2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2  След.
 
 Синтез вещества
Сообщение16.01.2015, 00:21 


02/12/10
44
Здравствуйте. Подскажите , пожалуйста, есть ли опыты по синтезированию вещества из субъядерных частиц? Я поясню, в опыте используем только субъядерные частицы (которые попутно не бомбардируют ни какие атомы и молекулы) в конце опыта например атом водорода.

 Профиль  
                  
 
 Re: Синтез вещества
Сообщение16.01.2015, 02:49 
Заслуженный участник


27/04/09
28128
Какие такие субъядерные? Вы пока уточните, чем интересуетесь, а я проведу сеансы телепатии:
1. Водород, если имеется в виду протий, изотоп ${}_1^1\mathrm H$, всего-то из протона и электрона и состоит. Ионизировать его умеют давно (а рекомбинирует оно потом назад само собой).
2. Из кварков протон особого смысла собирать нет — свободные они не бывают, а из двухкварковых мезонов протон тоже не сложишь.
3. Если же имеются в виду дейтерий и тритий и всё-таки не кварки, а нуклоны ($p,n$), то, по идее, медленные нейтроны должны прилипать к протонам сами собой (но вот это уже на веру не принимайте). Опять же, ничего интересного.
4. Не только водород? Тут уже придётся с вашим ограничением расставаться — собрать вместе, скажем, два протона и два нейтрона, все отдельные, трудно, да и не нужно как-то. Лучше провести слияние дейтерия или трития с чем-то. Термоядерный синтез работает уже с середины прошлого века (хоть и ест пока энергии больше, чем удаётся извлечь — но здесь это не важно).

 Профиль  
                  
 
 Re: Синтез вещества
Сообщение16.01.2015, 17:08 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
arseniiv в сообщении #962917 писал(а):
3. Если же имеются в виду дейтерий и тритий и всё-таки не кварки, а нуклоны ($p,n$), то, по идее, медленные нейтроны должны прилипать к протонам сами собой (но вот это уже на веру не принимайте).

Куда-то надо сбрасывать лишнюю энергию. В принципе, могла бы идти реакция $p(n,\gamma)d,$ но что-то я о ней не могу найти никаких упоминаний - возможно, она слишком мало вероятна. В плазме бы такое шло, а вот в вакууме вряд ли. Зато $p+p$ известна, хотя бы теоретически: она даёт $p+p\to d+e^++\nu,$ и проходит через слабое взаимодействие: из-за этого её нереально наблюдать в земных условиях (слишком мала вероятность), зато это одна из основных реакций синтеза на Солнце (протонный цикл; на Солнце очень много вещества, и поэтому реакция идёт с заметной скоростью).

 Профиль  
                  
 
 Re: Синтез вещества
Сообщение16.01.2015, 17:50 
Заслуженный участник


07/07/09
5408
Вот тут почти о конструировании атома
Цитата:
Учёным из университета Райса (г. Хьюстон, США) удалось получить возбужденные атомы калия диаметром около миллиметра. Гиганты являются наиболее точной реализацией модели атома Бора. Работа опубликована в Physical Review Letters.
«Используя ридберговские атомы в высоковозбужденном состоянии и пульсирующие электрические поля, мы смогли управлять движением электронов и привести атом в планетарное состояние», — говорит руководитель исследования Барри Даннинг.

Ридберговскими называют атомы, в которых один из электронов внешней оболочки находится в высоковозбужденном состоянии. Воздействуя на такой атом лазерным излучением с определенной длиной волны, можно добиться «раздувания» его внешней электронной оболочки.

Планетарная модель атома была разработана около ста лет назад датским физиком Нильсом Бором. Согласно этой модели, электроны обращаются вокруг ядра атома, как планеты вокруг звезды, находясь лишь на определённых орбитах — энергетических уровнях. Электрон может испускать фотон, переходя с высокого энергетического уровня на низкий. Напротив, поглощение фотона, переводя электрон в возбужденное состояние, «перебрасывает» его на более высокий уровень. Эта модель принесла Бору Нобелевскую премию по физике в 1922 году.

Однако согласно квантовой теории, положение электрона на орбите вокруг атома не может быть определено — электрон представляет собой волну, «размазанную» по оболочке. Тем не менее, в случае с ридберговскими атомами, электроны переходят в псевдоклассическое состояние, в котором движение электрона можно отслеживать.

«В достаточно большой системе квантовые эффекты на уровне атомов могут переходить в классическую механику модели атома Бора», — поясняет Б. Даннинг.

Группа ученых из Университета Райс, в которую также входили исследователи из Венского технологического университета и Оакриджской национальной лаборатории, с помощью тщательно подобранных серий короткий лазерных импульсов смогли привести атом в состояние, в котором «локализованный» электрон обращался вокруг ядра на значительно большем расстоянии.

Диаметр оболочки достиг 1 мм, при том, что размер атома калия в обычных условиях составляет 243 пикометра (триллионных долей метра).

По словам Б. Даннинга, измерения показали, что электрон оставался локализованным на определенной орбите и вел себя почти как «классическая» частица, сообщает РИА «Новости».
http://webcache.googleusercontent.com/s ... ns&strip=1

 Профиль  
                  
 
 Re: Синтез вещества
Сообщение16.01.2015, 18:16 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Ещё конструируют атомы из антиматерии - правда, пока антиводород.

 Профиль  
                  
 
 Re: Синтез вещества
Сообщение16.01.2015, 18:56 
Заслуженный участник


27/04/09
28128
Munin в сообщении #963189 писал(а):
Куда-то надо сбрасывать лишнюю энергию.
А, точно. Я повёлся на то, что более тяжёлые ядра могут так хватать нейтроны — они-то могут в изомерное состояние перейти!

 Профиль  
                  
 
 Re: Синтез вещества
Сообщение16.01.2015, 20:28 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Да, вот у дейтерия возбуждённых уровней нет.

 Профиль  
                  
 
 Re: Синтез вещества
Сообщение17.01.2015, 21:51 


02/12/10
44
Я использовал термин субъядерные, специально чтобы отсечь протоны и нейтроны. Я так понял что синтезировать вещество из кварков и из двух кварковых мезонов не возможно?
А каким образом протоны были созданы во вселенной?( понятно, что в следствие большого взрыва образовалось вещество и протоны в том числе...) Какой механизм образования? То есть были созданы кварки(в те времена они может существовали в свободном состоянии..??) и они при каких то условиях стали взаимодействовали и получился протон? Или протон родился каким то другим способом?

 Профиль  
                  
 
 Re: Синтез вещества
Сообщение17.01.2015, 22:08 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
AndreyP в сообщении #963768 писал(а):
Я использовал термин субъядерные, специально чтобы отсечь протоны и нейтроны.

Так протоны и нейтроны и называются субъядерными частицами. И вместе с ними, все остальные адроны, а так же лептоны и бозоны взаимодействий.

AndreyP в сообщении #963768 писал(а):
Я так понял что синтезировать вещество из кварков и из двух кварковых мезонов не возможно?

Стоит столкнуть кварки посильнее (впрочем, можно и электроны), то в результате полетят во все стороны, в том числе, и протоны и нейтроны.

AndreyP в сообщении #963768 писал(а):
А каким образом протоны были созданы во вселенной?( понятно, что в следствие большого взрыва образовалось вещество и протоны в том числе...) Какой механизм образования? То есть были созданы кварки(в те времена они может существовали в свободном состоянии..??) и они при каких то условиях стали взаимодействовали и получился протон?

Да, в общем и целом так.

 Профиль  
                  
 
 Re: Синтез вещества
Сообщение17.01.2015, 22:16 


02/12/10
44
Munin в сообщении #963785 писал(а):
Стоит столкнуть кварки посильнее (впрочем, можно и электроны)

То есть если столкнуть электроны межу собой можно получить протон??

 Профиль  
                  
 
 Re: Синтез вещества
Сообщение17.01.2015, 22:20 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Да!!!

 Профиль  
                  
 
 Re: Синтез вещества
Сообщение17.01.2015, 22:24 


02/12/10
44
А книжку не подскажите где можно про это почитать?

 Профиль  
                  
 
 Re: Синтез вещества
Сообщение17.01.2015, 22:30 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Очень популярная:
И. Д. Новиков. Куда течёт река времени?
(Она в общем не о том, но там одно из самых лучших изложений "для детей", которое я видел.)

Серьёзная, хотя и популярная:
Окунь. Физика элементарных частиц.

Ну, для начала...

 Профиль  
                  
 
 Re: Синтез вещества
Сообщение17.01.2015, 22:43 


02/12/10
44
А в Ф.Хелзен А. Мартин. "Кварки и лептоны" про это дело есть ? Просто я этот учебник читаю. Пока до 3 - й главы дошёл, может там дальше что то про это будет?

 Профиль  
                  
 
 Re: Синтез вещества
Сообщение17.01.2015, 22:49 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Да, есть. Тогда первая книжка не для вас. Вторая - просто более конспективно и "с высоты птичьего полёта" о том же самом.

-- 17.01.2015 22:51:19 --

AndreyP в сообщении #963821 писал(а):
Пока до 3 - й главы дошёл, может там дальше что то про это будет?

Я посмотрел - это даже на рисунке 1.11 есть.

-- 17.01.2015 22:55:00 --

И глава 11 - уже целиком про это.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 24 ]  На страницу 1, 2  След.

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group