Этюды о симметрии - Синг Дж.Л.
Скачать (прямая ссылка):
теплопроводности особых хлопот не доставляет. Следует сразу же добавить,
что радиационные повреждения вызывают изменения в материале приборов,
введенных в реактор, и это следует учитывать при решении проблем,
связанных с его приборным оснащением.
Во-вторых, можно говорить о потере пластичности. Дефекты решетки приводят
к тому, что плоскости скольжения в кристаллах оказываются блокированными,
материал становится жестким и хрупким. Этот тип радиационных повреждений
требует особой осторожности при обращении с урановыми тепловыделяющими
элементами, и с ним приходится считаться в первую очередь. Изменения
пластических свойств материала можно продемонстрировать наглядно. Этот
эффект могли наблюдать посетители выставки "Атомная энергия в США",
показанной в Женеве. Каждые несколько секунд легкий шарик попеременно
бросали то в один, то в другой медный цилиндр. Оба цилиндра внешне
выглядели одинаково, но отличались тем, что один из них был подвергнут
облучению нейтронами в Ок-Риджском реакторе. Нормальный цилиндр при ударе
о него шарика не издавал звука, в то время как облученный "пел", как
камертон. Никакая холодная обработка меди не могла бы придать ей такой
жесткости, какая была у облученного образца.
Оба названных нами типа эффектов - падение теплопроводности и потеря
пластичности - наиболее поразительны, но отнюдь не наиболее опасны. Для
нормальной работы реактора большую опасность представляют два других типа
радиационных повреждений.
Примером одного из них служит разбухание материала. Смещение атомов из
узлов решетки приводит к расширению кристалла. Следовательно, по мере
увеличения дозы радиации объем блока из материала также увеличивается.
Когда в лабораториях Комиссии по атомной энергии в Айдахо был введен в
действие реактор для испытания материалов с новым замедлителем из окиси
бериллия, объем замедлителя в первый день увеличился на 1%. К счастью,
расширение замедлителя не росло линейно со временем: через 10 дней объем
возрос менее чем на 10% по сравнению с первоначальным. Тем не менее
использование в качестве элементов решетки материалов, способных изменять
свои размеры после окончания монтажа, может доставить много хлопот.
140
II. Ядерная энергия
Другой, не менее неприятный радиационный эффект - энергетическая
неустойчивость облученного материала. Атомы внедрения обладают большими
запасами энергии. При их отходе назад (в вакансии решетки) эта энергия
освобождается. Таким образом, над облученным материалом висит
своеобразный энергетический дамоклов меч. Количество энергии, запасенной
в атомах внедрения, может доходить до сотен калорий на 1 моль
(молекулярный вес вещества, выраженный в граммах). Ясно, что внезапное
освобождение этого запаса может приводить к неприятным последствиям. С
другой стороны, это явление открывает и новые конструктивные возможности
материала: некоторые ученые предлагают использовать облученный графит как
своеобразную аккумуляторную батарею.
Мы называем перечисленные выше эффекты "повреждениями" потому, что они
изменяют важные свойства материалов, помещенных в реактор для выполнения
определенных функций, основанных именно на этих свойствах. Изменение
свойств считается вредным не потому, что новые свойства ни
при каких
обстоятельствах не смогут найти себе полезных применений,
а лишь потому, что эти изменения влияют на те функции ма-
териала, для выполнения которых он был предназначен. Чтобы свести до
минимума влияние нежелательных изменений на работу реактора, было
предложено подвергать материалы, используемые в его конструкции,
предварительному облучению. Такая "хитрость" позволяет наделять материалы
требуемыми свойствами и делать их устойчивыми к дальнейшему облучению.
Можно надеяться, что предварительно облученные материалы будут находить
все более и более широкое примение, по мере того как будет расти наше
понимание их свойств и возможностей. Графитовые аккумуляторные батареи и
сверхтвердая медь - лишь первые строки обширного списка этих неожиданных
свойств. То, что известно сегодня о свойствах материалов, подвергшихся
действию радиации,- лишь первые, едва заметные царапины на поверхности
глубокого знания их свойств.
Нас, авторов этой статьи, радиационные эффекты заинтересовали в связи с
созданием первых больших реакторов, и мы считаем особой удачей, что
явление, первоначально казавшееся лишь досадной помехой, ныне обещает
снабдить нас ценной информацией о свойствах твердого тела в целом и о
свойствах многих материалов, используемых в нашей повседневной практике.
III. КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА
10
ПРОБЛЕМА ИЗМЕРЕНИЯ •)
ВВЕДЕНИЕ
В течение последних нескольких лет заметно усилился интерес к логическим
основам квантовой механики [1-24]2). Стимулом послужили попытки изменить
вероятностную интерпретацию квантовой механики. Даже после того, когда
выяснилось, что предпринятые попытки оказались менее плодотворными, чем
надеялись их адепты3), интерес к логическим основаниям теории сохранился.
