Реферат: Шахпаронов И. М., Чичерин В. Г

ПОПЫТКА МОДЕЛИРОВАНИЯ НЕКОТОРЫХ ПРОЦЕССОВ, ПРОИСХОДЯЩИХ

В МОЩНЫХ ГЕОАКТИВНЫХ ЗОНАХ ЗЕМЛИ

Шахпаронов И.М., Чичерин В.Г.

Введение

В накопившихся больших объемах фотографических материалов от различных экспедиций и походов в геоактивные зоны, а так же специальные исследования таких зон, довольно часто попадаются пятна и линии необычных рисунков. Если подходить к таким линиям с позиций ядерной физики, то получается, что в месте фотосъемки находится самый мощный в мире ускоритель частиц. Подход с позиций дефектов пленки не выдерживает критики, поскольку у разных, не связанных между собой исследователей, имеются схожие результаты. Специально проведенные исследования показали, что фотопленки, в большинстве случаев претерпели воздействие, какого – то излучения, имеющую большую энергию. С другой стороны, есть большое количество идентичных экзотических следов на фотоматериалах научных лабораторий [1]. В общем смысле мы исследуем и пытаемся моделировать некоторое явление природы. Назовем его µ - фактором. Обычно следы элементарных частиц в эмульсии фотопластинок, фотопленок и ядерных пластинок состоят из цепочек пятен, длиной в десятки микрон [2]. Ядерные пластинки отличаются от обычных фотопластинок и пленок, применяемых в научных исследованиях, толщиной светочувствительного слоя и повышенной концентрацией в них солей серебра. Кроме того, все, без исключения фотоматериалы чувствительны к механическим и электрическим воздействиям. В качестве источника µ – фактора применялся ускорительный комплекс МАГОН-У состоящий из источника µ – фактора, заключенного в магнитную линзу и соленоида [3]. На выходе соленоида, в фокусе системы устанавливалась мишень из различных материалов. Некоторые параметры МАГОН-У: Средняя электрическая потребляемая мощность: 40 Вт, длительность импульса по уровню 0,5: 10 нс, частота следования импульсов: 180 кГц, импульсное напряжение источника µ – фактора: 12 В, ток в импульсе источника µ – фактора: 18 кА. Исследование взаимодействия µ – фактора с веществом проводилось с помощью микроскопа МИМ-2.1 фирмы «Амфора» (Россия). Микроскоп МИМ-2.1 имеет следующие основные параметры: Разрешение по горизонтали: 15 – 80 нм, разрешение по вертикали: 0,4 нм.

Эксперимент

На (рисунке 1), представлен след µ – фактора, шириной 10мкм, полученный дистанционно в атмосфере, на ядерной пластинке, имеющей толщину фотоэмульсии 50 мкм и завернутой в два слоя черной фотографической бумаги. На (рисунке 2) изображение фрагмент следа на рентгеновской пленке РФ-3П, тоже завернутой в два слоя черной фотографической бумаги. В нашем случае в качестве одного из материалов мишени была выбрана слюда состава K2O · 3Al2O3 · 6SiO2 · 2H2O. Исследования повреждений поверхности, образовавшихся после действия µ – фактора проводились при помощи оптического интерференционного микроскопа типа МИМ-2.1. На рисунке 3А представлен единичный след после воздействия µ – фактора на поверхность слюды, двигавшегося нормально к поверхности. Соответственно, на рисунке 3Б представлен профиль кратера. Профиль канала кратера прорисован с некоторыми искажениями в нижней точке рисунков 3Б. На самом деле, канал продолжается в нижней точке рисунков, так как имеет диаметр меньше длины применяемой волны в микроскопе, и выходит за пределы пластины слюды с другой стороны.

Обсуждение

Для понимания процесса полезно провести аналогию между имеющимися данными по воздушным взрывам ядерных бомб, кратеров оставляемых ими [4], и кратерами, оставшимися после взаимодействия µ – фактора с веществом слюды. По форме те и другие идентичны. Вследствие этого мы можем считать действие µ – фактора на вещество слюды гидродинамическим. Механизм взаимодействия µ – фактора с мишенью представляется нам в следующем виде. µ – фактор, двигающийся в атмосфере, создает ударную волну и скачок уплотнения. При встрече с поверхностью мишени µ – фактор образует обратную волну, которая, отражаясь назад, формирует сферическую воронку с плотными стенками. Поскольку µ – фактор продолжает двигаться к мишени, то воронка схлопывается, образуя кумулятивную струю, пробивающую всю толщину мишени. При этом, дополнительная преграда в виде слоев фотографической бумаги служит фактом сложного лавинообразного процесса, приводящего к получению необычных для ядерной физики следов, вызванных акустическим взаимодействием с фотослоем пластинок и пленок и интерферируя между собой оставляет «отпечатки» на фотослое совершенно произвольных, но периодических конфигураций. Оценим массу «шубы» µ – фактора представляющего собой комплекс частиц, необходимый для образования кратера. Поскольку процесс идет с переходом вещества слюды в жидкое состояние, то характерные давления перехода составляют не менее 1011Па, а удельная работа на единицу объема при перемещении вещества из кратера равна ~ 0,5·1010Дж/м3. Получаем величину затраченной энергии: (0,5·1010)· (2·10-20) 10-10 Дж.





Рисунок 1. Рисунок 2.




Рисунок 3А Рисунок 3Б

С другой стороны, кинетическая энергия «шубы» µ – фактора:

В результате имеем массу одного µ – фактора: = 2·10-26 кг, при энергии (Дж), что составляет 12 нуклонов и соответствует целому спектру быстро распадающихся нуклидов. В результате распада нуклидов появляются стабильные изотопы , , причем, масса атомноподобного µ – фактора меняется в зависимости от скорости и расстояния от выхода ускорителя МАГОН –У – мишень. Возможно, что атомноподобный µ – фактор представляет собой атом вещества, без мезонов. Роль атомного «клея» выполняет магнитное поле магнитного монополя. Поскольку поток не монохроматичен и скорость движения потока µ – фактора колеблется в некоторых пределах в зависимости от расстояния от выхода источника µ – фактора u 106108 м/с, то масса всего комплекса частиц, вместе с µ – фактором, при своем торможении образовавшими кратеры, определяется как: кг. Конечно, единичный µ – фактор не может иметь массу 10-2 кг. Верхний теоретический предел для элементарных частиц известен – это магнитные монополи, имеющие массу 10-8 кг. Таким образом, мы имеем альтернативу: либо скорость µ – фактора лежит в пределах 101108 м/с; либо µ – фактор слипается в ансамбль с массой 10-2 кг и более, образуя частичку вещества и имеющую практически нулевую скорость. В одном из экспериментов с МАГОН была получена такая частичка. Мы полагаем, что реализуются оба варианта в зависимости от вносимых параметров и такая неопределенность требует дальнейшего изучения для своего окончательного решения.

Если принять, что характерный размер радиуса «шубы» µ – фактора ~10-7м., то тогда плотность «шубы» равна: 10-6 кг/м3, при u 108 м/с. Объем перемещенного, вытекшего, из кратера материала равен: 5502·60 нм31,9·10-7нм3 = 1,9 · 10-20 м3. Работа А = AU U0, где: AU5·109Дж/м3 по перемещению этого объема оценивается как А 1,9·10-20·5·109 = 9,5·10-11Дж. Весь комплекс должен формироваться и удерживаться от диссипации чем – то. Это что – то и есть, по - видимому, частица с магнитным зарядом – магнитный монополь.

Перепад давления необходимый для течения вещества из образовавшегося канала при прохождении µ – фактора и скорости равной u ~ 108 м/с, оценивается формулой:



Если принять, что ~ 2· 103 (кг/м3); 10-3; = 10-3 м.; 2· 10-7 м., то давление в канале будет больше 5·1013 ГПа. Иными словами, развиваемое давление больше чем в сердцевине белых карликов и вполне достаточно для образования ядерной материи. Таким образом, мы достигли некоторого понимания причин образования необычных следов. Мы так же показали, что µ - фактор, может пробивать большие толщи вещества. Мы поняли, что магнитный монополь сложная частица с «шубой» из нуклонов и электронов (общее определение µ - фактор), и смогли определить некоторые его свойства. Мы поняли, что масса µ - фактора переменна и зависит не только от скорости, но и от положения пучка в пространстве. Теперь мы можем предсказать в какой части пучка ускорителя МАГОН – У, и в какой части геоактивной зоны магнитный монополь «обрастет» достаточным количеством нуклонов и электронов, чтобы при торможении и взаимодействии с обычным веществом образовать атом желаемого вещества. Мы поняли, что геоактивные зоны являются центрами рудообразования. Тем не менее, классическая гидродинамическая модель взаимодействия µ – фактора с веществом в нашем случае работает не достаточно хорошо, особенно в совершенно неизученной области давлений 1013 ГПа. Мы надеемся, что дальнейшие эксперименты на ускорителе МАГОН – У и наблюдения в геоактивных зонах помогут восполнить этот пробел.

Литература

1. Прикладная физика, вып. 4, 2000, с. 83 – 100.

2. С. Пауэлл, П. Фаулер, Д. Перкинс «Исследование элементарных частиц фотографическим методом», М, Издание иностранной литературы, 1962г.

3. Journal of new energy, Vol 3, #4, 1999, I.M. Shakhparonov « Interaction between Kozyrev – Dirak radiation and radionuclides», p. 85-89.

4. Физика взрыва, в двух томах, под редакцией Л.П. Орленко, М. Физматлит, 2004г.