Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10 | Следующая страница реферата

В исследовании частных приложений ОТО экспериментальная физика значительно опережает теоретическую, которой все чаще приходится объяснять причины расхождения своих предсказаний с результатами практического опыта.

Еще труднее прогнозируются результаты лабораторного моделирования состояний сингулярности эпохи Большого Взрыва, в которых для выравнивания всех трех констант ядерных взаимодействий требуется достижение сверхвысоких энергий, соответствующих началу гравитационной фазы в рамках инфляционного сценария эволюции Вселенной. Своего подтверждения при помощи сверхмощных ускорителей заряженных частиц требуют и другие постнеклассические "суперидеи" строения Вселенной - суперсимметрии, супергравитации, суперструн и т. д.

Такое взаимоотношение теории и эксперимента не может оставаться терпимым, как не может и длиться бесконечно, потому что экспериментальная физика ввергла человечество в ситуацию, при которой любой пуск современного ускорителя заряженных частиц может закончиться синтезом сверхтяжелого вещества (или состояния материи), находящегося по отношению к ядерному оружию на более высоком уровне, чем атомная бомба в сравнении с каменным топором.

Курчатов и Оппенгеймер, Сахаров и Теллер имели в своем распоряжении десятилетия для осмысления результатов изобретения атомной и водородной бомб, мы же должны понять и правильно оценить сущность очередного изобретения до наступления события, под горизонтом которого свернется и исчезнет само понятие времени.

Более 50-и лет продолжается напряженное соревнование между ядерными центрами Дубны, Ливермора, Лос Аламоса, Беркли, Дармштадта (GSI, THD), ЦЕРНа и других лабораторий (список прилагается) в синтезе ультрахолодных нейтронов и сверхтяжелых трансурановых элементов. Лаборатории развиваются, оснащаются мощной техникой и требуют новой сложной работы. Нобелевский комитет выдал премию за создание нейтронного лазера, готовится расфасовка ультрахолодных нейтронов по бутылкам, словно в лабораториях высоких энергий варится пиво.

Соревнование лабораторий вышло за рамки задач прошлых лет (синтез СТЭ) и вплотную приблизилось к барьеру Великого Объединения. Качественный скачек в изучении атомного ядра назрел.

Неблагоприятный прогноз основывается на том, что ядерная физика находится на острие научно-технического прогресса, а прогресс, как известно, неостановим. Экстраполяция темпов развития техники экспериментов на ближайшее будущее убеждает в неизбежности логически закономерного, хотя и непреднамеренного уничтожения единственной обитаемой планеты Солнечной системы.

Это может случиться из-за так называемого деконфаймента, когда полученное в лаборатории нейтронное вещество с плотностью атомного ядра (2,8х1014 грамм/см3) начнет присоединять к себе атомарное и молекулярное вещество нашей планеты безостановочно.

Во всяком случае, астрофизика не предполагает мирного сосуществования обычного вещества и нейтронного, тем более - "чернодырочного".

Неожиданный деконфаймент может случиться как в самом процессе генерации сверхплотных пучков нейтронов, так и при попытке получении макроскопически ощутимого количества жидкой фазы путем конденсации или замораживания газообразных нейтронов.

Вольный или невольный, закономерный или случайный, ожидаемый или побочный деконфаймент или коллапс частицы земного вещества подготовлен материальной базой научных исследований и приходится лишь удивляться тому, что до сего дня еще не получен этот конечный продукт эволюции звезд.

Таким образом, перед наукой ставится вопрос, какой никогда еще не возникал: может ли она (наука) не открывать того, что открывать опасно? - В состоянии ли экспериментальная физика умерить свои амбиции и дать время для размышлений теоретикам? - Или по заведенному обычаю мы должны принимать всякое изобретение, каким бы кошмаром оно ни обернулось потом?

Оснований для беспокойства накопилось предостаточно.

Первое. Научные журналы последних двух лет переполнены сообщениями о синтезе нейтроноизбыточных экзотических и супердеформированных ядер, состоящих из нескольких протонов и большого числа нейтронов, а также о достижениях в области производства, накопления, хранения и перемещения ультрахолодных нейтронов (УХН) из сосуда в сосуд.

Ультрахолодные нейтроны генерируются криогенными реакторами или СВЗ (спектрометрами по времени замедления) в виде импульсных пучков высокой плотности, в которых нейтроны летят очень медленно (менее 10 м/с), благодаря чему резко (примерно в 10000 раз против показателя быстрых нейтронов) увеличивается сечение захвата их ядрами облучаемого вещества.

Качественный скачек в области производства сверхплотных пучков УХН (S=6•1015 нейтрон/с) ожидается в момент пуска строящегося в Институте ядерных исследований РАН Большого СВЗ на базе линейного ускорителя протонов Московской мезонной фабрики. Масса используемого для получения УХН сверхчистого свинца (Pb=99,99%) на этом СВЗ составит более 100 т. Аналогичные эксперименты проводятся в ЦЕРНе, где работает новый источник нейтронов n-TOF, а также на реакторе ИЛЛ (Гренобль), в Гатчине (система ПИЯФ-Гнейс и реактор "ПИК"), в Карлсруэ, Пекине, Ок-Ридже и во многих других лабораториях (приложения).

Все современные проекты источников нейтронов связаны с протонными ускорителями - циклическими и линейными. В настоящее время в мире разрабатываются три очень крупных проекта: Европейский проект суперисточника (ЕSS), аналогичные проекты реализуются в США и Японии. Эти проекты ориентированы на нейтронпроизводящие мишени средней мощностью 1-5 МВт.

В Дубне эксперименты с УХН осуществляются на реакторе ИБР-2 (который планируется заменить на ИБР-2М) и бустере ИБР-30, вместо которого вводится в эксплуатацию более мощный Источник Резонансных Нейтронов - ИРЕН, где плотность импульсного пучка нейтронов достигнет 1•1015 нейтрон/с.

Со времени открытия нейтрона Чедвиком подмечено, что ядра первого десятка элементов периодической системы Менделеева содержат нейтронов столько же, сколько и протонов, а последнего - в 1,5 раза больше.

Слишком сильная зависимость содержания нейтронов в ядре от его атомной массы определенно предостерегает от деконфаймента. Эта зависимость предупреждает о существовании критического барьера, за которым ядра легких элементов будут самопроизвольно ассимилироваться компактной массой нейтронного (гиперонного) вещества.

Нейтроны любой энергии могут легко проникать в ядро, потому что им не нужно преодолевать барьер кулоновского отталкивания, следовательно, и ядра легких элементов будут беспрепятственно падать (аккрецироваться) на нейтронное вещество. Маломощная электронная оболочка легких ядер не защитит земное вещество от нейтронного коллапса, потому что релятивистскую скорость снаряда-ядра заменит масса ультрахолодной нейтронной мишени или капли, при этом сечение захвата перестанет иметь какое-либо значение.

Красная кривая с двойными (r- и s-) пиками соответствует нейтроноизбыточным изотопам, зеленая (p) - протонообогащенным; Ю.Э.Пенионжкевич.

(Шкала массовых чисел более 200 и вопросительные знаки добавлены мною - Г.В.).

Имеются сведения о том, что нуклоны вообще и нейтроны - в частности, могут находиться в парообразном, твердом или жидком (ферми-жидкость) состоянии, т.е. испытывать фазовые переходы.

Какое из этих состояний находится ближе к цепной реакции деконфаймента и какая масса потребуется для самопроизвольной аккреции земного вещества на нейтронное - миллиарды тонн, или же достаточно 300-400 частиц, слитых или замороженных в одной капле, - лучше было бы подсчитать теоретически, чем испытать на практике.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: государство реферат, конспект занятия.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10 | Следующая страница реферата