Квантовая теория ядерных процессов

Формально эти сечения вводятся в химической кинетике в полной аналогии с этими же понятиями в атомной или ядерной физике, а общий метод их расчета дается теорией молекулярных столкновений. В рамках качественных представлений сечение определенного процесса — это эффективная площадь мишени одного партнера по столкновению, в которую необходимо попасть другому партнеру для того, чтобы произошел этот процесс. Поскольку на рассматриваемом микроскопическом уровне процесс характеризуется квантовыми состояниями I и / реагентов и продуктов, а также относительной скоростью о, сечение а зависит от этих параметров, а = ац(у). Общая схема описания неравновесных реакций может быть представлена в следующем виде. [c.50]

Радиоактивный распад обычно представляют себе как спонтанное расщепление ядра с альфа- или бета- и гамма-излучением. Хотя альфа-, бета- и гамма-излучения экспериментально доказаны, оказалось, что объяснить их с позиций классической теории не просто. Наиболее очевидна парадоксальность бета-распада, если считать верной модель, по которой ядро состоит только из нейтронов и протонов. В этом случае из ядра вылетает частица, которой, согласно теоретической модели, в ядре никогда не было и нет. То же и с альфа-распадом. Обнаружив полную невозможность классического подхода к процессам распада, оставалось только попробовать объяснить ядерные явления на основе квантовой механики. Уже первые результаты оказались обнадеживающими. [c.376]

Объем книги и общий уровень изложения в ней не дают возможности систематически изложить основы квантовой химии, на автор стремился познакомить студента с основными методами ее необходимыми для понимания выводов и квантовомеханических представлений, используемых в книге. В дополнениях дана характеристика волнового уравнения Шредингера, основы квантовомеханической теории атома водорода и элементы квантовомеханической теории химической связи. Расширено рассмотрение молекулярных спектров. Значительное внимание уделено методам электронного парамагнитного резонанса, ядерного магнитного резонанса, нашедшим широкое применение при исследовании разных вопросов и уже на данной стадии развития подводящим к пониманию особенностей тонких и сверхтонких изменений в состоянии частиц. Введены основные сведения об элементах симметрии молекул и кристаллов. Описаны расчетные методы статистической термодинамики и основные понятия термодинамики необратимых процессов. Введено вириальное уравнение состояний и другие соотношения, используемые для расчета свойств неидеальных газов в широкой области температур и давлений. Приведен дополнительный материал, характеризующий особенности свойств веществ при высоких и очень высоких температурах. Описаны особенности внутреннего строения и свойств полимерных материалов. [c.12]

Революция в физике, которая произошла на рубеже XIX и XX веков, в частности благодаря открытию радиоактивности (Беккерель, 1896), разработке квантовой теории Планк, 1900) и теории относительности Эйнитгейн, 1905), привела к открытию ядерных реакций, при которых освобождается в миллионы раз больше энергии, чем при химических. В ходе ядерных реакций (радиоактивного распада) атомные ядра (неделимые с точки зрения классической физики) одних радиоактивных элементов превращаются в атомные ядра других. В природе происходит естественный радиоактивный распад ряда химических элементов. В лабораторных условиях в настоящее время возможно искусственное превращение атомных ядер всех химических элементов. Эти процессы совершаются при бомбардировке атомных ядер различных элементов высокоэнергетическими ядерными частицами. [c.45]

Проблемы, рассматриваемые в настоящей книге, весьма разнообразны. В частности, в ней дано квантовомеханическое обоснование процесса измерения времени протекания ядерных реакций методом эффекта теней изложена квантовая теория квазихарактеристическо-го излучения уквантов при радиационных переходах между зонами (уровнями) быстрых заряженных частиц в кристаллах рассмотрено влияние внешних переменных полей на процессы генерации жесткого излучения дан анализ влияния процессов многократного рассеяния частиц в кристаллах на рассматриваемые явления. [c.3]

Разработана теория молекулярной структуры, показывающая, что понятия атомов и связей могут быть строго определены исходя из топологических свойств распределения заряда в молекулярной системе, которое можно определить на основании экспериментальных данных. Как следствие этих определений в свою очередь получено определение структуры и сформулирована предсказательная теория структурной устойчивости. Эта теория связана с квантовой механикой она показывает, что определенные таким образом атомы представляют собой класс открытых квантовых подсистем с однозначным набором свойств, определяемых вариационным методом. Определение структуры связывает данную структуру с открытой окрестностью наиболее вероятной ядерной геометрии и устраняет необходимость прибегать к приближению Борна — Оппенгей-мера для подтверждения или объяснения структуры молекулярной системы. Определяя все возможные структуры для данной системы, теория показывает, что изменение структуры должно быть резким и скачкообразным процессом, который можно описать в рамках математической теории динамических систем и их устойчивостей. [c.54]

В реальных веществах ЯМР наблюдается не строго на одной частоте, как это следует из ур-ния (4), а в нек-ром интервале частот. Форма линии может также отличаться от приведенной на рис. 3. Конечная ширина линии обусловлена различием условий прецессии соседних магнитных ядер в веществе. Эти условия определяются структурой, агрегатным состоянием вещества и рядом других факторов. Поэтому спектры ЯМР стали полезным инструментом при исследовании внутреннего строения и межмолекулярных взаимодействий в твердых, жидких и газообразных соединениях. Важным фактором, определяющим ширину и форму линии ЯМР, является механизм установления равновесного распределения ядерных моментов образца в поле Но- Пока образец находится вне магнитного поля, ориентации векторов х отдельных ядер хаотически распределены по всем направлениям вследствие теплого движения атомов и молекул. При внесенип образца в поле Яо часть векторов л ориентируется по полю, а часть ( меньшая) — против поля, за счет избыточной тепловой энергии. В этом случае, согласно правилам квантовой механики, ядра могут иметь только определенные, дискретные зйаче-ния энергии, Е1 и 2- Переход к распределению в поле Яо требует нек-рого времени. Такие процессы установления носят название релаксационных и проходят через взаимодействие релаксирующих частиц между собой и с окружающей средой. В теории ЯМР рассматривается два механизма релаксации. Первый характеризуется временем установления теплового равновесия между магнитными ядрами и окружающими атомами и молекулами (спин-решеточная релаксация). Второй характеризуется временем установления равновесия в самой системе магнитных ядер (спин-сниновая релаксация). Встречающиеся в экспериментах значения Т1 лежат в интервале от 10 до 10 сек. Для твердых тел Т1 больше, чем для жидкостей и газов. Релаксация ограничивает время жизни ядра в данном состоянии. Это приводит к конечному интервалу частот, в к-ром наблюдается резонанс [c.545]

Первая четверть XX в. была временем колоссального прогресса в фундаментальных научных исследованиях. Теория относительности связала воедино массу и энергию странная квпиторая механика дала возможность понять, что микромир подчи . .огсл совершенно другим законам, чем макромир. Столь же велики были успехи квантовой механики. В эти же годы произошли два паж-ных события, имеющих отношение к энергетике. Сначала в 1939 г. Хан и Штрассман [4] впервые наблюдали процессы ядерного деления. Позже, в 1942 г., группа ученых во главе с Ферми создала первый атомный реактор в Университете Чикаго [5]. Период с 1945 по 1965 г. характерен кульминацией оптимистических взглядов на науку и технику. Ученые, особенно физики-атомщики, вызывали глубокое уважение и считались провозвестниками нового подъема жизненного уровня. Многие всерьез считали, что в технически развитых странах спустя несколько десятилетий физическому труду не будет места и наступит полностью автоматизированный рай. [c.13]