Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Асимптотическая кинетика образования объектов с квантовыми свойствами. Монография.pdf
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Разработан приближенный метод исследования асимптотики
формирования объектов с квантовыми свойствами, основанный на
кинетических представлениях о росте этих объектов из малых структурных зародышей и на расширенной трактовке принципа неопределенности применительно к пространству размеров объектов. Метод позволяет получать адекватные оценки характеристик образования субъядерных частиц и ядер, к
зообъектов,
астрофизических и космологических объектов.
ристаллических наночастиц и ме-
1. Установлены основные свойства функции (a, t) плотности
распределения объемно-упакованных объектов по размерам a:
а) в конце процесса агрегации функция плотности распределения
больших кластеров с размером a >> a
пропорциональна a
3
, т. е. массам кластеров, а средний размер a
(a0 – размер зародыша) обратно
0
кластеров много меньше максимального размера a
: a << a
max
б) существует множество локальных максимумов функции
(a, t), связанных с наиболее вероятными размерами кластеров,
а также множество нулей этой функции, отражающих неустойчивость кластеров при определенных размерах.
Получены приблизительные законы роста среднего размера
a больших кластеров со временем t при малом и большом пото-
ках зародышей. Получено приблизительное дифференциальное соотношение для определения законов роста
at в высокоинтен-
сивных процессах с большой энергетикой. Получено выражение
для максимального размера объектов.
2. Предложена кластерная модель образования частиц и ядер.
Модель позволяет аналитически определить массовые числа стабильных ядер во всем диапазоне, включая трансфермиевые элементы,
и дает адекватные оценки массовых характеристик типичных процессов приближения к равновесию: кластерной радиоактивности, спонтанног
о деления, н
уклеосинтеза тяжелых и сверхтяжелых элементов
max
;
162
Асимптотическая кинетика образования…
в звездах. Предсказано существование неизвестных нейтроноизбыточных ядер. Дано аналитическое описание глубоко неупругих релятивистских процессов. Обозначено предположение о том, что катализаторами спонтанного деления актиноидов могут быть нейтрино.
3. На основе предположения о ведущей роли фононных возбуждений кристаллических решеток нанокластеров с сильными
межатомными связями получены законы роста во времени мезоскопичес
ких об
ъектов – атомных и молекулярных кристаллов.
Полученные законы роста во времени углеродных наноструктур с ковалентными связями и частиц легких актиноидов с сильным сближением атомов позволяют объяснить все известные результаты по динамическому и статическому синтезу алмазов из
различных твердых форм углерода, а также опубликованные данные, касающиеся фазовой стаби
льности и полиморф
ных превращений плутония. На качественном уровне исследовано состояние
плутония и возможность обратного фазового перехода в образце,
охлажденном до температуры ниже 100 К.
Даны оценки характерных размеров однооболочечных углеродных нанотрубок при их предполагаемом синтезе из бензольных
колец (гексагонов).
На основе принципа неопределенности получено выражение
для ширины детонационной зоны в твер
нематически
х параметров.
дом ВВ, свободное от ки-
Показано, что принцип неопределенности допускает возможность образования белковых наночастиц без стадии образования
полипептидных наноцепей. Предложенная модель формально дает
расчетные размеры биологических наночастиц и мезообъектов, соответствующие размерам некоторых белков и ферментов, клеток,
а также органелл.
4. Определена феноменологическая константа действия в «ми-
ре» к
оллапсирующих звез
д. Аналитическим путем рассчитаны
время образования и характерный размер нейтронных звезд при
взрывах сверхновых.
Определена феноменологическая константа действия в космологических масштабах. Полученные асимптотические зависимости
размеров рассматриваемых объектов от времени дают возможность
адекватного определения границ областей квазиоднородного рас-
Заключение
163
пределения материи в космосе и границы сферы, содержащей в себе множество групп взаимодействующих между собой вселенных.
5. Предложено соотношение, связывающее пространственные
и временные масштабы с масштабами массы в микромире. Показано, что до расстояния порядка 10
–18
м и времени порядка 10
–29
–10
–26
с
справедливы обычные пространственно-временные представления.
Определена фундаментальная масса в микромире.
Получено выражение для времени формирования ядер в высокоинтенсивных процессах, протекающих при воздействии на мишень быстрых (в том числе и релятивистских) частиц.
6. Получены дискретные распределения по размерам для двух
типов мезоскопических объектов: 1) кристаллов, решетка которых
образована атомами одного вид
а, колеблющимися как
нические осцилляторы с характеристической частотой ~10
квазигармо-
12
14 с–1
–10
(«атомные» кристаллы – алмазы, тяжелые металлы); 2) кристаллов,
образованных макромолекулами, проявляющими как колебательную
природу внутренних движений с указанными частотами, так и вращательную изомерию с частотами ~10
тотной компонентой спин-решеточной релаксации (10
10
–1011 с–1, а также с низкочас-
7
–1010 с–1), соз-
дающей конформационные движения («молекулярные» кристаллы –
биологические наночастицы и мезообъекты).
7. Определены максимальные размеры рассматриваемых кристаллических мезообъектов в зависимости от размеров зародышей
для характеристической температуры их вращательных и колебательных взаимодействий. Рассмотрен промежуточный режим взаимодействий зародышей с характеристической температурой, соответствующей взаимодействию с потенциалом Леннарда – Джонса.
8.
Получены выражения для характерных размеров нитевид-
ных биологических объектов, в частности нейрофибрилл. Определены средние размеры глобулярных биологических наночастиц
и мезообъектов, образовавшихся за характеристические времена
конформационных движений 10
–10
–10
–7
с.
9. Рассмотрены примеры проявления принципа абсолютной
определенности в кинетике образования объектов. Рассчитан диапазон массовых чисел конечных продуктов, получаемых в сети основных ядерных реакций в звездах от гелия до германия. Рассчитаны характерные размеры наночастиц и мезоскопических объектов:
алмазов типа карбонадо, а также белка инсулина. Рассчитан диапа-
164
Асимптотическая кинетика образования…
зон космических размеров, включающий в себя размеры объектов
от карликовых звезд до наблюдаемой области космического пространства. В частности, дана оценка размера сверхскоплений галактик, соответствующая данным астрономических наблюдений.
10. Предпринята попытка рассмотреть возможность образования гипотетических объектов, которые до сих пор либо не обнаружены, либо не являются широко известными и не описаны в нау
ной литерату
ре явным (подробным) образом.
ч-
Предсказано образование в звездах гигантских ядер, внутри
которых под действием мюонного антинейтрино происходит реакция распада протона на нейтрон и положительно заряженный мюон. Рассмотрена аналогия между сильным взаимодействием нуклонов внутри обычных ядер, передаваемым пионами, и предполагаемым взаимодействием внутри г
ипотетических гига
нтских ядер, пе-
редаваемым мюонными антинейтрино.
Предсказано образование биологических мезообъектов, которые до сих пор, по меньшей мере, не являются широко известными.
В частности, это могут быть простейшие кремнийсодержащие организмы на основе полиметилсилоксанового каучука.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Сводная таблица наиболее вероятных массовых чисел
кластеров-нуклидов
Зародыши
n
Альфа-частицы Тритоны Дейтроны
1 2 3 4
0 4,00 3,00 2,00
1 6 4 3
2 7 6
3 8 6
4 10 9 8
5 12 11
6 14 13 11
7 13
8 16 15
9 18
10 20
11 22
12 24
13 26
14 28
15 30
16 32
17 34
18 38 36 35
19 40 38 37
20 42 40 39
21 42 41
22 43
166
Асимптотическая кинетика образования…
1 2 3 4
23 47
24 51 49 48
25 53 51 50
26 53 52
27 58
28 60 58 57
29 60 59
30 65 62
31 67 65 64
32 67 66
33 72 69
34 74 72 71
35 74 73
36 79 76
37 79 78
38 84 81 81
39 83
40 89 86 85
41 88 88
42 94 91 90
43 93
44 99 96 95
45 98
n 1 3 5
46 104 101 100
47 103
48 109 106 105
49 108 108
50 114 111 110
51 117 113 113
52 116
53 122 118 118
54 121
55 127 123 123
56 130 126 126
57
Приложение 1
167
1 2 3 4
58 135 131 131
59 134 134
60 136 136
61 143 139 139
62
63 144
64 151 147 147
65 154 149 150
66 152
67 159 155 155
68 162 157 158
69 160
70 163 163
71 170 165 166
72 173 168 169
73 171
74 174 174
75 181 176 177
76 184 179 180
77 187 182
78 185
79 187 188
80 195 190 191
81 198 193 194
82 201 196
83 204 198 199
84 201 202
85 204 205
86 207 208
87 215 209 211
88 218 212
89 221 215
90 224 218 219
91 221 222
92 224 225
93 226 228
168
Асимптотическая кинетика образования…
1 2 3 4
94
229 231
95 238 232 234
96 241 235
97 244 238
98 247 241
n 1 3 5
99 250 244 245
100 253 246 248
101 256 249 251
102 259 252 254
103 262 255 257
104 258 260
105 261 263
106 264 266
107 267 269
108 270 272
109 273 275
110 276 278
111 278 281
112 281 284
113 284 287
114 287 290
115 290 293
116 293 296
117 296 299
118 307 299 302
119 310 302 305
120 313 305 308
121 316 308 311
122 319 311 314
123 322 314 317
124 325 317 320
125 328 320 323
126 331 323 326
127 335 326 329
128 329 332
Приложение 1
169
1 2 3 4
129
332
130 335
131 338
132 350 341
133 353 344 348
134 356 347 351
135 359 350 354
136 362 354 357
137 357 360
138 360 363
139 363
140 366
141 378 369
142 381 372 376
143 384 375 379
144 378 382
145 381 385
146 384 388
147 397 387
148 400 391 395
149 403 394 398
150 397 401
151 400 404
152 403 408
153 416 406
154 419 409 414
155 412 417
156 416 420
157 429 419 423
158 432 422
159 435 425 430
160 428 433
161 431 436
162 445 435 434
163 448 438 443
164 452 441 446
170
Асимптотическая кинетика образования…
1 2 3 4
165 455 444 449
173 480 470 469
174 473 477
175 477
176 491 480 485
177 483 488
178 486
179 490