Ибратжон Алиев – Все науки. №6, 2024. Международный научный журнал (страница 2)

Графический зависимость lgP=f (1/T) для парциальных давлений теллурида висмута и селенида висмута с легирующей добавкой представлена на рис.1.

Рис. 1. Давление насыщенного пара Bi₂Te₃– Bi₂Se₃, NH₄J в интервале температур 703—823⁰С.1-для чистого Bi₂Te₃– Bi₂Se₃ [2].2-по нашим данным.

2. Твердый раствор с легирующей добавкой

Одним из способов легирования тройного сплава является предварительное изготовление лигатуры путем сплавления теллура с легирующей добавкой. Легированной теллур использовался в дальнейшем для приготовления шихты тройного сплава. Для оценки испарения такого теллура в процессе сплавления шихты необходимо знать давления его насыщенного пара.

Для определения давления насыщенного пара теллура, легированного с новой легирующей добавкой, был сплавлён теллур с легирующей добавкой в количестве 0,01% веса. Измерение проводились в интервале температур 593—683⁰ К [3].Результаты исследований приводится в таблице 2.

Таблица 2

Таблица 2

По результатам измерений рассчитано парциальное давление паров и получено уравнение:

Графическая зависимость lgP=f (1/T) для парциальных давлений теллура с легирующей добавкой представлена на рис.2.

Обсуждение результатов

Из полученных результатов следует, что графическая зависимость для парциальных давлений висмута и селенида висмута с добавкой (рис.1) хорошо согласуется, он также был получен в работе [3] для чистого теллурида висмута и селенида висмута. Согласно кривым, представленным на рис.1 можно сделать вывод, что сплавления малых количеств легирующих добавок с шихтой тройного сплава приводит к незначительному изменению давления насыщенного пара твёрдых растворов. Исследование давления, насыщенного пара теллурида с добавкой к чистому теллуру не сказывает заметного изменения давления насыщенного пара теллура.

Рис.2. Давление насыщенного пара твёрдого теллура с легирующей добавкой в интервале температур 593⁰—683⁰К.1- для чистого материала [2]. 2- по нашим данным.

Проведённые исследования показали, что испарение твёрдых растворов Bi₂Te₃-Bi₂Se₃ с легирующей добавкой, при рабочей температуре термоэлемента, незначительно, и оно не может препятствовать использованию их в качестве рабочих тел термоэлектрогенератора. Использование лигатуры теллурида возможно при получения легированных сплавов Bi₂Te₃-Bi₂Se₃, т.к. упругость пара лигатуры практически не отличается от упругости парачистого теллура.

Литература

1. Knudsen. M. J.Ann.Phys, 1969,28, C.75.

2. Горбов. М.И., Крестовников А. Н.-Изв. АН Россия. Серия неоргонические материалы,1966, 2, №9, С.1702.

3. Устюгов Г. П., Вигдорович Е. Н.– Изв. АН Россия. Серия неорганические материалы,1969, 5, №1, С.166.

4. Горлек С. С., Лашевский М. Я., Материаловедение полупроводников и диэлектриков: Учебник для вузов.-М.:МИСиС, 2003.

РОЛЬ РЕЗОНАНСНЫХ ЯДЕРНЫХ РЕАКЦИЙ В СОВРЕМЕННОЙ ЭНЕРГЕТИКЕ. THE ROLE OF RESONANT NUCLEAR REACTIONS IN MODERN ENERGY

УДК: 537.5

Жалолов Ботирали Рустамович

Генеральный директор «Clipper Energy» LLC и «Clipper Associates» Corp

«Clipper Energy» LLC, «Clipper Associates» Corp., Malaysia

Каримов Боходир Хошимович

Кандидат физико-математических наук, доцент физико-технического факультета Ферганского государственного университета

Алиев Ибратжон Хатамович

Студент 2-курса факультета математики-информатики Ферганского государственного университета

Ферганский государственный университет, Фергана, Республика Узбекистан

Zhalolov Botirali Rustamovich

General Director of «Clipper Energy» LLC and «Clipper Associates» Corp

«Clipper Energy» LLC, «Clipper Associates» Corp., Malaysia

Karimov Bahodir Khoshimov

Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Associate Professor of the Faculty of Physics and Technology of Fergana State University

Aliev Ibratjon Khatamovich

2nd year student of the Faculty of Mathematics and Computer Science of Fergana State University

Ferghana State University, Ferghana, Republic of Uzbekistan

Аннотация. Современную энергетику просто невозможно представить без составляющей в лице атомных электростанций, в основе которых лежат явления распада урана-238 и урана-235, в том числе с использованием саморазмножающихся методов деления. Но как известно источники не вечны, по этой причине важно нахождение нового способа по выделению максимально большого количества электрической энергии и, если верить результатам современных исследований, явным кандидатом на подобный титул могут стать резонансные ядерные реакции, которые изучаются на основе совершенно новой науки – физики резонансных ядерных реакций (ФРЯР).

Ключевые слова: физика резонансных ядерных реакций, энергетическая составляющая, кулоновский барьер, ядерные реакций, физика атомного ядра и элементарных частиц, ядерное эффективное сечение, длина волны.

Annotation. It is simply impossible to imagine modern energy without a component in the face of nuclear power plants, which are based on the decay phenomena of uranium-238 and uranium-235, including using self-multiplying fission methods. But as you know, the sources are not eternal, for this reason it is important to find a new way to release as much electrical energy as possible and, if you believe the results of modern research, resonant nuclear reactions, which are studied on the basis of a completely new science – physics of resonant nuclear reactions (PRNR), can become a clear candidate for such a title.

Keywords: physics of resonant nuclear reactions, energy component, Coulomb barrier, nuclear reactions, physics of atomic nucleus and elementary particles, nuclear effective cross section, wavelength.

А. Русская версия

1. Общие понятия ядерных реакций

Сама по себе ядерная реакция, это процесс взаимодействия атомного ядра с другим ядром или элементарной частицей, которая может сопровождаться изменением структуры, строения, состава ядра, образованием новых ядер или элементарных частиц и введением дальнейших изменений. Также последствием ядерной реакции может стать его деление, спускание как элементарных частиц, так и безмассовых протонов. Вместе с этим, из-за действия несколько иных законов, при которых масса активно может превращаться в энергию и обратно, кинетическая энергия результирующих частиц вполне, может быть, не равна сумме изначальных.

Подобные ядерные реакции являются экзо-энергетическими или выделяющими энергию. Первая ядерная реакция была проведена Эрнестом Резерфордом в 1917 году, при бомбардировке альфа-частицами ядра атомов азота. Она была полностью зафиксирована благодаря появлению вторичных ионизирующих частиц, пробег коих в газе был больший чем пробег альфа-частиц, после чего и были идентифицированы как протоны. Процесс же позже был сфотографирован.

К слову, об этом, важно сказать, что для фотографирования ядерных реакций используется камера Вильсона. Говоря же о механизмах взаимодействия, то можно выделить два вида такого взаимодействия, а именно:

1. Реакция с образованием составного ядра, этот процесс состоит из двух стадий, при этом налетающая частица соединяется с самим бомбардируемым ядром, составляя общее ядро, которое позже распадается. Такая ядерная реакция протекает на небольших энергиях, до 10 МэВ;

2. Прямые ядерные реакции, проходящие уже сразу, за ядерное время, которое составляет мельчайшие доли секунды и рассчитываются исходя из иных факторов, одним из которых является время пересечения ядра частицей. Главным образом такой вид реакции выражается лишь на очень больших энергиях бомбардирующих частиц.

В случае сохранения первоначальных ядер после самой ядерной реакции, также не рождаются новые частицы, то реакция считается упругим рассеянием в поле ядерных сил, без какого-либо внутреннего взаимодействия. Такая реакция сопровождается лишь передачей кинетической энергии и импульса одной налетающей частицы ядру-мишени, называясь потенциальным рассеянием и полноценно подчиняясь законам сохранения импульса в этом случае.

Ранее были упомянуты механизмы реакции, но стоит несколько подробнее на них остановиться. Первая реакция, а именно механизм составного ядра был впервые разработан и предложен Нильсом Бором в 1936 году совместно с знаменитой теорией капельной модели. Данная теория даже сегодня лежит в основе больших представлений о всех ядерных реакциях.

Если следовать данной теории, то как и было описано, ядерная реакция следует в два этапа, при этом весь процесс от столкновения, образования составного ядра и его распада занимает в рамках 10^-23-10^-21 с. И важно отметить, что какое бы не было составное ядро, оно всегда является возбуждённым из-за избыточной энергии, которая вносится частицей в лице энергии связи нуклонов в составном ядре и части кинетической энергии составного ядра, которая равна сумме кинетической энергии ядра-мишени с определённым большим массовым числом и налетающей частицы в системе так называемого центра инерции.

Здесь важно определить такое понятие как энергия возбуждения составного ядра, которое образовалось при поглощении свободного нуклона. Она составляет сумме энергии связи нуклонов ядра-мишени и части его кинетической энергии (1).

Часть кинетической энергии из-за большой разницы в массах ядра и нуклона в таких случаях становится равной кинетической энергии бомбардирующего нуклона. В среднем же энергия связи равна 8 МэВ и может изменяться только при отличительных особенностях образуемого в этом процессе составного ядра, но для точно указанного ядра-мишени и нуклона, это значение – константа. Кинетическая же энергия частицы может быть какой угодно, к примеру, в ядерных реакциях, где налетает нейтрон, за счёт того, что отсутствует отталкивающая сила ядра – кулоновский барьер, их энергия может быть крайне близка к нулю.