; гл. ў арт. Аўтаваганні), у якіх характарыстыкі ваганняў вызначаюцца ўласцівасцямі самога генератара, і з незалежным узбуджэннем (узмацняльнікі магутнасці эл.-магн. ваганняў ад асобнага аўтагенератара). Генерацыя ажыццяўляецца пераважна за кошт энергіі крыніц пастаяннага току з дапамогай актыўных элементаў (электронных прылад) або шляхам пераўтварэння першасных эл. ваганняў у ваганні зададзенай частаты і формы (квантавы генератар, параметрычны генератар).

Паводле тыпу актыўнага элемента адрозніваюць лямпавыя генератары (напр., на генератарных лямпах), цвердацельныя (на вырашальных узмацняльніках, Гана дыёдах, транзістарах, тунэльных дыёдах), генератар з газаразраднымі прыладамі (на тыратронах), форме ваганняў, частаце, магутнасці і прызначэнні — генератар гарманічных ваганняў (гл. Гарманічныя ваганні), генератар ваганняў спец. формы, нізка-, высока- і звышвысокачастотныя, імпульсныя генератары і інш. У генератары інфранізкіх частот і ў генератары ваганняў спец. формы ўмовы генерацыі забяспечваюцца адваротнай сувяззю; генератары нізкіх і радыёчастот маюць вагальныя контуры, фільтры і інш. ланцугі з засяроджанымі элементамі, генератар звышвысокіх частот — ланцугі з размеркаванымі параметрамі (аб’ёмныя і адкрытыя рэзанатары, радыёхваляводы, палоскавыя і кааксіяльныя лініі і інш., звычайна спалучаныя з актыўнымі элементамі ў адно цэлае). Гл. таксама Генератар вымяральны, Блокінг-генератар, Мультывібратар, Свіп-генератар, Фантастрон.

П.С.Габец.

т. 5, с. 155

ГЕТЭРАПЕРАХО́Д,

кантакт паміж двума рознымі паводле хім. саставу ці (і) фазавага стану паўправаднікамі (ПП). Па тыпе праводнасці спалучаных ПП адрозніваюць гетэрапераходы анізатыпныя — кантактуюць ПП з электроннай (n) і дзірачнай (p) эл.-праводнасцямі (p-n-гетэрапераход; гл. Электронна-дзірачны пераход), і ізатыпныя — кантактуюць ПП з адным тыпам праводнасці (n-n-гетэрапераход ці p-p-гетэрапераход). Камбінацыі некалькіх гетэрапераходаў утвараюць гетэраструктуры.

Для атрымання гетэрапераходу выкарыстоўваюцца кантакты паміж германіем Ge, крэмніем Si, ПП злучэннямі тыпу A​^IIIB​^V, дзе A​^III — элемент III групы перыяд. сістэмы элементаў (алюміній Al, галій Ga, індый In), B​^V — элемент V групы (фосфар P, мыш’як As, сурма Sb), і іх цвёрдымі растворамі: Ge—Si, Ga Al As — Ga As, Ga Al—Ge, In Ga As — In P. Гетэрапераход атрымліваюць эпітаксіяй. Галоўная асаблівасць гетэрапераходу — скачкападобнае змяненне ўласцівасцей на мяжы падзелу ПП (шырыні забароненай зоны, энергіі роднасці да электрона, рухомасці носьбітаў зараду, іх эфектыўнай масы і інш.). Кіраванне імі шляхам падбору спалучаных ПП матэрыялаў дае магчымасць ствараць арыгінальныя ПП прылады. Гетэрапераходы выкарыстоўваюцца ў пераключальніках хуткадзейных лагічных схем для ЭВМ, ПП лазерах, святлодыёдах і інш.

Літ.:

Милис А., Фойхт Д. Гетеропереходы и переходы металл — полупроводник: Пер. с англ. М., 1975;

Шарма Б.Л., Пурохит Р.К. Полупроводниковые гетеропереходы: Пер. с англ. М., 1979.

Л.М.Шахлевіч.

т. 5, с. 209

ГІДРАЎЛІ́ЧНЫ ТРА́НСПАРТ,

від транспарту для перамяшчэння цвёрдых сыпкіх матэрыялаў патокам вады. Падзяляецца на безнапорны (самацёчны) і напорны. Выкарыстоўваецца пры гідрамеханізацыі земляных і горных работ, транспарціроўцы сыравіны на цукр. і спіртавых з-дах, драніцы і папяровай масы на папяровых ф-ках, выдаленні попелу і шлаку з кацельняў і інш.

Транспартаванне ажыццяўляецца пры скарасцях вадкасці, большых за крытычную, калі завіслыя часцінкі матэрыялу не асядаюць. У самацёчным гідраўлічным транспарце сумесь матэрыялаў з вадой (пульпа) перамяшчаецца па трубах, жалабах, каналах пад нахілам, у напорным — па трубаправодах з дапамогай помпаў, землясосаў, эрліфтаў і інш. Гідраўлічны транспарт вызначаецца высокай прадукцыйнасцю, малымі эксплуатацыйнымі выдаткамі, магчымасцю транспартавання на вял. (да соцень кіламетраў) адлегласці і спалучэння з інш. тэхнал. працэсамі (напр., гідраўлічным разбурэннем пароды, абагачэннем матэрыялаў). Недахопы — значныя расходы вады і эл. энергіі, хуткае зношванне помпаў і трубаправодаў. Набывае пашырэнне кантэйнерны трубаправодны гідраўлічны транспарт (у шэрагу краін запатэнтаваны як «безнапорны трубаправодны транспарт» — БТТ). Герметычныя кантэйнеры-цыліндры, загружаныя матэрыялам, падаюцца ў запоўнены нясучай вадкасцю трубаправод і перамяшчаюцца ім за кошт перападу ціскаў у пачатку і канцы трубаправода або з дапамогай розных рухачоў (тросавых, стужачных, эл.-магнітных). БТТ адрозніваецца таннасцю, незалежнасцю ад надвор’я, матэрыял транспартуецца з высокай канцэнтрацыяй, не забруджваецца нясучай вадкасцю, непатрэбна яго абязводжванне. Гл. таксама Трубаправодны транспарт.

Літ.:

Введение в аэрогидродинамику контейнерного трубопроводного транспорта. М., 1986.

т. 5, с. 236

ЗВЫШЦЯКУ́ЧАСЦЬ,

сукупнасць фіз. з’яў, звязаных з працяканнем без трэння вадкага гелію праз капіляры і вузкія шчыліны пры тэмпературах, блізкіх да абсалютнага нуля. Адкрыта эксперыментальна П.Л.Капіцам (1938), тэорыя створана Л.Д.Ландау (1941).

Пры т-ры 2,17 К (λ-пункт) у вадкім геліі (ізатоп ​¹Не) адбываецца фазавы пераход 2-га роду: з нармальнага стану (гелій I) ён пераходзіць у звышцякучы стан (гелій II). З. суправаджаецца вельмі вял. цеплаправоднасцю і наяўнасцю рознасці тэмператур у двух сасудах са звышцякучым геліем, злучаных капілярам, што вядзе да значнай рознасці ціску ў іх (тэрмамех. эфект). У звышцякучым геліі разам са звычайным гукам (ваганні ціску) існуе другі гук (ваганні т-ры). Тэорыя З. заснавана на квантавых уяўленнях аб квазічасціцах — фанонах. У вадкім геліі змена энергіі суправаджаецца вылучэннем або паглынаннем фанона, які мае такую ж залежнасць паміж частатой і энергіяй, як і квант святла, але распаўсюджваецца са скорасцю гуку. Калі гелій II працякае праз капіляр са скорасцю, меншай за скорасць гуку, яго кінетычная энергія не пераходзіць у цеплавую, бо фаноны не могуць узнікнуць (трэнне адсутнічае). Калі скорасць руху перавышае скорасць гуку, узнікае трэнне і З. знікае.

Літ.:

Капица П.Л. Вязкость жидкого гелия при температурах ниже точки λ // Докл. АН СССР. 1938. Т. 18, № 1;

Ландау Л.Д. Собр. тр. Т. 1. М., 1969;

Халатников И.М. Теория сверхтекучести. М., 1971.

Л.І.Камароў.

т. 7, с. 42

ВАГА́ННІ КРЫШТАЛІ́ЧНАЙ РАШО́ТКІ,

узгодненыя зрушэнні атамаў крышталя каля становішчаў раўнавагі (вузлоў рашоткі). Характар ваганняў залежыць ад сіметрыі крышталёў, ліку атамаў у элементарнай ячэйцы, тыпу хім. сувязі, віду і канцэнтрацыі дэфектаў у крышталях. Амплітуда ваганняў павялічваецца з павышэннем тэмпературы крышталя. На цеплавыя ваганні могуць накладвацца ваганні, выкліканыя распаўсюджваннем у крышталі пругкіх хваляў, абумоўленых знешнім уздзеяннем.

У крышталі з N элементарных ячэек па υ атамаў у кожнай існуе 3υN-6 незалежных найпрасцейшых нармальных ваганняў, кожнае з якіх можна ўявіць у выглядзе дзвюх плоскіх пругкіх хваляў, што распаўсюджваюцца ў процілеглых напрамках. Гэтыя ваганні складаюцца з трох акустычных галін (ім адпавядаюць зрушэнні элементарнай ячэйкі як цэлага) і 3 (υ—1) аптычных (адпавядаюць зрушэнням атамаў унутры элементарнай ячэйкі). Пры пругкім характары міжатамнага ўзаемадзеяння вагальная энергія крышталя складаецца з энергій нармальных ваганняў, кожнае з якіх уцягвае ў рух усе атамы. Вагальную энергію крышталя можна разглядаць і як суму энергій фанонаў — квантаў энергіі пругкіх ваганняў. Квантавая прырода ваганняў крышталічнай рашоткі праяўляецца ў наяўнасці нулявых ваганняў атамаў пры Т = 0К. Ваганні крышталічнай рашоткі ўплываюць на электраправоднасць металаў і паўправаднікоў, на аптычныя ўласцівасці дыэлектрыкаў.

Літ.:

Анималу А. Квантовая теория кристаллических твердых тел: Пер. с англ. М., 1981;

Рейсленд Дж. Физика фононов: Пер. с англ. М., 1975;

Федоров Ф.И. Теория упругих волн в кристаллах. М., 1965.

М.А.Паклонскі.

т. 3, с. 428

ГІДРАЭЛЕКТРЫ́ЧНАЯ СТА́НЦЫЯ

(ГЭС),

электрастанцыя, якая выпрацоўвае эл. энергію за кошт ператварэння мех. энергіі патоку вады. Складаецца з гідратэхн. збудаванняў (будынкі ГЭС, напорныя басейны, плаціны, дамбы, вадаводы, вадаскіды, шлюзы і інш., якія забяспечваюць стварэнне напору, канцэнтрацыю вадзянога патоку і яго адвод) і энергет. абсталявання (гідраўлічныя турбіны, што прыводзяцца ў рух патокам вады, і гідрагенератары, якія верцяцца гідратурбінамі і выпрацоўваюць эл. ток напружаннем каля 6—16 кв). Гідраагрэгаты, дапаможнае абсталяванне, прылады кіравання і кантролю размяшчаюцца ў машыннай зале будынка ГЭС. Трансфарматарная падстанцыя, якая з дапамогай сілавых трансфарматараў павышае генератарнае напружанне да 110, 220, 330, 750 кВ і болей, размяшчаецца ў будынку станцыі, у асобным будынку або на адкрытай пляцоўцы; размеркавальнае ўстройства, да якога падключаюцца лініі электраперадачы — звычайна каля будынка ГЭС.

Паводле напору ГЭС падзяляюцца на высоканапорныя (больш за 60 м, абсталёўваюцца каўшовымі і радыяльна-восевымі турбінамі), сярэдненапорныя (ад 60 да 25 м, з паваротна-лопасцевымі і радыяльна-восевымі турбінамі) і нізканапорныя (да 25 м, з паваротна-лопасцевымі, часам гарыз. турбінамі ў капсулах або адкрытых камерах). У залежнасці ад асаблівасцей выканання гідратэхнічных збудаванняў адрозніваюць ГЭС: рэчышчавыя (будуюцца ў асн. у межах рачнога рэчышча, будынак станцыі ўваходзіць у склад водападпорных збудаванняў, напор звычайна да 30 м), прыплацінныя (напор ад 30 да 200 м ствараецца землянымі, бетоннымі, каменнымі плацінамі, будынак станцыі размешчаны за плацінай), дэрывацыйныя (будуюцца пераважна на горных рэках, сярэдняга і высокага напору, які ствараецца з дапамогай абвадных каналаў, тунэляў або трубаправодаў), сумешчаныя (будынак станцыі размяшчаецца ў целе плаціны і адначасова выконвае функцыю вадаскіднага збудавання). Існуюць таксама гідраакумулюючыя электрастанцыі і прыліўныя электрастанцыі. Асобныя ГЭС або іх каскады звычайна працуюць у электраэнергетычнай сістэме сумесна з кандэнсацыйнымі, газатурбіннымі, атамнымі электрастанцыямі, цеплаэлектрацэнтралямі: У залежнасці ад характару ўдзелу ў пакрыцці графіка нагрузак ГЭС бываюць базісныя, паўпікавыя і пікавыя, выкарыстоўваюцца таксама для генерыравання рэактыўнай энергіі. Сабекошт электраэнергіі і эксплуатацыйныя расходы ГЭС меншыя, а працягласць і кошт буд-ва — большыя, чым цеплавых. Першыя ГЭС магутнасцю ў некалькі соцень ват пабудаваны ў 1876—81 у Германіі і Вялікабрытаніі. У Расіі першая прамысл. ГЭС (каля 300 кВт) пабудавана ў 1895—96. Самая буйная ГЭС з пабудаваных у СССР — Саяна-Шушанская (на р. Енісей, 6400 МВт). Найб. агульную магутнасць маюць ГЭС (млн. кВт): ЗША (89), краін СНД (64), Канады (57), Бразіліі (42), Японіі (37).

На Беларусі гідраэнергет. рэсурсы невялікія (гл. Гідраэнергетыка). У 1940—50-я г. пабудавана 179 невял. ГЭС агульнай магутнасцю каля 20 тыс. кВт. Найб. значныя з іх Асіповіцкая на р. Свіслач (2250 кВт) і Чыгірынская на р. Друць (1500 кВт). З развіццём Беларускай энергетычнай сістэмы большасць малых ГЭС была закансервавана. У 1992—94 адноўлены Дабрамысленская, Ганалес, Богіна, Жамыслаўская, Клясціцкая, Вайтаўшчызненская, Лахазвінская ГЭС агульнай магутнасцю каля 2 МВт. Амаль усе ГЭС — прыплацінныя з напорнымі будынкамі.

Літ.:

Цветков Е.В., Алябышева Т.М., Парфенов Л.Г. Оптимальные режимы гидроэлектростанций в энергетических системах. М., 1984;

Гидроэлектрические станции. 3 изд. М., 1987.

Я.П.Забела.

т. 5, с. 238

АДВАРО́ТНАЯ СУ́ВЯЗЬ,

уздзеянне вынікаў функцыянавання якой-небудзь сістэмы (аб’екта) на характар гэтага функцыянавання. Характарызуе сістэмы рэгулявання і кіравання ў жывой прыродзе, грамадстве і тэхніцы, выяўляе накіраванасць узаемадзеяння пры пераносе рэчыва, энергіі, інфармацыі. Адно з паняццяў, што выкарыстоўваецца ў замкнутых сістэмах кіравання рознай фіз. прыроды (біял., тэхн., эканам., сац.), у якіх адхіленні сістэмы ад пэўнага стану служаць для фарміравання кіроўных уздзеянняў на працэс далейшага функцыянавання сістэмы. Адмоўная адваротная сувязь змяншае вынікі адхілення сістэмы ад першапачатковага стану, напр. павышае стабільнасць каэфіцыента ўзмацнення і памяншае нелінейныя скажэнні электроннага ўзмацняльніка. Дадатная адваротная сувязь звычайна прыводзіць да няўстойлівай работы сістэмы ў цэлым, выклікае лавінны працэс; выкарыстоўваецца, напр., у радыётэхніцы для стварэння аўтавагальных сістэм генератараў гарманічных і рэлаксацыйных ваганняў. У залежнасці ад характару сувязі паміж сістэмай і органам кіравання бывае бесперапынная, дыскрэтная (эпізадычная); статычная (жорсткая), дынамічная (гнуткая); лінейная або нелінейная адваротная сувязь. У складаных сістэмах (напр., у сац., біялагічных) вызначыць тып адваротнай сувязі вельмі цяжка, а то і немагчыма. Часам адваротную сувязь у такіх сістэмах разглядаюць як перадачу інфармацыі аб працяканні працэсу, на аснове якой выпрацоўваецца тое ці інш. ўздзеянне. У гэтым выпадку адваротную сувязь называюць інфармацыйнай. Прынцып адваротнай сувязі найбольш распрацаваны ў кібернетыцы, аўтаматычнага кіравання тэорыі, радыёэлектроніцы. У біял. сістэмах адваротная сувязь ажыццяўляецца ад клеткі да цэласнага арганізма. Звычайна накіравана на падтрымліванне пастаянства асн. параметраў жыццядзейнасці, рэчыўных і энергет. затрат пры ўзаемадзеянні з навакольным асяроддзем.

т. 1, с. 98

АКТЫНО́ІДЫ, актыніды,

сям’я з 14 хімічных радыеактыўных элементаў VII перыяду сістэмы элементаў з ат.н. 90—103: торый, пратактыній, уран, нептуній, плутоній, амерыцый, кюрый, берклій, каліфорній, эйнштэйній, фермій, мендзялевій, нобелій і лаўрэнсій. Уран, торый, менш пратактыній ёсць у прыродзе, астатнія актыноіды (наз. трансуранавыя элементы) атрыманы штучна ў выніку ядз. пераўтварэнняў. Вядучая роля ў сінтэзе і вывучэнні актыноідаў належыць Г.Сібаргу. Актыноіды — серабрыста-белыя металы высокай шчыльнасці (да 2∙10​⁴ кг/м³). Найб. легкаплаўкія нептуній і плутоній, t_пл — 640 °C, астатнія плавяцца пры т-ры больш за 1000 °C. Актыноіды рэакцыйна-здольныя, у здробненым стане пірафорныя, лёгка рэагуюць з вадародам, кіслародам, азотам, серай, галагенамі, утвараюць комплексныя злучэнні. Блізкасць хім. уласцівасцяў актыноідаў паміж сабой і з лантаноідамі звязана з падабенствам канфігурацый вонкавых электронных абалонак іх атамаў. Практычна выкарыстоўваюцца торый, уран, плутоній; плутоній-238, кюрый-244 — у вытв-сці ядз. крыніц эл. току бартавых касм. сістэм. Некаторыя нукліды актыноідаў — у медыцыне, дэфектаскапіі, актывацыйным аналізе, нукліды урану-235, плутонію-239 — паліва ў ядз. энергетыцы, крыніца энергіі ў ядз. зброі. Актыноіды і іх злучэнні надзвычай таксічныя, што абумоўлена іх радыеактыўнасцю.

Літ.:

Сиборг Г.Т., Кац Дж.Д. Химия актинидных элементов: Пер. с англ. М., 1960;

Келлер К. Химия трансурановых элементов: Пер. с англ. М., 1976;

Лебедев Н.А., Мясоедов Б.Ф. Последние достижения в аналитической химии трансурановых элементов // Радиохимия. 1982. Т. 24, вып. 6.

т. 1, с. 213