На нашем сайте ежедневно публикуются десятки качественных и свежих материалов, которые Вы можете скачать абсолютно бесплатно. Рекомендуем Вам добавить Наш сайт в закладки, а также подписаться на RSS ленту, чтобы не пропускать интересных новостей.
В основе p--М. х. лежит использование яд. реакции перезарядки p-на
ядрах водорода: p-+р®n+p°. Вероятность w этой реакции очень сильно
зависит от заряда Z (в ед. заряда протона е) ядра атома Z, с к-рым
связан водород в соединении ZmHn, и равна: w(ZmHn)»a(n/m)Z-3. Кроме
того, коэфф. а в этой ф-ле даже при одном и том же Z зависит от типа
хим. связи между атомами Н, в частности от степени ионности (полярности)
связи. Т. о., p--мезонный метод позволяет надёжно отличить химически
связанный водород от свободного. Напр., для аммиака NH3 и эквивалентной
ему механич. смеси N2+3Н2 измеренное отношение
w(NH3)/1/2w(N2+3H2)»1/10.
В основе m--М. х. лежит измерение энергий и интенсивностей отд. линий рентгеновских серий в мюонных атомах (см. МЕЗОАТОМ)
разл. хим. элементов. При захвате m- ядром на возбуждённые уровни и
последующих переходах в осн. состояние испускаются характерные для
каждого элемента g-кванты. Энергия излучаемых мезорентгеновских серий
явл. хар-кой хим. элемента, ядро к-рого вместе с мюоном образует
мезоатом. Такой спектральный анализ элементного состава в-в по существу
ничем не отличается от обычного спектрального анализа. Однако в отличие
от рентгеновских серий обычных атомов, относит. интенсивность отд. линий
рентгеновских серий мезоатома зависит от вида хим. соединения, в к-рое
входит исследуемый элемент. Это св-во рентгеновского излучения m--атомов
положено в основу идеи нового метода анализа в-ва в закрытых
контейнерах, к-рый в принципе позволяет определить не только элементный
состав образца, но также и вид хим. соединения, составленного из этих
элементов.
При изучении св-в в-ва с помощью m+ и мюония
(Mu) используется наличие спина у мюона и эл-на, а также факт
несохранения четности при распаде m+®e++ve+v=m. Направление вылета е+ в
этой реакции коррелированно с направлением спина m+ . Поэтому в магн.
поле вследствие прецессии спина мюона с частотой wm= еН/mmс (где H —
напряжённость магн. поля, mm, е — масса и электрич. заряд мюона) будет
периодически меняться также интенсивность позитронов, вылетающих в
нек-ром фиксиров. направлении (рис.);
Схема наблюдения спина мюона (m+ ). Магн. поле перпендикулярно плоскости рисунка; толстая стрелка — направление спина m+ .
это даёт возможность следить за направлением спина m+. Т. о., m+ , а
также мюоний представляют собой по существу меченые атомы (см. ИЗОТОПНЫЕ ИНДИКАТОРЫ),
за движением к-рых можно проследить от момента их рождения до момента
распада. В частности, локальные магн. поля в кристалле взаимодействуют
со спином m+ и изменяют картину прецессии его спина, что позволяет
делать заключения о величине и распределении внутр. магн. полей в
кристалле, изучать диффузию мюонов в кристаллах, обнаруживать фазовые
переходы с изменением магн. структуры и т. д. Мюоний явл. аналогом атома
водорода, поэтому, исследуя реакции мюония, можно сделать заключения о
реакциях атомарного водорода. Т. к. спин мюония (в ортосостоянии) равен
1, а приведённая масса прибл. равна массе эл-на, частота его прецессии
составляет wMu» еН/2mес. При вступлении мюония в хим. реакцию связь
между m+ и е- разрывается и характер прецессии резко меняется, что
позволяет определить абс. скорость хим. реакций мюония, а следовательно,
и реакций атомарного водорода. С помощью мюония удалось моделировать
состояние водородного атома в полупроводниках, растворах и т. д.
метод изучения структуры в-ва (возник в 60-х гг.
20 в.), к-рый использует известные св-ва мюонов (m±), p- и К-мезонов для
получения данных об электронной оболочке молекул, кристаллич. и магн.
структуре в-в, скоростях хим. реакций и т. д. В М. х. можно выделить
четыре осн. направления исследований: p-- и m--M. х., изучение поведения
m+ в в-ве и реакций мюония (связанной системы m+ е-).
Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия.
Главный редактор А. М. Прохоров.
1983.
МЕЗОННАЯ ХИМИЯ
- метод изучения структуры вещества, к-рый использует свойства мюонов, и
-мезонов для получения данных об электронной оболочке молекул,
кристаллич. и магн. структуре веществ, скоростях хим. реакций и т. д.
Возник в 1960-х гг. В M. х. можно выделить четыре осн. направления
исследований: и -мезонная химия, изучение поведения в веществе и реакций мюония (связанной системы
В основе -мезонной химии лежит использование ядерной реакции перезарядки на ядрах водорода: Вероятность W этой реакции очень сильно зависит от заряда Z (в единицах заряда протона е) ядра атома Z, с к-рым связан водород в соединении , и равна.
Кроме того, коэф. a в этой ф-ле даже при одном и том же Z зависит от
типа хим. связи между атомами H, в частности от степени ионности
(полярности) связи. T. о., -мезонный метод позволяет надёжно отличить химически связанный водород от свободного. Напр., для аммиака и эквивалентной ему механич. смеси измеренное отношение
Коэф. а зависит также от физ. состояния облучаемого -мезонами вещества. Напр., при нагревании воды от комнатной темп-ры до темп-ры коэф. a увеличивается примерно вдвое.
В основе -мезонной химии лежит измерение энергий и интенсивностей отд. линий рентг. серий мюонных атомов разл. хим. элементов. При захвате m- на возбуждённые уровни и последующих переходах в осн. состояние -атома испускаются характерные для каждого элемента Энергия
излучаемых мезорент-геновскпх серий является характеристикой хим.
элемента, ядро к-рого вместе с мюоном образует мезоатом. Такой
спектральный анализ элементного состава веществ по существу ничем не
отличается от обычного спектрального анализа. Однако, в отличие от
рентг. серий обычных атомов, относит, интенсивность отд. линий рентг.
серий мезоатома зависит от вида хим. соединения, в к-рое входит
исследуемый элемент. Это свойство рентг. излучения
-атомов положено в основу идеи нового метода анализа вещества в
закрытых контейнерах, к-рый в принципе позволяет определить не только
элементный состав образца, но также и вид хим. соединения,
составленного из этих элементов. Используя мюоны малых энергий, можно
изучать также свойства и хим. состав поверхностей.
При изучении свойств вещества с помощью и мюония (Mu) используются наличие спина у мгоона и электрона, а также факт несохранения чётности при распаде Направление вылета в этой реакцдш коррелировано с направлением спина . Поэтому в магн. поле вследствие прецессии спина мюона с частотой (где Н - напряжённость магн. поля,-
масса и электрич. заряд мюона) периодически меняется также
интенсивность позитронов, вылетающих в нек-ром фиксиров. направлении
(рис.); это даёт возможность следить за направлением спина . T. о.,, а также мюоний представляют собой, по существу, меченые атомы (см. Изотопные индикаторы),
за движением к-рых можно проследить от момента их рождения до момента
распада. В частности, локальные магн. поля в кристалле взаимодействуют
со спином
и изменяют картину прецессии его спина, что позволяет делать
заключения о величине и распределении внутр. магн. полей в кристалле,
изучать диффузию мюонов в кристаллах, обнаруживать фазовые переходы с
изменением магн. структуры и т. д. Метод изучения свойств вещества с
помощью наз. (muon spin rotation), получившим широкое распространение (см. Мюонной спиновой релаксации метод).
Схема наблюдения спина мюона . Магнитное поле перпендикулярно плоскости рисунка; толстая стрелка - направление спина
Мюоний является аналогом атома водорода, поэтому, исследуя реакции
мюония, можно сделать заключения о реакциях атомарного водорода. T. к.
спин мюония (в ортосостоянии) равен 1, а приведённая масса прибл. равна
массе электрона, частота его прецессии составляет . При вступлении мюония в хим. реакцию связь между и разрывается
и характер прецессии резко меняется, что позволяет определить абс.
скорость хим. реакций мюония, а следовательно, и реакций атомарного
водорода. С помощью мюопия удалось моделировать состояние водородного
атома в полупроводниках, растворах и т. д.
Развитие получает также мюонная химия сложных атомов. Напр., при захвате
на орбиту мезоатомов неона и аргона образуются мезоатомы
соответственно с электронными оболочками атомов фтора и хлора.
Взаимодействие спинов мюона и нераспаренпого электрона атомных
оболочек этих галогенов приводит к тому, что в магн. поле их суммарный
магн. момент прецессирует с частотой мюония. Наблюдение этой прецессии
позволяет измерять абс. скорости реакций атомов фтора, хлора и т. д.
Просмотров: 522 | Автор: Vlad | Коментариев: 0 | Категория: Виды химии
Есть что сказать? Пишите, нам всегда интересно знать Ваше мнение! Все вопросы по поводу данной новости оставляйте здесь, администрация и другие пользователи портала постараются Вам помочь. Пожалуйста, пишите комментарии без орфографических и пунктуационных ошибок.