Тяжёлые ионы. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Тяжёлые ионы - атомы хим. элементов с массой, большей, чем у атома Не. Ускорители тяжёлых ионов создают пучки тяжёлых ионов с интенсивностями до 10¹²-10¹³частиц/с и с энергиями до неск. десятков ГэВ на нуклон ускоряемого иона (и выше). Такие ускорители работают в Ин-те тяжёлых ионов в Дармштадте (Германия), в международных центрах ядерных исследований в Женеве и Дубне.

Тяжёлые ионы дают возможность изучать атомные ядра, далеко отстоящие от линии стабильности, и осуществлять синтез трансурановых элементов с атомными номерами Z>100, особенно в области Z>110-120, где теория предсказывает существование относительно долгоживущих ядер ("остров стабильности"), С помощью Т. и. синтезированы элементы с Z=102-112.

Тяжёлые ионы позволяют исследовать свойства короткоживущих ядерных систем, состоящих из 300-500 нуклонов. Образовавшись в результате взаимодействия налетающего Т. и. с тяжёлым ядром-мишенью, такие "сгустки нуклонов" могут обладать большим угл. моментом и принимать не обычные геом. формы, а, напр., форму гантели (один шар как бы "скользит" по поверхности другого). Время жизни системы из двух не слившихся тяжёлых ядер может быть достаточно большим для того, чтобы вокруг такой "квазимолекулярной" системы успела образоваться часть общей электронной оболочки. Рентг. излучение, связанное с квантовыми переходами электронов в этой оболочке, даёт сведения о свойствах сверхтяжёлых атомов c Z>100.

В реакциях с тяжёлыми ионами действуют электрич. поля, к-рые являются наиб. сильными среди всех электрич. полей, известных во Вселенной. Это открывает возможность проверки законов квантовой электродинамики, позволяет исследовать нелинейные и др. эффекты, к-рые могут возникать лишь в очень сильных полях.

Пучок тяжёлых ионов оказывает сильное термич. и механич. воздействия на кристаллич. решётку. При этом может изменяться его хим. состав по заранее заданной программе. Пучок тяжёлых ионов может быть сфокусирован в узкий луч диам. в неск. мкм. Тяжёлые ионы могут воздействовать практически на любое свойство вещества, зависящее от его структуры и хим. состава. При этом радиац. воздействие тяжёлых ионов на вещество тем сильнее, чем тяжелее ион.

Используя ионы с энергиями ~10 МэВ/нуклон, можно изменять свойства материала на глубине до неск. десятков мкм. Ускорители тяжёлых ионов высоких энергий позволяют воздействовать на очень глубокие внутр. слои облучаемых материалов. Пучки тяжёлых ионов используются для легирования поверхностных и близких к ним слоев полупроводниковых материалов. Ионная имплантация открывает возможности для изготовления сплавов, к-рые практически невозможно получить др. способами, напр., из-за хим. несовместимости компонентов, препятствующей их взаимному проникновению. Обработка слоев компонентов пучками Т. и. позволяет "подавить" их несовместимость и получить сплавы с необычно высокими прочностью, термостойкостью, антикоррозионностью и т. д. Таким же путём можно улучшать свойства существующих и создавать новые, в т. ч. и высокотемпературные, сверхпроводники.

Пучки тяжёлых ионов используются для моделирования радиац. повреждений, вызываемых нейтронами, в тепловыделяющих элементах и конструкц. материалах ядерных реакторов, приводящих к их деформации. Тяжёлые ионы оказываются приблизительно в 10⁶ раз более эффективными в создании радиационных дефектов, чем нейтроны. Радиац. эффект, к-рый в реакторах достигается за 1-2 года, с помощью тяжёлых ионов может быть промоделирован в течение неск. часов.

Пучки тяжёлых ионов применяются для произ-ва фильтров из тонких пластич. плёнок (см. Ядерные фильтры).

Литература по тяжёлым ионам

Знаете ли Вы, что такое мысленный эксперимент, gedanken experiment?
Это несуществующая практика, потусторонний опыт, воображение того, чего нет на самом деле. Мысленные эксперименты подобны снам наяву. Они рождают чудовищ. В отличие от физического эксперимента, который является опытной проверкой гипотез, "мысленный эксперимент" фокуснически подменяет экспериментальную проверку желаемыми, не проверенными на практике выводами, манипулируя логикообразными построениями, реально нарушающими саму логику путем использования недоказанных посылок в качестве доказанных, то есть путем подмены. Таким образом, основной задачей заявителей "мысленных экспериментов" является обман слушателя или читателя путем замены настоящего физического эксперимента его "куклой" - фиктивными рассуждениями под честное слово без самой физической проверки.
Заполнение физики воображаемыми, "мысленными экспериментами" привело к возникновению абсурдной сюрреалистической, спутанно-запутанной картины мира. Настоящий исследователь должен отличать такие "фантики" от настоящих ценностей.

Релятивисты и позитивисты утверждают, что "мысленный эксперимент" весьма полезный интрумент для проверки теорий (также возникающих в нашем уме) на непротиворечивость. В этом они обманывают людей, так как любая проверка может осуществляться только независимым от объекта проверки источником. Сам заявитель гипотезы не может быть проверкой своего же заявления, так как причина самого этого заявления есть отсутствие видимых для заявителя противоречий в заявлении.

Это мы видим на примере СТО и ОТО, превратившихся в своеобразный вид религии, управляющей наукой и общественным мнением. Никакое количество фактов, противоречащих им, не может преодолеть формулу Эйнштейна: "Если факт не соответствует теории - измените факт" (В другом варианте " - Факт не соответствует теории? - Тем хуже для факта").

Максимально, на что может претендовать "мысленный эксперимент" - это только на внутреннюю непротиворечивость гипотезы в рамках собственной, часто отнюдь не истинной логики заявителя. Соответсвие практике это не проверяет. Настоящая проверка может состояться только в действительном физическом эксперименте.

Эксперимент на то и эксперимент, что он есть не изощрение мысли, а проверка мысли. Непротиворечивая внутри себя мысль не может сама себя проверить. Это доказано Куртом Гёделем.

Понятие "мысленный эксперимент" придумано специально спекулянтами - релятивистами для шулерской подмены реальной проверки мысли на практике (эксперимента) своим "честным словом". Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.