Ибратжон Алиев – Все науки. №8, 2024. Международный научный журнал (страница 3)
Использованная литература
1. Ацюковский, В. А. Критический анализ основ теории относительности / В. А. Ацюковский. – М.: Петит, 1996. – 839 c.
2. Вильф, Ф.Ж Логическая структура частной теории относительности / Ф.Ж Вильф. – Москва: СИНТЕГ, 2001. – 327 c.
3. Горбацевич, А. К. Квантовая механика в общей теории относительности / А. К. Горбацевич. – М.: Едиториал УРСС, 2003. – 160 c.
4. Гоффман, Б. Корни теории относительности / Б. Гоффман. – М.: Знание, 1987. – 256 c.
АНАЛИЗ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ НЕУПРУГОГО РАССЕЯНИЯ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ КОСМИЧЕСКИМ ИЗЛУЧЕНИЕМ ОТНОСИТЕЛЬНО ПОТОКА АЛЬФА-ЧАСТИЦ НА СОЛНЕЧНЫЕ ПАНЕЛИ С КРИСТАЛЛИЧЕСКИМ КРЕМНИЕМ
UDK: 531/534
Дониёрбек Д. Исломов1, Ибратжон Х. Алиев2, Султонали М. Абдурахмонов3
1Докторант, Andijan Machine-Building Institute, 170019, Uzbekistan, Andijan 2General Director Electron Laboratory LLC, Director SRI «PRNR», 151100, Margilan, 150100, Uzbekistan; alievibratzon12@gmail.com https://orcid.org/0009-0000-4094-6704 3PhD, associate prof., Fergana Politechnic Institute, Fergana, 150100, Uzbekistan, https://orcid.org/0000-0003-1234-8218
Annotatsiya. Maqolada Rezerfordning tarqalish simulyatsiyasini hisobga olgan holda elastik bo’lmagan tarqalish hodisasi, kristalli kremniy bilan quyosh plastinkasining ustun alfa zarralari bilan kosmik nurlanish ta’sirining reaktsiyasi tahlil qilindi. Tahlil jarayoni davomida energiya momenti uchuvchi nurning empirik aniqlangan energiya qiymatlarini hisobga olgan holda ko’rib chiqiladi. Tadqiqot yakunida natijalar sarhisob qilinadi va amalga oshirilgan ish natijalari shaklida taqdim etiladi.
Kalit so’zlar: Ruterford tarqalishi, elastik bo’lmagan tarqalish, nur, kosmik nurlanish, alfa zarrasi.
Актуальность. В статье проанализировано явление неупругого рассеяния с учётом моделирования рассеяния Резерфорда, реакции облучения космическим излучением с преобладающими альфа-частицами солнечной пластины с кристаллическим кремнием. На протяжении процесса осуществления анализа рассмотрен момент энергетического характера с учётом эмпирически определённых величин энергий налетающего пучка. По завершению исследования подведены итоги и представлены в виде результатов реализованной работы.
Ключевые слова: рассеяние Резерфорда, неупругое рассеяние, пучок, космическое излучение, альфа-частица.
Abstract. The article analyzes the phenomenon of inelastic scattering, taking into account the simulation of Rutherford scattering, the reaction of cosmic radiation irradiation with predominant alpha particles of a solar plate with crystalline silicon. During the analysis process, an energy moment is considered, taking into account empirically determined values of the energies of the incoming beam. At the end of the study, the results are summarized and presented in the form of the results of the implemented work.
Keywords: Rutherford scattering, inelastic scattering, beam, cosmic radiation, alpha particle.
Современные технологии солнечной энергетики играют ключевую роль в переходе к устойчивым источникам энергии. Однако, несмотря на их широкое применение, существует важный аспект, который требует более глубокого изучения – взаимодействие космического излучения с солнечными батареями [1]. Космическое излучение включает в себя поток высокоэнергетических частиц, таких как протоны и тяжелые ядра, которые могут негативно воздействовать на материалы солнечных панелей. Это взаимодействие, в том числе с кластером неупругого рассеяния, где усилен вариант ионизационного характера может приводить к деградации их характеристик, снижению эффективности преобразования солнечной энергии и сокращению срока службы.
Среди актуальных сторон настоящего исследование важно отметить, что проведение исследований поможет разработать более устойчивые солнечные батареи, которые смогут эффективно работать в условиях воздействия космического излучения. Это особенно важно для спутников и других космических объектов, где надежность источника энергии критична. Также, наряду с вышеуказанным, исследования позволят выявить материалы, которые менее подвержены воздействию космического излучения [2—3; 5]. Понимание взаимодействий космического излучения с солнечными батареями поможет в создании точных моделей, что, в свою очередь, улучшит проектирование и тестирование новых технологий.
При рассмотрении в глобальном плане, совершенствование солнечных технологий не только повысит эффективность работы в космосе, но и может найти применение на Земле, особенно в регионах с высоким уровнем радиации. Исследования в области взаимодействия космического излучения и солнечных батарей имеют большое значение не только для космической индустрии, но и для устойчивого развития энергетических технологий на Земле [4—6]. Инвестиции в эти исследования могут привести к значительным достижениям в области возобновляемой энергии и повысить надежность солнечных систем в различных условиях эксплуатации. Исходя из чего можно констатировать, что настоящий вопрос является актуальным.
Исследование осуществляется с учётом рассмотрения ситуации неупругого взаимодействия с атомами кристаллического кремния альфа-частиц, имеющиеся в составе космического излучения, как это показывает экспериментальное наблюдение [7—8]. Для изучения взаимодействия, использована модель анализа при помощи рассеяния Резерфорда [5—6; 7]. При этом используются эмпирически определённые энергии более 10 МэВ в масштабе галактических космических лучей, но не более 100 МэВ.
Исходя из определённых значений энергий вычисляется значение для критической скорости (1—2).
Модель Резерфорда предполагает действия на определённое процентное соотношение частиц в пучке. А также соответствующим образом представляется в качестве дифференциального сечения рассеяния (3—4) [8] с учётом в 0,9 стерадиан эффективность детектирующего рассеяние датчика в камере бомбардировки при экспериментальном моделировании и с дальнейшим переходом в полный масштаб.
Перед преобразование полученного значения в процентное соотношение частиц по рассеянию Резерфорда, необходимо констатировать факт степени приближения альфа-частицы к ядру. Для этого вычисляется расстояние приближения (8—9), коего предварительно вычисляется константа приближения (6—7) в системе СГС.
Результат наглядным образом демонстрирует достаточно большую по сравнению с радиусом действия ядерных сил 10—15 м величину, благодаря чему наглядно демонстрируется момент действия рассеяния Резерфорда. Возвращаясь к задаче о переводе значения дифференциального сечения рассеяния в процентное соотношение, для этого определяется материал мишени – кристаллический кремний с известной плотностью, массой ядра, а следовательно, и плотностью ядер (10), толщиной (11) и процентным соотношением (11—12).
Таким образом констатируется получаемый факт.
В результате, было определено, что из всего направленного пучка от 0,003106694% до 0,3101921% будут подвержены упругому рассеянию под воздействием рассеяния Резерфорда. Исходя из осуществлённых расчётов наглядно видно, что на момент действия системы космического излучения, имеющая в своей структуре заряженные частицы различной природы будет действовать эффект рассеяния Резерфорда, граничащий с системой ионизации.
Исходя из определений можно констатировать факт уменьшения процентного соотношения количества частиц, участвующие в настоящем явлении с ростом их энергии, что наглядно просматривается из типов частиц, участвующие в структуре пучков космического излучения. При том, что именно в структуре пучков космического излучения имеются высокоэнергетические частицы, констатируемые фактом, что также доказывает верность проведенных в ходе исследования расчётов.
ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Simon Knapen, and Steven Lowette. A Guide to Hunting Long-Lived Particles at the LHC. ANNUAL REVIEW OF NUCLEAR AND PARTICLE SCIENCE Volume 73, 2023. Vol. 73:421—449 (Volume publication date September 2023) https://doi.org/10.1146/annurev-nucl-101920-013011
2. Roberto Franceschini. Physics Beyond the Standard Model Associated with the Top Quark. ANNUAL REVIEW OF NUCLEAR AND PARTICLE SCIENCE Volume 73, 2023 Vol. 73:397—420 (Volume publication date September 2023) https://doi.org/10.1146/annurev-nucl-102020-011427
3. Brian D. Fields and Anton Wallner. Deep-Sea and Lunar Radioisotopes from Nearby Astrophysical Explosions. ANNUAL REVIEW OF NUCLEAR AND PARTICLE SCIENCE Volume 73, 2023 Vol. 73:365—395 (Volume publication date September 2023) https://doi.org/10.1146/annurev-nucl-011823-045541
4. Zhen Cao, Songzhan Chen, Ruoyu Liu, and Ruizhi Yang. Ultra-High-Energy Gamma-Ray Astronomy. ANNUAL REVIEW OF NUCLEAR AND PARTICLE SCIENCE Volume 73, 2023. Vol. 73:341—363 (Volume publication date September 2023) https://doi.org/10.1146/annurev-nucl-112822-025357
5. Aliyev I. X., Abdurakhmonov S. M. The algorithm of complex analysis of resonant nuclear reactions. Materials of the I International Scientific Conference «Modern problems of science, technology and production». SRI «PRNR». Electron Laboratory LLC. Ridero. pp. 193—217 p.
6. Aliev I. X. Aluminum resonant nuclear reaction. The international scientific journal «All Sciences». Electron Scientific School, Ridero. No. 3, 2022. 24—44 p.