Столкновение неупругое упругое

При использовании слабо обогащенных материалов гетерогенные систем1л более приемлемы (если не единственно возмол ны). В гомогенных системах, использующих природный уран в смеси с любым из известных замедлителей, единственным исключением из которых является тяжелая вода, не может быть обеспечена самоподдерж вающаяся цепная реакция, так как эти замедлители обладают большим сечением захвата нейтронов. Такие хорошие замедлители, как графит, бериллий (окись бериллия), обычная вода, требуют применения обогащенного ядерного горючего, а при работе на природном уране необходимо применение гетерогенной структуры. Блочное рас-нолол енне ядерного горючего обеспечивает лучшее использование имеющихся нейтронов, так как в этом случае улучшается возмон(ность поддержания ценной реакции. Нейтроны деления, возникающие в системе с энергией порядка нескольких мегаэлектронвольт, в результате упругих и неупругих столкновений с окружающими ядрами замедляются до тепловых скоросте . Если изобразить энергетическое распределение нейтронов как функцию энергии, то окажется, что основная масса нейтронов сосредоточена в сравнительно узком энергетическом интервале. Целесообразно ввести понятие средняя энергия нейтронов в реакторе . [c.18]

Таким образом, сформулированы условия равновесия для рассматриваемой системы на основе чисто статистического подхода. Совокупность функций распределения (1.78) с дополнительным условием (1.79) действительно является не зависящим от времени решением системы уравнений Больцмана, т.е. решением, обращающим в нуль все интегралы столкновений (и упругие, и неупругие). Принципиально новым является то, что входящие в функции распределения fj(p) величины л,- не являются более постоянными интегрирования [75], постоянными плотностями [119], абсолютными постоянными [163] и т.п.. а представляют собой сложные неявные функции температуры и сечений неупругих процессов. Условие [c.27]

Как и в случае нереагирующей смеси газов, наличие именно пяти независимых инвариантов связано с динамическими законами сохранения при столкновениях. Действительно, при парных столкновениях (и упругих, и неупругих) необходимо иметь шесть соотношений связи, определяющих скорости после столкновения через скорости до столкновения. Один из инвариантов (т,-) есть тривиальное выражение закона сохранения массы. Динамика процесса столкновения дает два соотношения (через прицельный параметр и угол рассеяния), вследствие чего должны существовать еще четыре независимых соотношения, которые и связаны с сохранением импульса (три соотношения) и энергии (одно соотношение). Любое другое число инвариантов сделало бы систему либо неопределенной, либо переопределенной. Разумеется, все сказанное непосредственно связано с выбранным нами типом частиц (бесструктурные частицы, характеризуемые только массой и внутренней энергией). При неупругих столкновениях таких частиц, хотя величина д (вектор относительной скорости) не равна д, последний может быть однозначно определен по его ориентации относительно д, поскольку нам известны энергии всех состояний. В случае частиц со структурой (т.е. многоатомных молекул) задача значительно усложнится, если рассматривать дополнительный инвариант столкновения — момент импульса [ 1811. [c.28]

В этом разделе предполагалось, что столкновения являются упругими но они могут быть также неупругими (энергия распределяется по внутренним степеням свободы) либо возможно протекание химических реакций. [c.276]

Соударения частиц в зоне возбуждения. Свободные атомы, ионы, электроны и молекулы находятся в зоне возбуждения в постоянном движении. Сталкиваясь друг с другом, они обмениваются энергиями. Столкновения называют упругими, если они приводят только к изменению кинетической энергии столкнувшихся частиц и изменению направления их движения. Если в результате столкновения происходит изменение внутренней энергии частиц, то столкновение называют неупругим. Рассмотрим несколько примеров. [c.48]

Сталкиваясь между собой, молекулы обмениваются поступательной энергией. Такие столкновения называются упругими в отличие от неупругих столкновений, при которых часть энергии относительного движения сталкивающихся молекул переходит во внутреннюю энергию. Рассматривая упругие столкновения молекул А с молекулами В (упругое рассеяние), для числа столкновений в единице объема за единицу времени будем иметь [c.157]

Здесь Еаш (ч) интеграл столкновений для упругих соударений между молекулами А в квантовом состоянии I и молекулами М в квантовом состоянии / 1аш — то же для неупругих соударений двух молекул А [c.83]

Элементарная кинетическая теория основана на допущении, что молекулы взаимно не притягиваются и не отталкиваются и поэтому между столкновениями движутся по прямым линиям. Она также основана на предположении, что столкновения молекул друг с другом и со стенкой являются совершенно упругими. При упругом столкновении не происходит изменений в кинетической энергии следовательно, молекулы не поглощают энергию на возбуждение внутреннего движения, а стенки не поглощают энергию из газа. Закон Бойля РУ постоянно для заданной массы газа при постоянной температуре), максвелловское распределение скоростей молекул и классическая теория теплоемкости могут быть выведены на основе этой простой модели без каких-либо допущений о размерах молекул, за исключением того, что газ состоит из множества молекул, занимающих пренебрежимо малую долю всего объема. Молекулы реальных газов взаимно притягиваются и отталкиваются по механизму, который обсуждается позже. Примером неупругих столкновений являются химические реакции. [c.259]

При неупругих столкновениях найти -интегралы вышеуказанным способом не удается. Поэтому при рассмотрении смесей многоатомных газов столкновения предполагают упругими, используют таблицы интегралов упругих столкновений, а затем получают эффективные значения величин ерз)ц/кв и (81) ц с использованием зависимостей коэффициентов переноса от температуры. Таким образом можно вычислить первые приближения для коэффициентов бинарной диффузии ь а также А, В и 1,2С — 1 аналогично случаю упругих столкновений. [c.51]

Отличительной особенностью газовых лазеров является то, что в них вещество имеет малую плотность, поэтому возможность его разрушения исключена. Возбуждение газов происходит в результате упругих и неупругих столкновений, ионизации и рекомбинации, диссоциации, химических реакций и других процессов. Это приводит к разнообразным методам создания инверсной заселенности (электрический разряд, оптическая накачка, химические реакции и др.). [c.99]

Первое из них представляет собой хорошо известное условие равновесности газовой смеси без химических реакций, а второе связано именно с процессами химического превращения. Таким образом, логарифмы функций распределения должны являться аддитивными инвариантами всех (и упругих, и неупругих) молекулярных столкновений. Такой результат является-естественным обобщением условий, налагаемых на функции распределения в кинетической теории нереагирующих газов, в которой обычно анализируют соотношения (1.66). [c.23]

Обозначая через а" (// р), а1 т к1 р) 1ла и/[к1 р) сечения упругих, неупругих и реактивных (химических) процессов, выпишем интегралы столкновений в явном виде [c.32]

Эти же уравнения могут быть записаны через суммы логарифмов соответствующих функций распределения. Это означает, что логарифмы функций распределения. должны являться аддитивными инвариантами всех молекулярных столкновений (упругих, неупругих и реактивных), происходящих в рассматриваемой системе. Такой результат является естественным обобщением условий, налагаемых на функции распределения в кинетической теории нереагирующих газов. [c.34]

В случае, если разыгранное в соответствии с выражением (8.60) время жизни молекулы оказывалось меньше времени ее свободного пробега, считалось, что произошла химическая реакция. В противном случае разыгрывалось упругое столкновение этой молекулы с одним из атомов термостата. От такой модели нетрудно перейти к схеме, согласно которой неупругие процессы происходят непосредственно в момент столкновения. Очевидно, что- меньшие значения средних времен жизни г соответствуют большим значениям сечения реакции. Дпя энергии диссоциации было выбрано значение О = 86,4 ккал/моль [55]. Инертным газом являлся аргон с концентрацией атомов 10 см . [c.210]

Соударения частиц. Обладая большой кинетической энергией, частицы двигаются с большой скоростью и часто сталкиваются друг с другом. Если кинетическая энергия частиц меньше, чем потенциал возбуждения ближайшего энергетического уровня, то возбуждения не будет, сколько бы последовательных соударений ни произошло. Такие соударения называют упругими. При упругих ударах имеет место только перераспределение кинетической энергии между отдельными частицами. Но в тех случаях, когда кинетическая энергия больше потенциала возбуждения, может произойти неупругое столкновение, при котором вся или часть кинетической энергии идет на увеличение внутренней энергии атома, иона или молекулы. Нас интересуют прежде всего неупругие соударения, так как именно они приводят к возбуждению и появлению линейчатого излучения. [c.48]

Не всякое взаимодействие частицы с ядром вызывает ядерную реакцию. При бомбардировке ядра частицей может возникать эффект упругого рассеяния, при котором частица, столкнувшись с ядром, не внедряется в него, а лишь изменяет свою энергию. Естественно, столкновения, приводящие к ядерным реакциям, называются неупругими. [c.77]

Положение об упругом характере столкновений молекул в кинетической теории газов основывается на принципе микроскопической обратимости, из которого выводится распределение Максвелла — Больцмана для скоростей молекул газа. Вместе с тем такие свойства газов, как их теплопроводность, звукопроницаемость и электропроводность, могут быть объяснены только с учетом представлений о неупругих столкновениях между молекулами газа. Возникает вопрос, почему давление газа, заключенного в сосуд, не снизится постепенно до нуля, если столкновения молекул не являются упругими. Ведь, например, в результате неупругих столкновений между резиновыми мячиками в коробке, которую сильно растрясли, а затем оставили в покое, все мячики постепенно неподвижно улягутся на дно. Дело в том, что при неупругих столкновениях молекул газа может происходить не только уменьшение, но и увеличение их кинетической энергии. В отдельных случаях молекулы могут соединиться друг с другом или прилипнуть к стенке сосуда, и тогда происходит локальное повышение тепловой, или, что то же самое, колебательной энергии газа —возникают горячие точки . Но при последующих столкновениях с молекулами, находящимися в горячих точках , другие молекулы повышают свою кинетическую энергию, и, таким образом, энергия, сосредоточившаяся в горячих точках , рассеивается по всей системе. [c.148]

В дальпе1шгем под общим понятием <(Сто.лкновение будем иметь в виду перечисленные взаимодействия нейтрона с ядрами. Когда речь идет о вероят-1шсти ядерного столкновения, иод этим подразумевается любой из четырех процессов захват, деление, упругое рассеяние и неупругое рассеяние. [c.25]

При столкновении с поверхностью твердого тела электроны испытывают упругие и неупругие взаимодействия (табл. 10.2-1). Упругое рассеяние приводит к отклонению электронов и явлениям дифракции. Неупругие процессы приводят главным образом к возбуждению электронных уровней и плазмонов [c.322]

Происхождение комбинационного рассеяния можно понять, используя представления квантовой теории рассеяния. При столкновении с молекулами кванты света рассеиваются. Если столкновение полностью упругое, они отклоняются от первоначального направления своего движения (от источника), не изменяя энергии. Если же столкновение неупругое, т. е. происходит обмен энергией между квантом и молекулой, молекула может потерять или приобрести дополнительно энергию Д в соответствии с правилами отбора. Приче.м ДЕ должна быть равна из.менению колебательной и (или) врапдательной энергии и соответствовать разности энергий двух разрешенных ее состояний. Излучение, рассеянное с частотой, меньшей, чем у падающего света, называют стоксовым, а с частотой большей — антистоксовым. Стоксово излучение сопровождается увеличением энергии молекул (такой процесс может произойти всегда), и линия его более интенсивна (на несколько порядков), чем антисток-сова, так как в этом случае молекула уже должна находиться в одном из возбужденных состояний (рис. 32.9). [c.770]

Между стационарными состояниями в А. возможны квантовые переходы. Прн переходе с более высокого уровня энергии Е, на более низкий Ек А. отдает энергию ( , — Ек), при обратном переходе получает ее, Прн излучательных переходах А. испускает или поглощает квант электромагн. излучения (фотон). Возможны и безызлучательные переходы, когда А. отдает или получает энергию прн взаимод. с др. частицами, с к-рыми он сталкивается (напр,, в газах) нлн длительно связан (в молекулах, жидкостях и твердых телах). В атомарных газах в результате столкновения своб. А. с др. частицей он может перейти на др. уровень энергии-испытать неупругое столкновение при упругом столкновении изменяется лишь кинетич. энергия поступат. движения А., а его полная внутр. энергия Е остается неизменной. Неупругое столкновение своб. А, с быстро движущимся электроном, отдающим этому А. свою кинетич энергию,-возбуждение А, электронным ударом-однн нз методов определения уровней энергии А. [c.215]

Оищим свойством распределений (4.7), (4.12), (4.13) и (4.16) является то, что они обращают в нуль интеграл столкновений Больцмана. Иными словами, столкновения (соответственно упругие или упругие и неупругие) пе меняют таких распределений во времени или, как говорят, не приводят к релаксации распределений. [c.31]

Суммируя результаты экспериментальных исследований над ионизацией и возбуждением газа потоком электронов, мы приходим к заключению, что при столкновении электрона с атомом надо различать два случая либо в атоме не происходит никаких изменений, и электрон заметно не изменяет своей скорости, либо электрон отдаёт всю или часть своей кинетической энергии атому, и последний возбуждается или ионизуется. Первый вид столкновений называется упругим столкновением. При столкновении быстро движущегося упругого тела с другим упругим телом, медленно движущимся, первое теряет долю своей энергии, равную в среднем двукратному отношению масс сталкивающихся тел. Так как масса электрона, в 1835 раз меньше массы атома водорода, то при упругих столкновениях с атомами даже лёгких газов электроны теряют лишь около своей кинетической энергии. Столкновение, сопровождаемое передачей кинетической энергии движения электрона атому в виде энергии возбуждения или энергии ионизации, называется неупругим столкновением электрона, и притом неупругим столкновением первого рода в отличие от столкновений второго рода, о которых речь будет ниже. Об ионизации и о потенциале ионизации смотрите обзор 697] с обширным списком литературы, а также Г692, 725, 758. 759]. [c.200]

Так как импульс электрона рр велик по сравнению с импульсом фотона в металле [рр (Ио1с), то претерпевают изменения за счет перехода в высокочастотную область только частоты неупругих столкновений, частоты упругих столкновений те же, что в статическом случае [c.363]

Естественно, что в процессе столкновения для ансамбля взаимодействующих частиц выполняется закон сохранения импульса. Столкновение называют упругим, если сохраняется суммарная поступательная энергия частиц, и неупругим — в противоположном случае. Обычно предполагают, что при улругом соударении не происходит превращений частиц и не меняется их внутреннее состояние. [c.5]

Упругие столкновения молекул определяют явления переноса в газах диффузию (перенос частиц), вязкость (перенос нмпульса), теплопроводность (перенос энергии). Соответствующие коэф. переноса определяются эффективными сече-ниями упругого рассеяния частиц. Сечение рассеяния атомов или молекул на большие углы наз, газокинетич, сечением оно составляет по порядку величины 10 см . Подвижность ионов в газовой фазе также связана с сечением рассеяния иона на атоме или молекуле (см. Ионы в газах). Неупругие столкновения могут приводить к разл, процессам переходам между электронными, колебат, или вращат. состояниями молекул, ионизации, диссоциации, разл, хим, р-циям между частицами и др, каждый из этих процессов характеризуется соответствующим сечением. Напр,, столкновение двух молекул А и В, приводящее к хим. р-ции с образованием продуктов СиО, рассматривают с учетом квантовых состояний исходных молекул (обозначаются индексами I, J) и продуктов (индексы к, I) (см. Динамика 870 [c.439]

Условие инвариантности комбинаций удля упругих столкновений выполняется автоматически при любых максвелловских функциях fi. fj с произвольными нормировками. Формально можно считать, что смесь нереагирующих компонент является "химически равновесной", если функции распределения имеют максвелловский вид. Хотелось бы отметить, что такой подход имеет физический смысл, поскольку частицы с разной поступательной энергией вносят различный вклад в процессы установления равновесия. Кстати, именно на этом основана модель Ван-Чанга—Уленбека—де Бура, где вводится множественная система квантовых уровней, при которой фактически отсутствуют упругие столкновения и каждое столкновение приводит к изменению уровня. Частицы с неодинаковой кинетической энергией при этом обладают как бы различной химической активностью в процессах неупругого рассеяния. После расчета коэффициентов переноса в такой системе частицы на различных уровнях вновь считаются одинаковыми, и их концентрация находится простым суммированием. Такое объединение упругих и неупругих процессов позволило рассчитать характеристики переноса (сдвиговую и объемную вязкость, время релаксации) многоатомнь1х газов. В этой трактовке условие детального баланса представляет собой частный, вырожденный случай закона действующих масс (с условием,ДЕ= 0). [c.31]

В процессе деления основная часть нейтронов образуется за очень короткий промежуток времени (Ю сек) — это так называемые мгновенные нейтроны, и только 0,767о всех нейтронов образуется с запаздыванием — это так называемые запаздывающие нейтроны. Высвободившиеся нейтроны обладают высокой скоростью, а при их прохождении через какое-либо вещество происходят частично упругие и частично неупругие столкновения с ядрами атомов этого вещества. При упругих столкновениях нейтроны сообщают ядрам кинетическую энергию, теряя при этом скорость. Этот процесс получил название упругого рассеяния. При неупругих столкновениях нейтроны поглощаются, причем ядра становятся более возбужденными. Свою энергию возбуждения ядро может отдать снова полностью или частично, высвобождая при этом захваченный ранее нейтрон неупругое рассеяние) нейтрон может образоваться также в результате распада, или деления. Как уже отмечалось, многочисленные столкновения замедляют быстрые нейтроны до скорости тепловых нейтронов. Время замедления, зависящее от замедлителя, составляет примерно 10 сек. Вероятности рассеяния, поглощения и деления определяются соответствующими эффективными сечениями. [c.551]

Возникновение спутников основной частоты получило название комбинационного рассеяния (КР) света или эффекта Рамана (в зарубежной литературе). Оно было открыто независимо и одновременно советскими физиками Мандельштамом и Ландсбергом и индийскими физиками Раманом и Кришнаном. Вероятность неупругого столкновения мала, поэтому стоксовы линии слабые, интенсивность их в миллионы раз меньше релеевской, при фотографировании требуется длительная, часто многочасовая экспозиция. Еще более слабы ан-тистоксовы линии, так как вероятность сверх упругого рассеяния еще меньше (при низких температурах доля возбужденных молекул ничтожна). Сравнение интенсивности релеевской, стоксовой и антистоксовой линий приведено на рис. 68. [c.146]

Неорганические материалы. В металлических и керамических материалах под действием облучения тяжелыми частицами (нейтронами, а-частицами, осколками деления и т. д.) происходит ионизация (неупругие столкновения) и смещение атомов (упругое столкновение) из положений равновесия. Смещение атома в решетке с образованием устойчивой пары вакансия — межузельный атом происходит, если энергия, передаваемая при упругом столкновении, больше примерно 25 эВ. Быстрые частицы (е > 1 МэВ) в связи с этим создают не одну пару, а целый каскад (до нескольких сотен, если е 2 МэВ) смещенных атомов. Смещенные атомы образуют локализованную область нарушений, которую называют пиком смещения . Время тормбжения нейтрона от энергии 2 МэВ до 100 эВ при образовании пика смещения, как показывает расчет, 10" с [30], т. е. энергия торможения нейтрона передается в первичных соударениях атомам, среды практически мгновенно. В пике смещения в связи с этим в течение 10 с происходит резкое повышение температуры (до —10 К). Быстрая отдача тепла в окружающую среду не позволяет установиться полному струк- [c.211]

МОЛЕКУЛЯРНЫХ ПУЧКбВ МЕТОД, используется для изучения взаимодействий атомов и молекул в условиях их однократных (единичных) столкновений (упругих, неупругих и сопровождающихся хим. р-цией), а также для исследования св-в нзолир. атомов и молекул, взаимод. газовых потоков с пов-стью твердого тела, эпитаксиального наращивания тонких пленок и т.п. Основан на создании молекулярных пучков-направленных потоков атомов, молекул, радикалов, др. нейтральных частиц, движущихся в высоком вакууме практически без взаимод. между собой. Мол. пучки характеризуются распределением частиц по скоростям и внутр. степеням свободы, интенсивностью (числом частиц, прошедших через телесный угол за секунду), средней скоростью частиц и их кинетич. т-рами. Св-ва мол. пучков зависят от методов их получения. [c.123]

Рассеяние электронов делится на два типа упругое и неупругое рассеяние, что иллюстрируется на рис. 3.1. Если имеет место упругое рассеяние, то изменяется направление вектора скорости электрона V, а ее величина у1 остается фактически постоянной, так что кинетическая энергия E = 2meV , где — масса электрона, не меняется. От электрона пучка передается образцу лишь энергия менее 1 эВ, которая пренебрежимо мала по сравнению с его первоначальной энергией, которая обычно составляет 10 кэВ или более. Электрон отклоняется от направления падения на угол фу, где индекс у означает упругое . Угол сру может принимать значения в пределах от О вплоть до 180 , но его типичное значение составляет по порядку величины 5°. Упругое рассеяние происходит в результате столкновений электронов высокой энергии с ядрами атомов, частично экранированных связанными электронами. Сечение упругого рассеяния описывается с помощью модели Резерфорда [10] [c.23]