Монография посвящена систематическому и всестороннему изложению одного
из экспериментальных методов ядерной физики - метода толстослойных
фотоэмульсий. Монография написана известным английским ученым лауреатом
Нобелевской премии по физике профессором С. Пауэллом
и его сотрудниками Д. Перкинсом
и П. Фаулером, которые уже много лет успешно
работают в этой области. Подробно рассматриваются методика измерений,
основные применения этого метода в физике элементарных частиц, обсуждаются
конкретные результаты, в частности такие важные достижения, как открытия
ряда элементарных частиц (заряженных
π и К-мезонов и др.). Большое число
фотографий публикуется впервые.
Курс лекций по теории ядерных реакций.
Многоканальный подход в теории столкновений.
Теория резонансных ядерных реакций. Модели
прямых ядерных реакций. Статистический подход в
теории ядерных реакций. Микроскопический подход
в теории ядерных реакций
Обзор посвящен обсуждению современного
состояния фундаментальных свойств нейтрона.
Приведены экспериментальные результаты по
времени жизни нейтрона, угловым корреляциям.
Ю. А. Лазарев, Ю. В. Лобанов, В. Г. Субботин, В. К.
Утенков, Г. В. Букланов, И. В. Широковский, Ю. С.
Цыганов, Ф. Ш. Абдуллин, А. Н. Поляков, А. М. Сухов
Открытие новой
области стабильности
В основе современных теорий о строении и
стабильности атомных ядер лежат представления о
так называемых ядерных оболочках, т. е. об
упорядоченном расположении протонов и нейтронов
в ядре на определенных энергетических уровнях.
Несмотря на то, что энергия, обусловленная
оболочечной структурой ядер, составляет
несколько мегаэлектронвольт (менее 1% от полной
энергии ядра) ядерные оболочки в конечном итоге
определяют конфигурацию ядер и оказывают
значительное и разнообразное влияние на их
свойства. Наиболее сильно оболочечные эффекты
выражены для сферических ядер, содержащих
"магические" числа протонов Z и нейтронов N.
Так, для дважды магического ядра 208Pb (свинец-208) с
Z=82 и N=126 они дают вклад в энергию около 12 МэВ. В
стабильности тяжелых ядер оболочечные эффекты
играют ключевую роль.
Известно, что окружающий нас мир состоит из 83
химических элементов, самый легкий из них -
водород (его атомный номер - Z=1), самый тяжелый -
уран (Z=92). Возможно, уже на первом уроке химии у
любознательного ученика возникает вопрос:
почему химических элементов именно столько и чем
определяется их количество? Как ни
парадоксально, этот вопрос представляет собой
одну из фундаментальных научных проблем
познания материального мира.
Стабильные атомные ядра имеют достаточно
определенное число протонов и нейтронов. В
статье рассмотрены происхождение этой
закономерности, квантовая природа ядерных сил.
Обсуждаются модель жидкой капли, описывающая
массы ядер, а также современные методы
исследования ядер, далеких от полосы
стабильности.
.Рассматривается современное состояние
экспериментальных исследований в новом
направлении ядерной физики, связанном с
получением и применением пучков радиоактивных
ядер..
Почему возникла теория струн? Выход за рамки
Стандартной модели. Суперсимметрия. Можно ли
экстраполировать до длины Планка? От частиц к
струнам. Взаимодействия струн. Теория струн и
гравитация. Единая теория. Дуальности в теории
струн. Пространство-время обречено! Надежды,
связываемые с теорией струн.
На сайте "Элементы" открыт
проект, посвященный LHC, в рамках которого
предполагается рассказать по
возможности простыми словами о том, что, как и
зачем будет изучаться на LHC. Проект
состоит из трех разделов. В первом разделе,
посвященном физике элементарных частиц в целом, будет рассказано о тех
явлениях в микромире, которые нужны для
понимания целей и работы LHC. Во втором разделе
будет описано устройство и задачи LHC. Оба этих
раздела подготовят к третьему, самому важному, —
результатам, полученным на LHC. По мере наполнения
проекта в нём будут появляться новые страницы во
всех трех разделах. В ленте
новостей предполагается
оперативно освещать все интересные события,
относящиеся к LHC; самые важные из них будут
описываться в отдельных больших новостях. Проект
ведет Игорь Иванов.
Настоящие лекции посвящены кварковой структуре
адронов, построенных из легких кварков. При
описании кварковой структуры использовались,
единственно, симметрии сильного взаимодействия. Модели частиц (каких много) не рассматривались.
Не рассматривалась также структура адронов, в
состав которых входят тяжелые кварки. Первый
круг вопросов (модели частиц) не излагается ввиду
его обширности. Второй круг вопросов ( тяжелые
кварки) не излагается ввиду того, что обсуждение
физики тяжелых кварков тяготеет, в основном, к
электрослабым взаимодействиям и
рассматривается в курсе электрослабых
взаимодействий. Поэтому представленный здесь материал, являясь
некоторой законченной частью теории
элементарных частиц, излагается отдельно. Настоящие лекции формировались с 1989 года,
составляя часть курса по теории элементарных
частиц для студентов МФТИ. Основным источником
этих лекций была неопубликованная рукопись
Л.Б.Окуня "Адроны и кварки". Другим
источником были "Лекции по теории унитарной
симметрии элементарных частиц" Нгуен Ван Хьеу
(Атомиздат, Москва 1967). Список используемой литературы, ввиду ее
малочисленности, отсутствует.
Описаны основные свойства идеального газа
кварков и глюонов - кварк-глюонной плазмы.
Рассматривается возможность экспериментального
наблюдения различных сигналов о фазовом
переходе адронный газ - кварк-глюонная плазма в
столкновениях тяжелых релятивистских ионов..
Наше представление о Вселенной. Пространство и
время.Расширяющаяся Вселенная.Принцип
неопределенности. Элементарные частицы и силы в
природе. Черные дыры. Черные дыры не так уж
черны.Рождение и гибель Вселенной. Стрела
времени. Объединение физики.
Несколько лет назад астрофизики обнаружили
интригующий факт. Результаты наблюдений за
далекими сверхновыми звездами показали, что
Вселенная расширяется заметно быстрее, чем ей
"предписывает" общепринятая теория: ее как
бы "распирает" некая сила, о природе которой
почти ничего неизвестно. Предполагается только,
что она представляет собой остатки некоего поля,
существовавшего в первые мгновения жизни
Вселенной, которых, однако, хватает, чтобы
повлиять на ее дальнейшую судьбу. Статья
написана по материалам работы Э. Линдера,
профессора Национальной лаборатории им.
Лоуренса и Космологического центра при
Флоридском университете, опубликованной в
журнале "CERN COURIER" в сентябре 2003 года.
Естествознание сейчас находится в начале
нового, необычайно интересного этапа своего
развития. Он замечателен прежде всего тем, что
наука о микромире — физика элементарных
частиц — и наука о Вселенной —
космология — становятся единой наукой о
фундаментальных свойствах окружающего нас мира.
Различными методами они отвечают на одни и те же
вопросы: какой материей наполнена Вселенная
сегодня? Какова была её эволюция в прошлом? Какие
процессы, происходившие между элементарными
частицами в ранней Вселенной, привели в конечном
итоге к её современному состоянию?
В этой обзорной статье мы остановимся на
некоторых интересных свойствах классических
черных дыр. Если дополнить общую теорию
относительности квантово-механическими
представлениями, черные дыры перестают быть
абсолютно черными. На самом деле, они испускают
тепловое излучение. Существование этого
теплового излучения приводит к ряду парадоксов.
Если же использовать дополнительно еще и теорию
струн в качестве квантовой теории гравитации,
часть парадоксов разрешается. Это приводит к
некоторым интересным изменениям в нашем
концептуальном понимании пространства-времени.
Активные процессы в атмосфере Солнца. Изотопный состав солнечных
космических лучей. Радиоактивное Солнце. Гамма вспышки в атмосфере Солнца.
Синтез дейтерия на Солнце и состояние солнечной плазмы в период вспышки.
Нейтронная корона Солнца
Представлена сокращенная и исправленная версия
классического учебника, изданного в 1981 голу в
издательстве МГУ. В данной интернет версии
исправлены все найденные ошибки и опечатки и
исключена последняя глава оригинального
издания, посвященная радиопульсарам из-за того,
что в данной области произошли слишком сильные
изменения.
В книге нашли отражение представления теории относительности и
космологии, астрофизики и физики атомного ядра и элементарных частиц,
понятия сверхтекучести, сверхпроводимости и энтропии. Последняя глава –
фантастический рассказ о том, как один "изобретатель" построил "вечный
двигатель", и о психологической травме, которую пережили бы профессиональные
ученые, если бы такое невозможное событие произошло.
В ч. I сделана попытка составить список наиболее
интересных и фундаментальныхфизических и
астрофизических проблем, кратко пояснить и прокомментировать ихсодержание, современное состояние соответствующих
исследований, их возможнуюроль для использования
в технике и т.п. В ч. II вошли статьи и выступления,касающиеся методологии науки, а также некоторые другие.
Ч. III содержит в основном очерки и воспоминания, посвященные памяти выдающихся
физиков. В новомиздании (1-е изд. — 1985 г.)
переработана ч. I, добавлен ряд статей в ч. II и
III. Для физиков и астрофизиков — преподавателей физики средней и высшей
школы, инженеров и научных работников,
интересующихся путями развитиянауки.
В наблюдаемой Вселенной доминирует вакуум; по плотности энергии он
превосходит все "обычные" формы космической материи вместе взятые. Вакуум
создает космическую анти-гравитацию, которая управляет динамикой
космологического расширения в современную эпоху. В результате
космологическое расширение ускоряется, а 4-мерное пространство-время мира
становится тем временем статическим. На это определенно указывают недавние
наблюдательные исследования далеких вспышек сверхновых звезд. Открытие
космического вакуума влечет за собой коренной пересмотр устоявшихся
представлений о современном состоянии Вселенной. Оно ставит ряд новых
принципиальных проблем как в космологии, так и в фундаментальной физике.
Почему плотность космического вакуума имеет именно то значение, которое
найдено в наблюдениях? Почему различные компоненты космической среды имеют
разные, но все же близкие по порядку величины наблюдаемые значения
плотности? Вместе с тем это открытие, сделанное на больших космологических
расстояниях (сотни и тысячи мегапарсек), проливает свет на динамику нашей
близкой окрестности во Вселенной, на движения галактик в локальном объеме с
радиусом до 10-20 Мпк, где космологическое расширение и было первоначально
обнаружено.
Темная энергия - удивительный феномен природы - была впервые обнаружена
в наблюдениях сверхновых звезд, вспыхивающих очень далеко от нас, на полпути
к горизонту мира. Она создает "всемирное антитяготение", которое проявляется
в ускоренном расширении Вселенной как целого. По этому глобальному эффекту
темная энергия и была открыта двумя международными группами
космологов-наблюдателей в 1998-99 годах. В 2000 г. мы показали, что темная
энергия способна проявлять себя также и на очень близких расстояниях от
Млечного Пути. Теория, предложенная в ГАИШ МГУ, объясняет феномен разбегания
галактик в ближней Вселенной, остававшийся загадочным со времен открытия его
Хабблом в 1929 г. Как оказалось, динамикой хаббловского потока управляет
антитяготение темной энергии, которое заставляет галактики потока удаляться
от Млечного Пути и друг от друга с ускорением. Наша теория вместе с
современными высокоточными наблюдениями позволила обнаружить темную энергию
в ближней Вселенной и дать независимую наблюдательную оценку ее плотности.
Сделана попытка объяснить, почему из свойств
симметрии пространства-времени и квантовых
законов движения следует необходимость
существования античастиц. Указано на одну из
важнейших проблем современной космологии -
барионную асимметрию Вселенной и ее связь с
физикой элементарных частиц.
В данной статье отмечается, как после
1993 года возрос интерес к попыткам протонным
пучком осуществить форсированный режим
получения энергии в обычном реакторе. Но такие
попытки решали бы проблему более интенсивного
применения уже освоенного человечеством мирного
использования энергии деления атомных ядер.
Заветной же мечтой по-прежнему оставалось бы
решение проблемы осуществления управляемого
синтеза тяжелых изотопов ядер водорода. В статье отмечается также, что за 50
прошедших лет попытки получить управляемый
термосинтез тяжелых изотопов ядер водорода не
дали окончательных результатов. В связи с этим
обращается внимание на возможный путь решения
той же проблемы без использования
термодинамического нагрева.
Физика подкритического реактора, работающего
как усилитель энергии ускоренных протонов или
более тяжелых ядер. Этот вариант в настоящее
время рассматривается как основа безопасной
ядерной энергетики. Фундаментальные
исследования элементарных процессов с участием
релятивистских ядер очень важны для
оптимального выбора ускоренного пучка..
Радиационная акустика - научное направление,
развивающееся на стыке акустики, ядерной физики,
физики высоких энергий и элементарных частиц. Ее
основу составляют исследования и применения
радиационно-акустических эффектов, возникающих
при действии проникающего излучения - пучков
частиц (протонов, электронов, фотонов и др.) и
отдельных частиц на вещество. Приводятся
сведения о терморадиационной генерации звука в
конденсированной среде и о применениях этого
эффекта..
Это - краткая заметка вдогонку подробной статьи
Николая Никитина "Мелодрама под названием
Время искать Хиггс". Хиггсовский бозон, как
известно, пока не открыли. Осенью 2000 года думали,
что открыли, когда ALEPH (коллаборация на LEP) объявил
результаты, которые вроде как указывали на
существование Хиггса с массой 115 ГэВ. (Читайте мою
заметку "Открыт ли Хиггсовский бозон?" и
указанную выше статью Николая Никитина).
Хиггсовский бозон (или просто Хиггс) - не просто
еще одна элементарная частица. Это частица,
которая, в некотором смысле, определяет свойства
нашего мира.
"Физика элементарных частиц представлена на
сервере Scientific.ru материалами
различного характера. Костяк составляют
регулярные обзоры новых статей, появившихся в
архивах епринтов hep-ph
и hep-ex. В комментариях к
выбранным статьям я стараюсь не ограничиваться
описанием того, что конкретно сделано в этой
работе, а пытаюсь обрисовать и место статьи в
физике частиц. В идеале, после прочтения
комментария, специалисту в смежных областях
должны быть понятно, о чем статья и каковы ее
основные результаты."
Автор книги, Ян Гор-Лесси, Генеральный директор
Уранового Информационного Центра (Австралия). Книга знакомит читателей с производством и
использованием энергии во всех своих формах,
содержит полезные данные о ядерной энергетике и
о воздействии на окружающую среду
альтернативных источников электроэнергии. Книга
будет интересна всем, особенно ученым, педагогам
и молодым людям, которым предстоит строить
общество 21-ого столетия.
В учебном пособии обсуждаются
проблемы радиационно-химических превращений
рабочих тел и реагентов, использующихся на
различных стадиях ядерного топливного цикла.
Учебное пособие: физико-химические
основы явления радиоактивности, взаимодействие
ионизирующих излучений с веществом, особенности
влияния радиации на живые организмы, дозиметрия
и методы защиты.
Сайт школьника из Мариуполя Игоря Дерябина
(радиация и её параметры, измерение, воздействие,
приборы, нормы, защита, литература, законы,
конференции и семинары, термины, ссылки).
В материалах «ПГБ» и иных СМИ часто
используются термины, количественные
и качественные критерии радиоактивного
излучения и облучения людей. Каков механизм
действия на человеческий организм
ионизирующего излучения,
как оно измеряется и определяется?
Пособие включает темы: виды радиоактивного
распада, взаимодействие ионизирующего излучения
с веществом, дозиметрия, единицы радиоактивности
и дозы. Описано действие ионизирующего излучения
на биологическую клетку, ткани и организм
животного и человека. Показаны медицинские и
экологические последствии аварии на ЧАЭС.
Обзор. "2009 год был объявлен ЮНЕСКО Международным годом астрономии.
Поводом послужило то, что 400 лет назад Галилео Галилей сделал первые
астрономические открытия с помощью телескопа. Прошедший год ожидания вполне
оправдал - было получено немало интересных результатов. Это случилось во
многом благодаря работе новых наблюдательных инструментов и спутников."
Роль взрывчатки исполняет оранжевый порошок бихромата аммония,
«плутоний» представляет подкрашенный черной тушью поролон, а "замедлитель" –
отрезок термоусадочного кембрика. В качестве детонатора выступает отрезок
нихромовой проволоки.
В отличие от программы создания ядерных бомбардировщиков – а СССР даже
испытывал в воздухе специально сконструированный реактор, – история
проектирования атомных мегапоездов зашла не так далеко. Не были построены ни
экспериментальные образцы локомотивов, ни соответствующие замыслу пути. Все
остановилось на уровне эскизных проектов.
Курс посвящен критическому анализу современного состояния науки
радиохимии и перспективам ее развития. В первой части (фундаментальная
радиохимия) рассмотрены такие аспекты, как кинетика распада и накопления
радионуклидов, синтез и свойства новых трансурановых элементов, химия мюония
и позитрония, химия ультраразбавленного состояния и диффузия радионуклидов в
твердых телах, жидкостях и газах, радиоактивные равновесия в естественных и
реакторных радиоактивных семействах, изотопные эффекты и эффекты отдачи, а
также обсуждены современные методы разделения, концентрирования и
переработки радиоактивных веществ. Значительное внимание уделено химии
горячих атомов. Вторая часть курса посвящена химии радиоактивных (т.е. не
имеющих стабильных изотопов) элементов и некоторым важным «экзотическим»
изотопам. Третья часть (прикладная радиохимия) посвящена радионуклидным и
ядерно-химическим методам исследования вещества: гамма-резонансная
спектроскопия, позитронная спектроскопия и томография,
эманационно-термический анализ твердых тел и твердофазных процессов,
микротомография на радиоактивных газовых зондах, метод радиоактивного
диффузионного газового зонда, метод изотопного разбавления,
изотопно-кинетический метод исследования химических реакций и др. В
заключительной части курса приведены примеры использования идей радиохимии в
химии, геологии, охране окружающей среды, молекулярной биологии и медицине.
Спецкурс «Радиоактивность и радиация» – один из разделов курса лекций
«Основы радиохимии» читаемого студентам 4-го курса кафедры радиохимии
Химического факультета МГУ. Он состоит из восьми частей. Первая часть –
вводная – содержит информацию по атомной и ядерной физике, необходимую для
понимания идей, развиваемых в последующих лекциях. Вторая часть посвящена
явлению радиоактивности – типам распада, кинетике распада, в том числе –
процессам накопления и распада в рядах генетически связанных радионуклидов.
В третьей части рассмотрено явление изотопии, даны методы синтеза,
разделения и анализа изотопов, а также приведены данные по
ядерно-физическим, физико-химическим и токсикологическим свойствам некоторых
важных изотопов. В четвертой части основное внимание уделено ионизирующему
излучению – разным видам радиации, источникам излучения, процессам
взаимодействия излучения с веществом (прохождение, поглощение, отражение),
включая эффекты каналирования и радиолиза. В пятой части – радиологии – дан
критический анализ современным представлениям о взаимодействии излучения с
биологическими объектами (биологической тканью и живыми организмами). Пятая
часть – дозиметрия и защита – посвящена расчетам поглощенных доз при внешнем
и внутреннем облучении, проблемам ядерной и радиационной безопасности,
нормам и правилам, регламентирующим работу с источниками ионизирующего
излучения, радиационной гигиене и технике безопасности при работе с
радионуклидами. Шестая часть – аппаратура и методы измерения ионизирующих
излучений (включая спектрометрию) и экспериментальные методы дозиметрии, в
том числе – локальной. Седьмая часть – математическая физика – рассматривает
радиоактивный распад, как статистический процесс. В этой части обсуждены
алгоритмы планирования радиохимического эксперименты и методы обработки и
интерпретации результатов радиометрических измерений. Наконец, восьмая часть
посвящена применению явления радиоактивности и ионизирующих излучений в
науке, технике и медицине. В Приложении даны таблицы ядерно-физических
свойств основных изотопов, законы Российской федерации по ядерной и
радиационной безопасности, нормы и правила МАГАТЭ, а также нормы и правила
России.
Курс лекций посвящен анализу и управлению
радоновым риском профессионалов (работников урановых шахт,
горно-обогатительных заводов, сотрудников некоторых специальных
предприятий ядерной индустрии, операторов радиоизотопных хранилищ,
врачей-радиологов и т.п.), населения, проживающего в зоне влияния
радоноопасных объектов, людей, обитающих (и работающих) в сельских
домах и/или городских квартирах, больных, принимающих интенсивную
радонотерапию, а также отдыхающих на радоновых курортах. Рассмотрены
физико-химические свойства радона, ядерно-физические характеристики
его изотопов и источники радона в природных и техногенных средах.
Значительное внимание уделено методам мониторинга радона и торона, а
также продуктов их распада в окружающей среде, процессам выделения
радона из почвы и строительных материалов, механизмам миграции
радона в экосистемах, способам расчета поглощенной дозы человеком и
популяцией, и оценке медико-биологических последствий облучения
радоном. Приведены карты радонового риска для России и других стран,
изложена идеология оптимизации строительства и эксплуатации
радонозащищённых жилых помещений по экономическим и экологическим
критериям. В заключительной части курса дан критический анализ
современных представлений о лечебных свойствах радона. Обсуждены
перспективы широкого применения радона в медицине, здравоохранении,
науке и технике.
История создания фундаментальных основ ядерной индустрии. Ядерная
индустрия: история развития. Развитие ядерной индустрии в разных странах:
Германия, США, Великобритания, Франция, Канада, СССР (Россия), Китай,
Индия, Пакистан, ЮАР, Япония. Ядерная индустрия, топливно-энергетический
комплекс и ядерная энергетика. Физические основы ядерной индустрии.
Источники ионизирующего излучения. Изотопные генераторы тепла,
электрического тока и света. Физика атомного реактора. Ядерные реакторы.
Современные ядерные реакторы России. Перспективные ядерные реакторы. Атомные
электростанции. Ядерные двигатели для транспорта. Химия радиоактивных
элементов. Ядерные топливные циклы. Дореакторная часть уранового топливного
цикла. Послереакторная часть уранового топливного цикла. Радиохимическая
переработка ядерного топлива. Конечная часть ядерного топливного цикла.
Утилизация оружейных нуклидов. Радиационно-химические процессы в ядерном
топливном цикле. Предприятия ядерной индустрии. Термоядерный синтез.
Установка для термоядерного синтеза. Ядерные материалы. Безопасность
предприятий ядерной индустрии. Аварии на предприятиях ядерной индустрии.
Экологический риск ядерной индустрии. Ядерное оружие. Юридические аспекты
ядерной индустрии. Экономические аспекты ядерной индустрии.
Спецкурс «Ядерная медицина» – одна из составных частей курса лекций
«Радиология и ядерная медицина» читаемого студентам 4-го курса кафедры
радиохимии Химического факультета МГУ. В нем рассмотрены вопросы
использования радионуклидов (как природных, так и искусственных) и связанных
с ними ионизирующих излучений в медицине для целей диагностики, терапии и
хирургии. Приведены методы генерации короткоживущих радиоактивных изотопов и
методы скоростного направленного синтеза меченых фармпрепаратов, детекторы и
основная аппаратура, используемые в ядерной медицине. Основное внимание
уделено таким методам лучевой диагностики, как компьютерная рентгеновская
диагностика, позитронно-эмиссионная томография, сцинтиграфия и др. Дан
критический анализ различных способов визуализации и построения объемных
изображений дозовых полей, изменяющихся в пространстве и времени.
Особенности методик иллюстрируются на примере диагностики различных
болезней. Во второй части курса обсуждены перспективы применения
радионуклидов для терапевтических целей, а ионизирующих излучений (так
называемого гамма-ножа) для хирургических целей. В конце рассмотрено
использование радона для терапии различных заболеваний. В дополнительных
главах даны некоторые справочные материалы по дозиметрии в различных сферах
ядерной медицины и биологическому действию ионизирующих излучений.
