Основы современного естествознания. Беломестных В.Н - 11 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

11
Чернобыльской катастрофы, при высокотемпературном разрушении
графитовых стержней, могли бы возникнуть углеродные сферические
молекулы с включенными внутри радиоактивными атомами урана и
других металлов. Подобные “радиоактивные контейнеры” должны
представлять особую опасность, поскольку способны легко проникать
через биологические мембраны.
В последние годы велик интерес ученых к особым объектам –
трубкам из углерода, диаметр которых составляет
3 – 10 нм, а длина 2 –
4 мкм (их называют нанотрубками). Дело в том, что теоретически
предсказана сильная зависимость их электрических свойств от малых
изменений структуры. Предполагается, в частности, что диаметр трубки
и характер расположения атомов углерода в ней определяют, будет ли
трубка обладать металлической или полупроводниковой
проводимостью. Углеродные трубки – материалы для компьютеров XXI
века
.
Открытие фуллеренов означает по сути дела переход к новому
этапу органической химии – трехмерной химии углерода. От этой
химии можно ожидать существенных практических применений:
сверхпроводящих и магнитных материалов, полупроводников, батарей
и аккумуляторов, биологически активных веществ. Фуллерены уже
стали коммерческим продуктом, правда, еще очень дорогим (от 2 до 6
тысяч долларов США за грамм
чистого C
60
), поскольку трудоемок
процесс их разделения и очистки.
3. Сверхнизкие температуры. Бозе-эйнштейновская
конденсация в газах. В последние годы достигнут прорыв в методах
охлаждения и стала доступной наноградусная (нано ~10
9−
) область
температурной шкалы. Суть современных методов охлаждения до
сверхнизких температур состоит в следующем.
Как известно, при комнатной температуре атомы и молекулы газа
хаотически движутся со скоростью порядка 500 м/с. Исследовать
частицы по отдельности в этих условиях невозможно – слишком быстро
они покидают выбранный для наблюдения объем. Охлаждая газ, можно
уменьшить скорость
частиц, однако неизбежная его конденсация –
сначала в жидкую фазу, затем в твердую – сближает атомы и молекулы
до тесного контакта друг с другом, что снова мешает проводить
эксперименты с отдельными частицами. Избежать конденсации можно,
охлаждая очень разреженный газ (атомные и молекулярные пучки в
вакууме), но даже, например, при –270 °C скорости его молекул будут
велики: ~50 м/с. Значительное замедление частиц происходит только
вблизи абсолютного нуля температуры (–273,15 °С): скорость атомов
водорода при Т = 1 мкК (10
6−
К) составляет около 20 м/с.

Страницы