Текст книги "Все науки. №3, 2022. Международный научный журнал"

Обнаружен и исследован фотовольтаический и фоторефрактивный эффект и определён единственное отличное от нуля фотовольтаический коэффициент

K₁₄ =2∙10^—9A∙см∙ (Вт) ^-1 для кубическом кристалле ZnS. Коэффициенты K₁₄ более чем на порядок превышают соответствующие коэффициенты в LiNbO3:Fe.

Показана возможность использование фотопьезоэлектриков в голографической записи. В этом случае запись осуществляется двумя когерентными лучами с поляризацией соответствующей фотовольтаическому току. Реконстуирование записанной голограммы достигается путем освещения кристалла лучом когерентного света той же длины волны. Однако, поляризация этого луча выбирается таким образом, чтобы освещение не приводило к генерации фотовольтаического тока. Стирание записанной голограммы достигает путем равномерного освещение поверхности лучом света с предыдущей поляризации. Также стирание может осуществляться путем отжига кристалла при 170С.

Автор благодарит С. Шамирзаеву за обсуждение.

1. Рывкин. С. М. Фотоэлектрические явления в полупроводниках. М.: Физматгиз. 1963. 494С.

2. Бьюб Р. Фотопроводимость твердых тел. М.: ИЛ. 1962. 558С.

3. Э.И.Адирович. Фотоэлектрические явления в полупроводниках и оптоэлектроника. Ташкент: Фан. 1972. 343 С.

4. Glass A.M., Voh der Linbe D., Nerren T.J.//High– voltage Bulk Photovoltaic effect and the Photorefractive process in LiNbO₃. J. Appl. Phys. Let, 1974. N4. v.25. p.233—236.

5. Фридкин В. М. Фотосегнетоэлектрики. М.: Наука. 1979. С.186—216.

6. В.И.Белиничер. Исследования фотогальванических эффектов в кристаллах. Дисс. на соискание. докт. физ-мат. наук. Новосибирск. 1982. 350 С.

7. Леванок А. П., Осипов В. В. Механизмы фоторефрактивного эффекта.// Изв. Ан. Россия, 1977. Т.41. №4. C.752—769.

8. Стурман Б. И., Фридкин В. М. Фотогальванические эффекты в средах без центра инверсии. М.: Наука. 1992. 208 С.

9. Фридкин В. М. //Объемный фотовольтаический эффект в кристаллах без центра симметрии. Кристаллография. 2001. Т.46 №4. С.722—726.

АЛЮМИНИЕВАЯ РЕЗОНАНСНАЯ ЯДЕРНАЯ РЕАКЦИЯ

Аннотация. Развитие физики резонансных ядерных реакций, о которой неоднократно говорилось в целом ряде самых различных публикаций, становиться причиной для дальнейшего исследования применения данного метода относительно различных ядер и проведения подробных расчётов.

Ключевые слова: ядерная реакция, протон, изотоп магния, кулоновский барьер, длина волны, частицы, истинное сечение.

Annotation. The development of the physics of resonant nuclear reactions, which has been repeatedly discussed in a number of very different publications, becomes a reason for further investigation of the application of this method with respect to various nuclei and for conducting detailed calculations.

Keywords: nuclear reaction, proton, magnesium isotope, Coulomb barrier, wavelength, particles, true cross section.

Пятая ядерная реакция, исследуемая на сегодняшний день, что и придаёт ей данный коэффициент, представляется следующим образом (1).

Протон с энергией в 4,457595117 МэВ и массой в 1,00728 а. е. м., налетает на алюминий-27 с атомной массой в 26,98153863 а. е. м., с выделением изотопа магния-24 с массой 23,9850417 а. е. м., а также альфа-частицы с массой 4,001506179 а. е. м.

Изначально, необходимо определить, какое количество энергии затратит протон, приближаясь к ядру алюминия, а именно высоту кулоновского барьера (3), определив радиус ядра алюминия-27 в (2).

Следовательно, нынешняя энергия протона, после затраты на кулоновский барьер, составляет 0,4 эВ. Теперь, необходимо вычислить энергетический выход данной ядерной реакции, с указанными массами в (4).

Поскольку эта реакция экзо-энергетическая, то нет смысла вычислять для неё порог реакции, остаётся лишь записать пару энергетических уравнений (5—6) и затем вычислить энергии, приобретаемые магнием-24 и альфа-частицей.

Из этих энергетических уравнений стало ясно, что кроме выхода реакции, добавляется и оставшаяся кинетическая энергия, благодаря чему общая энергия, распределяемая между частицами, составляет 2,115204957 МэВ из равенства (7). Теперь, для распределения этих энергий достаточно воспользоваться (8) и (9).

И наконец, остаётся определить сечение ядерной реакции и число взаимодействий. Изначально, необходимо вычислить длину волны налетающих протонов, для этого достаточно определить их импульс через (11), перед этим вычислив скорость в (10), а затем уже длину волны в (12).

Переходя уже к исчислению сечений, достаточно воспользоваться (13), но также необходимо использование коэффициента, о котором говорилось ранее, по этой причине применяется и (14), и только после вычисляется истинное сечение (15), для некоторых подсчётов, этот коэффициент становится равным единице, поэтому просто не указывается, но в данном случае, если подсчитать таким же образом.

Теперь, когда сечение известно, для этой реакции, остаётся ввести число взаимодействий (19), перед этим вычислим число атомов на кубометр (16) и указав толщину пластины в 78 мкм, поскольку пробег протона (максимальное расстояние на котором может пройти при определённой энергии) с энергией 3 МэВ составляет это значение.

А также необходимо определить в (18) начальное число бомбардирующих протонов, указав, что их общая сила тока 25 А, а время одного акта, который вытекает уже из параметров циклотрона, описываемый в предыдущих главах составляет 328,13 нс, что гораздо больше времени даже самой долгой реакции, откуда можно вычислить заряд (17), а из него уже и число протонов (18).

Это число всех частиц, прошедших сквозь пластину и не вошедших в реакцию, а для того, чтобы вычислить те, которые вошли в реакцию, достаточно определить разность в (20), а затем уже вычислить из них заряд, учитывая, что альфа-частица несёт 2 элементарных заряда (21) и силу тока (22).