Главная В избранное Контакты News О проекте Планы сайта Карта Гостевая
счетчик сайта
Размер шрифта:

>>Найти: на:

Кратко:


Контролированный распад изомеров - реальность?

В Национальной лаборатории Аргонн (США) в рамках национального научно-исследовательского проекта США проводится эксперимент по получению ядерной энергии за счет контролированного распада изомеров. В этом эксперименте в качестве источника возбуждения перехода в основное состояние изомера гафния 178mHf используется усовершенствованный рентгеновский источник фотонов Advanced Photon Source (APS). Он в 100 тыс. раз мощнее использовавшихся до сих пор источников возбуждения. С его помощью ученые надеются найти пути контролированного распада ядерных изомеров. Возможно, они уже давно их нашли и не спешат делиться секретами из-за перенасыщения остального мира милитаристскими маньяками и террористами разных мастей.

Как получить достаточное количество ядерного изомера гафния 78mHf?

Идея ученых основана на реакции «крошения» ядра на десятки мелких частей-нейтронов под ударом протона с очень высокой энергией около 800 МэВ. В Национальной лаборатории Лос-Аламос (США) ученые в линейном ускорителе протонов бомбардируют ядра тантала ускоренными протонами и получают смесь из изомера гафния 178mHf и гафния 178Hf в соотношении 4:10 000.

 

    

Смотрите каталог с ценами на пневматические пистолеты и выбирайте подходящие Вам.

    

 

Это интересно знать

Знаете ли вы о ядерных изомерах ?

В последнее время пристальное внимание ученых привлекают ядерные изомеры. Если в химии изомером называется молекула с тем же составом, но другим геометрическим упорядочением атомов, то в физике ядерным изомером называется иное возбужденное, но стабильное состояние ядра химического элемента с тем же количеством протонов и нейтронов. Ядерный изомер — это стабильное и относительно долгоживущее возбужденное состояние атомного ядра с замедленным обратным распадом в основное состояние. Изомер представляет собой прекрасный аккумулятор энергии, и если учёные смогут найти способ её контролированного высвобождения, то у инженеров появится совершенно новый тип аккумуляторных батарей — ядерных батарей. Дело в том, что переход из возбужденного состояния в основное можно инициировать электромагнитным воздействием, т.е. бомбардируя ядерный изомер пучком фотонов.

Кроме того, исследования изомеров могут позволить проследить за процессами образования новых химических элементов внутри звезд и оценить время жизни и эволюции, а это - один из важнейших вопросов всей астрофизики.

Длительность возврата в основное состояние объясняется тем, что в процессе возврата изомер должен претерпеть значительные изменения структуры (так ведут себя изомеры формы) или углового момента (так ведут себя спиновые изомеры). Период полураспада ядерных изомеров находится в очень широком диапазоне: от пикосекунд до миллиардов лет.

Например, изомер гафния 178mHf имеет период полураспада около 31 года и энергию перехода в основное состояние около 2,4 МэВ. Таким образом, всего 1 г гафния 178mHf аккумулирует около 109 Джоулей энергии. По некоторым оценкам, в результате ускоренного распада такого количества чистого гафния 178mHf может высвободиться столько же энергии, сколько высвобождается при детонации 200 кг тротила! Естественно, что такие материалы и технологии вызывают повышенный интерес у создателей оружия.

В 2003 г. Министерство обороны США громогласно заявило о разработке принципиально нового вида оружия. Оно основано на способности ядер атомов некоторых элементов при сравнительно небольшом внешнем возбуждении выделять гораздо большие количества энергии. Ранее было известно, что ядра некоторых элементов могут находиться в высокоэнергетическом состоянии, из которого постепенно переходят в обычное, излучая при этом энергию в виде гамма-лучей.

Как уже упоминалось выше, изомер гафния 178mHf имеет «период полураспада» около 31 года. Возможность значительного ускорения этого процесса вплоть до взрыва была продемонстрирована группой под руководством Карла Коллинза из Университета штата Техас (США). Они облучали ядра высокоэнергетического изомера гафния рентгеновскими лучами, генерированными обычным рентгеновским аппаратом, которым пользуются медики. Причем в качестве усилителя использовали обычный усилитель, которым пользуются рок-музыканты. В результате они зафиксировали выделение энергии в 60 раз больше, чем было затрачено в эксперименте.

Этот результат вызвал огромный резонанс в печати, ведущие ученые мира засомневались в этих результатах и не смогли их воспроизвести в своих научных лабораториях, обладая несравненно более надежным и точным оборудованием. Коллинз не сдавался и апеллировал к тому, что его оппоненты используют не те режимы и условия эксперимента. Он обещал привести окончательные и убедительные доводы на японском источнике синхротронного излучения с очень мощным и точным источником рентгеновского излучения SPRINT-8.

Несмотря на неоднозначность его результатов и скептические оценки многих ведущих ученых, Коллинзу удалось получить одобрение на финансирование со стороны Министерства обороны США в размере около 30 млн долл.! Чем же ему удалось убедить и покорить военных?

Дело в том, что энергия, которая освобождается в виде гамма-излучения при возбуждении 1 г гафния, в тысячи раз больше обычного взрыва. Например, «взрыв» 1 г гафния будет эквивалентен взрыву 50 кг тротила. В отличие от атомных бомб, для взрыва «гафниевой бомбы» не требуется критической массы, т.е. из нее можно делать миниатюрные заряды: снаряды, мины, гранаты и, возможно, даже пули!

Кроме критики принципиальной возможности индуцированного перехода в основное состояние изомера гафния, вызывает скепсис и сама возможность коммерческой добычи изомера гафния. Чтобы использовать изомер гафния, нужно сгенерировать его, поскольку в природе он присутствует в чрезвычайно малых количествах. Из-за технологических сложностей в атомных реакторах и ускорителях элементарных частиц пока можно получать не более десятитысячных долей грамма изомера гафния в год.

Ещё более обещающие перспективы открываются для создателей новых типов портативных и долговременных источников питания. В настоящее время ученые стремятся создать прототип ядерной батареи для космических аппаратов на основе этого эффекта. Фантазии это или реальность — ответ на данный вопрос будет известен уже в ближайшем будущем. А пока можно сказать, что американская военная исследовательская программа была закрыта спустя некоторое время, официальное финансирование прекращено. Но так ли это на самом деле?

>>>Читайте по теме: Лунный гелий-3 - ядерное горючее будущего.

>>>Читайте дальше: Шаровая молния - сестра «Летающих тарелок» ?

Лунное притяжениеКосмический телескоп им. Эдвина П. Хаббла [1 2]Космические открытия телескопа им. ХабблаОрбитальные телескопы ближайшего будущегоАстрономические открытияЖизнь стара как мир ...Вселенная в атоме?За пределами Солнечной системы обнаружена водаЦЕРН. История и настоящее физики элементарных частиц [1 2]Путешествия во времени станут реальностьюЦЕРН. Большой адронный коллайдер запущенЯдерные изомерыШаровая молния - сестра летающих тарелок?Научные гипотезы о воскрешении человекаЗагадочные возвращения

 
 
Главная В избранное Контакты Новости О проектеПланы сайта

 

 

 

 

   
Rambler's Top100 Рейтинг лучших сайтов категории Наука / Образование


© KV