Ибратжон Алиев – Все науки. №2, 2022. Международный научный журнал (страница 4)

Эта ситуация очень похожа на спектакль, где на виду фокусник говорит в трубу, а из дальнего угла слышится звон, просто проводящая линия расположена за занавесью.

При помощи этой конструкции создаются самые великолепные квантовые компьютеры. Эти компьютеры передают информацию с бесконечной скоростью и в них отсутствуют какие-либо провода. Но используются там не запутанные фотоны, а запутанные электроны, ещё один вид запутанных частиц.

Также с помощью этих частиц можно осуществлять мгновенные перемещения в пространстве, но пока эти перемещения ведутся с помощью частиц и перемещают только их. Поэтому перемещение с человеком пока невозможно, но стоит надеяться, что вскоре станет возможно и перемещение человека…

Библиографический список

1. В. А. Буравихин, В. А. Егоров. Биография электрона. Знание. 1985.

2. Д. тер Хаар. Основы гамильтоновой механики. Наука. 1974.

3. В. А. Балаш. Задачи по физике и методы их решения. Просвещение. 1974.

ПОДРОБНЫЙ АНАЛИЗ ПРОТОН-БОРОВОЙ РЕАКЦИИ С ВЫДЕЛЕНИЕМ ТРЁХ АЛЬФА-ЧАСТИЦ

Руми Ринад Фуадович

Старший научный сотрудник лаборатории ускорительной техники при институте полупроводников и микроэлектроники при Национальном Университете Узбекистана

Лаборатория ускорительной техники при институте полупроводников и микроэлектроники при Национальном Университете Узбекистана, Узбекистан

Аннотация. Рассмотрены теоретические основы ядерная реакция и получения энергии из её осуществления с высокой эффективностью при генерации из выделяемых при этом 3 альфа-частиц. При этом важно указание использование для реализации самой реакции резонансного ускорителя частиц типа ЛЦУ-ЭПД-20.

Ключевые слова: ускоритель, ядерная реакция, энергия, элементарные частицы.

Annotation. The theoretical foundations of a nuclear reaction and obtaining energy from its implementation with high efficiency when generating 3 alpha particles released at the same time are considered. At the same time, it is important to specify the use of a resonant particle accelerator of the LCU-EPD-20 type for the implementation of the reaction itself.

Keywords: accelerator, nuclear reaction, energy, elementary particles.

Первая ядерная реакция представляется следующим образом (2.1).

Протон с энергией в 2,312691131 МэВ и массой в 1,00728 а. е. м., налетает на бор-11 с атомной массой в 11,00930517 а. е. м., с выделением трёх альфа-частицы массы, которых составляют 4,001506179 а. е. м.

Изначально, необходимо определить, какое количество энергии затратит протон, приближаясь к ядру бора-11, а именно высоту кулоновского барьера (2.3), определив радиус ядра бора-11 в (2.2).

Следовательно, нынешняя энергия протона, после затраты на кулоновский барьер, составляет 0,23 эВ. Важно заметить, что сама кинетическая энергия частицы подобрана так, чтобы после её прохода энергия оставалась минимальной, что привело бы к увеличению вероятности взаимодействия в самой ядерной реакции. Теперь, необходимо вычислить энергетический выход данной ядерной реакции, с указанными массами в (2.4).

Поскольку эта реакция экзо-энергетическая, то нет смысла вычислять для неё порог реакции, остаётся лишь записать пару энергетических уравнений (2.5—2.6) и затем вычислить энергии, приобретаемые альфа-частицами.

Из этих энергетических уравнений стало ясно, что кроме выхода реакции, добавляется и оставшаяся кинетическая энергия, благодаря чему общая энергия, распределяемая между частицами, составляет 11,24006887 МэВ из равенства (2.7). Теперь, для распределения этих энергий достаточно воспользоваться (2.8), в этом случае, хоть и рассматривается выход уже 3 частиц, они имеют один тип, по этой причине, энергия для них распределяется равномерно, как и импульс.

И наконец, остаётся определить сечение ядерной реакции и число взаимодействий. Изначально, необходимо вычислить длину волны налетающих протонов, для этого достаточно определить их импульс через (2.10), перед этим вычислив скорость в (2.9), а затем уже длину волны в (2.11).

Переходя уже к исчислению сечений, достаточно воспользоваться (2.12), но также необходимо использование коэффициента, о котором говорилось ранее, по этой причине применяется и (2.13), и только после вычисляется истинное сечение (2.14), для некоторых подсчётов, этот коэффициент становится равным единице, поэтому просто не указывается, но в данном случае, если подсчитать таким же образом.

Максимально возможное сечение составляет 20 кбн, в данном же случае меньшее сечение благодаря подобранной энергии в циклотроне. Теперь, когда сечение известно, для этой реакции, остаётся ввести число взаимодействий (2.18), перед этим вычислим число атомов на кубометр (2.15) и указав толщину пластины в 13 мкм, поскольку пробег протона (максимальное расстояние, на котором может пройти при определённой энергии) с энергией 1 МэВ составляет это значение.

А также необходимо определить в (2.16) начальное число бомбардирующих протонов, указав, что их общая сила тока 100 А, а время одного акта, который вытекает уже из параметров циклотрона, описываемый в предыдущих главах составляет 164,065 нс, что гораздо больше времени даже самой долгой реакции, откуда можно вычислить заряд, а из него уже и число протонов (2.17).

Это число всех частиц, прошедших сквозь пластину и не вошедших в реакцию, а для того, чтобы вычислить те, которые вошли в реакцию, достаточно определить разность в (2.19), а затем уже вычислить из них заряд, с учётом того, что выходит именно 3 альфа-частицы, следовательно, выходящий заряд в 3 раза превышает один выходящий заряд, вместе с этим учитывая, что каждая альфа-частицы несёт в себе по 2 элементарных заряда, то заряд увеличивается ещё в 2 раза (2.20) и силу тока (2.21).

Говоря же о силе тока, выводимой в данном соотношении, важно отметить, что здесь учитывается именно циклотронное время, без участия времени линейного ускорителя или инжектора, из-за чего может наблюдаться изменение или погрешности при реальном детектировании силы тока, но поскольку конечная энергия вычисляется не из силы тока, а из выходящего заряда, то в вычислениях энергий, никаких погрешностей не наблюдается и данное указание действует как для этой, так и для всех в последующем описанных шести ядерных реакциях.

И наконец, для полноты картины остаётся лишь определить выходящее кулоновское отталкивание, определив радиус альфа-частиц, поскольку они будут отталкиваться друг от друга, в (2.22), а уже в (2.23) и сам барьер.

Следовательно, вылетающая альфа-частица также приобретёт дополнительную энергию, и конечная энергия будет составлять 6.338789969 МэВ.

Итак, можно подвести итог, что в данной реакции, с анализом иных каналов будут образовываться протоны с энергией 2,312691131 МэВ и током 100 А, в ионизаторе и циклотроне за 164,065 нс, а затем они будут бомбардировать тонкую пластину бора-11, откуда будут вылетать альфа-частицы с током 576,4075638 А и энергиями 3,746689623 МэВ, а после выходящего кулоновского барьера с энергиями в 6,338789969 МэВ, также будут образовываться атомы углерода-12, благодаря которым температура пластины будет изменяться на 3,214 К.

Вылетевшие альфа-частицы будут направляться в генератор, который устроен либо по принципу МГД-генератора, либо он будет создавать магнитное поле, где альфа-частицы будут двигаться по винтовому пути, образуя некоторую индукцию, благодаря тому, что они имеют заряд.

А изменяя число витков можно изменять поток вектора магнитной индукции, образующуюся в этом движении, в результате этого изменения потока, его можно преобразовать в электричество, получая ЭДС индукции на внешней катушке.

В обоих случаях результат не изменится и выполняемая в данном случае работа за акт составит 599,4486355 Дж, а за секунду уже 3,653726484*10⁹ Дж, а если перевести это значение в Вт*ч, то это получается 1 014 924,023 Вт*ч, что является довольно приличным указанием, момент с потребление для циклотрона определяется как 55,56389 кВт*ч, но более точные показатели рассчитываются в последующих исследованиях.

Библиографический список

1. Р. А. Сюняев. Физика космоса. Маленькая энциклопедия. Советсткая энциклопедия. Изд-во Наука. 1986.

2. Дж. Фейенберг. Из чего сделан мир? Атомы, Лептоны, Кварки и другие загадочные частицы. Изд-во Мир. 1981.

3. В. Голощапов. Физика космоса. Элементарные частицы материи. Супер. 2016.

4. В. А. Фок. Квантовая физика и строение материи. Изд-во URSS. 2009.

5. Дж. Глимм, А. Джаффе. Математические методы квантовой физики. Изд-во Наука. 2017.

6. И. В. Баргатин, Б. а. Гришанин, В. Н. Задков. Запутанные квантовые состояния атомных систем. Редакция им. Ломоносова. 2001.

7. Г. Кейн. Современная физика элементарных частиц. Изд-во Мир. 1990.

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ЯВЛЕНИЙ ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ ЧЕРЕЗ СРЕДУ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ВОЛНЫ

Кучкоров Ахлиддин Мирзохидович

Преподаватель физико-технического факультета Ферганского государственного университета

Ферганский Государственный Университет, Узбекистан

Аннотация. Изучение различного вида волн и колебаний всегда представляло большой интерес в науке и технике, приводя к самым различным изобретениям и открытиям, начиная от слабых звуковых волн, с огромными длинами волн, завершая самыми различными электромагнитными волнами, именуемыми ионизирующим излучением. Важным на сегодняшний день является изучение волн, находящихся в частоте между звуковыми и световыми диапазонами, когда уже частота колебаний заставляет излучать различные кванты энергии.