1.Атомні електростанції. Екологічні проблеми використання ядерної енергії.

А́томна електроста́нція (АЕС) — комплекс споруд, машин, апаратів і приладів, з допомогою яких тепло для нагрівання пари, що надає турбіні руху, створюється внаслідок процесу ланцюгової реакції в ядерному реакторі. Турбіна, у свою чергу, обертає електричний генератор, таким чином генеруючи електричний струм.

У результаті роботи АЕС утворюються радіоактивні відходи та відпрацьоване ядерне паливо. Вони є небезпечними для людини і довкілля, для знешкодження вимагають переробки та тривалого зберігання.

У цілому реальний радіаційний вплив АЕС на природне сере­довище є набагато (у 10 і більше разів) меншим при­пустимого. Якщо врахувати екологічну дію різнома­нітних енергоджерел на здоров'я людей, то серед не відновлюваних джерел енергії ризик від нормаль­но працюючих АЕС мінімальний як для працівників, діяльність яких пов'язана з різними етапами ядер­ного паливного циклу, так і для населення. Глобаль­ний радіаційний внесок атомної енергетики на всіх етапах ядерного паливного циклу нині становить близько 0,1 % природного фону і не перевищить 1 % навіть при найінтенсивнішому її розвитку в майбут­ньому.

Видобуток і переробка уранових руд також пов'язані з несприятливою екологічною дією. Колек­тивна доза, отримана персоналом установки і насе­ленням на всіх етапах видобутку урану й виготов­лення палива для реакторів, становить 14 % повної дози ядерного паливного циклу. Але головною про­блемою залишається поховання високоактивних відходів. Обсяг особливо небезпечних радіоактивних відходів становить приблизно одну стотисячну час­тину загальної кількості відходів, серед яких є висо­котоксичні хімічні елементи та їх стійкі сполуки. Розробляються методи їх концентрації, надійного зв'язування й розміщення у тривких геологічних формаціях, де за розрахунками фахівців, вони мо­жуть утримуватися протягом тисячоліть Серйозним недоліком атомної енергетики є ра­діоактивність використовуваного палива і продуктів його поділу. Це вимагає створення захисту від різно­го типу радіоактивного випромінювання, що знач­но підвищує вартість енергії, яку виробляють АЕС. Крім цього, ще одним недоліком АЕС є теплове забруднення води, тобто її нагрівання.

Цікаво відзначити, що за даними групи англійсь­ких медиків, особи, що працювали протягом 1946— 1988 рр. на підприємствах британської ядерної про­мисловості, живуть у середньому довше, а рівень смертності серед них від усіх причин, включаючи рак, значно нижчий. Якщо враховувати реальні рівні радіації та концентрації хімічних речовин в атмо­сфері, то можна сказати, що вплив останніх на фло­ру в цілому досить значний порівняно із впливом радіації.

Наведені дані свідчать, що за нормальної роботи енергетичних установок екологічний вплив атомної енергетики у десятки разів нижчий, ніж теплової.

Невиправним лихом для України залишається Чорнобильська трагедія. Але вона більше стосуєть­ся того соціального строю, що її породив, ніж атом­ної енергетики. Адже ні на одній АЕС у світі, крім Чорнобильської, не було аварій, що безпосередньо призвели до загибелі людей.

Імовірнісний метод розрахунку безпеки АЕС у цілому свідчить, що при виробленні однієї й тієї самої одиниці електроенергії, імовірність великої аварії на АЕС у 100 разів нижча, ніж у випадку вугільної енер­гетики. Висновки з такого порівняння очевидні.

2.Сильна взаємодія та структура адронів. Адрони. Адронами називаються елементарні частинки, що беруть участь у сильних взаємодіях. Вони, як правило, беруть участь і в усіх інших взаємодіях - електромагнітних і слабких. Адрони входять до найбільш численної групу елементарних частинок - їх нараховується біля 400. Адрони підрозділяються на стабільні і квазістабільні адрони і резонанси. У свою чергу стабільні адрони підрозділяються на мезони і баріони. Теоретичні мотиви такого підрозділу будуть з’ясовані при розгляданні кваркової теорії. В групу резонансів входять мезонні і баріонні резонанси.

Вважаючи адрон сферою радіуса R з щільністю маси ρ, припускаючи, що Rn = nd, де d - константа, а n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, отримаємо для маси Адрону:

Mn = a (nd) 3, де a = 4,19 ρ	(1)
Тоді для зміни мас: mn = Mn - Mn-1 = mb [n3 - (n - 1) 3],		(2)

де mb = ad3, це і є маса оболонок, для яких mn +1 = mn +6 m1n, або

mn +1 - mn = nmd,

(3)

де md = 6m.

Мабуть, це вже пряме прояв квантових властивостей. Відносини M1/M1; M2/M1...M6/M1 і m1/m1; m2/m1...m6/m1 рівні відповідно 1; 8; 27; 64; 125; 216 і 1; 7; 19; 37; 61; 91 (M2, M3, M4 - маси π-мезона, K-мезона, нуклона і т.д.)

У перших з'являються симптоми унітарної симетрії [1], другі вказують на кількість і природу частинок, що утворюються у взаємодії, в залежності від того, які оболонки в них беруть участь: якщо стикаються К-мезон і нуклон своїми зовнішніми оболонками, то можуть утворитися один К- мезон і три π-мезона або 6 π-мезонів, без обліку енергії взаємодії.

Значення констант (використані характеристики π, К-мезонів і нуклона) такі:

d = 0,255 ... 0,257 Фермі, mb = 16,17 МеВ, діапазон змін 13,91 МеВ <mb <18,73 МеВ, були отримані для радіуса нуклона 1 Фермі. Значення d, можливо, вказує на наявність часток з R = d / 2 і масою m ≈ 4 ... 1,9 МеВ.

Дані уявлення достатні для визначення мас адронів. Є деяка дуже слабка аналогія оболонок з кварками (ненаблюдаемость, послідовне зростання мас, число оболонок, їх придатність в якості складових частин адронів).

У першому наближенні адрони, мабуть, можна представити у вигляді куль з радіусом> 0,4 ​​Фермі (Ф). Тоді з достатньою точністю можна визначити зміну розмірів адронів.

За проведеними оцінками:

для Rp = 1 Ф: Rπ = 0,53 Ф, Rk = 0,81 Ф.

для Rp = 0,8 Ф: Rπ = 0,42 Ф, Rk = 0,65 Ф.

а різниці радіусів:

для Rp = 1 Ф: dnk = 0,2 Ф, dkπ = 0,27 Ф, ΔRnπ / 2 = 0,235 Ф;

для Rp = 0,8 Ф: dnk = 0,154 Ф, dkp = 0,228 Ф, ΔRnπ / 2 = 0,191 Ф.

Таким чином, досвід показує, що, в межах помилок, d є константою, приблизно рівної 0,2 ... 0,25 Ф (це основний результат і попереднього [1], і даного повідомлень).

Для розгляду структури адронів приймається, як припущень, сталість щільності маси адронів ga та їх сферичність. Оцінки показують, що при цих припущеннях радіуси адронів Ra приймають ряд дискретних значень, а їх приріст ΔRa незважаючи на деякі відхилення, викликані може бути наближеністю вищевказаних припущень, є практично постійною величиною (ΔRa ≈ 0,25 Фермі). Отже, адрони, в першому наближенні, можна розглядати як просторові адрони з дискретним збільшенням їх мас Ma [Ma = c1n3 (lg Ma = c2 +3 lgn); c1, c2, - константи, n = 1, 2, 3 ...] . Число n досить точно показує місце даного виду адронів в їх масовому спектрі (зі зміною n на 1 з'являється новий вид адронів).

Дані уявлення призводять до появи первинної частки (n = 1) з радіусом ≈ 0,25 Фермі, властивості якої підлягають дослідженню, оскільки з неї починається адронний група і оскільки не визначені її квантові характеристики. Слід також зазначити, що з'являється підгрупа адронів з мінімальною масою ≈ 7500МеВ (n = 8), встановлення реального існування якої, дозволить певною мірою з'ясувати можливості такого розгляду структурних особливостей адронів.