Словарь (стр. 22 )

В 1968 на Т-4, сооружённом в ИАЭ, была впервые получена квази­стационарная физическая термоядер­ная реакция. С нач. 70-х гг. 20 в. сис­темы Т. заняли лидирующее положе­ние в исследованиях по УТС. К 1982 на Т. достигнуты «лед. параметры плаз­мы: энергетич. время жизни ~0,1 с (на установках Т-10 в СССР и PLT в США) и темп-ра ионов на оси шнура 8•107 К (на PLT при нагреве пучками быстрых атомов).

след. поколения: Т-15 в СССР, TFTR в США, JET в стра­нах Европейского экономич. сооб­щества и JT в Японии рассчитаны на достижение параметров плазмы, близ­ких к необходимым для термоядерного реактора.

Термоядерная установка «Токамак-7». Институт атомной энергии им. . Москва.

.

• См. лит. при ст. Управляемый термоядер­ный синтез. 

.

ТОКОВЫЕ ВЕСЫ (ампер-весы), при­бор для воспроизведения ед. силы то­ка — ампера. Входят как осн. часть в состав Гос. первичного эталона силы пост. электрич. тока (ГОСТ 8.022—75). Сила тока в Т. в. определяется по силе электродинамич. вз-ствия двух про­водников, по к-рым течёт одинаковый ток. Проводники имеют вид коакси­альных соленоидов с однослойной обмоткой по винтовой линии (со строго

определ. шагом). Наружный соленоид (II) неподвижен, внутренний (I) подвижный, он подвешен к одному из плеч коромысла весов и при включении тока втягивается в неподвижный соленоид с силой, к-рая уравновешивается на равноплечных весах гирями (рис.). При этом сила тока I=√(mg/(дM/дz)), где m — масса уравновешивающих гирь, g — ускорение свободного паде­ния, дM/дz — производная индуктив­ности взаимной М соленоидов по вертик. направлению z. Производная дM/дz учитывает особенности вз-ствия соленоидов по сравнению с вз-ствием двух параллельных прямолинейных проводников, через к-рое определяется ампер. Весы, применяемые в Т. в., аналогичны аналитическим, но изго­товлены из немагн. материалов. Зна­чение силы тока, воспроизводимое Т. в. Гос. первичного эталона, состав­ляет 1,018646А. Воспроизведение обе­спечивается со ср. квадратическим от­клонением, не превышающим 4•10-6 при неисключённой систематич. по­грешности, не превышающей 8•10-6.

ТОМСОНА ЭФФЕКТ, выделение или поглощение теплоты в проводнике с током, вдоль к-рого имеется градиент темп-ры, происходящее помимо выде­ления джоулевой теплоты. Теплота Томсона Qs пропорц. силе тока I, времени t и перепаду темп-ры (Т1-Т2): Qs=S(I1-I2)It. Коэфф. Томсона S — хар-ка проводника. Т. э. предсказан в 1856 англ. физиком У. Томсоном (лорд Кельвин) и установлен экспери­ментально франц. физиком Леру и др.

Согласно теории Томсона, уд. термоэдс пары проводников связана с их коэфф. S1 и S2 соотношением: dα/dT=(S1-S2)/T, где α — коэфф. Зеебека (см. Зеебека эффект).

Если вдоль проводника, по к-рому протекает ток, существует градиент темп-ры, причём направление тока со­ответствует движению эл-нов от горя­чего конца к холодному, то при пере­ходе из более нагретого участка в бо­лее холодный эл-ны тормозятся и пере­дают избыточную энергию окружаю­щим атомам (выделяется теплота); при обратном направлении тока эл-ны, пе­реходя из более холодного участка в более горячий, ускоряются полем термоэдс и пополняют свою энергию за счёт энергии окружающих атомов (теп­лота поглощается). Этим и объясняется (в первом приближении) Т. э.

• См. лит. при ст. Термоэлектрические явления.

ТОН, звук определ. высоты; в простей­шем случае — чистый тон, т. е. сину­соидальное колебание данной частоты. Т. может иметь тембральную окраску, т. е. содержать составляющие неск. частот. определяется осн. частотой звука (основной тон) и в небольшой степени зависит от его громкости.

ТОНКАЯ СТРУКТУРА (мультиплетное расщепление), расщепление уровней энергии и спектр. линий ато­мов, молекул и кристаллов, обуслов-

762

ленное спин-орбитальным взаимодей­ствием. Число подуровней, на к-рое расщепляется уровень энергии, зави­сит от числа возможных ориентации спина (от мультиплетности χ) и не превышает χ; в частности, для атомов щелочных металлов спин внеш. эл-на может иметь две ориентации (χ=2) и их уровни расщепляются на два под­уровня (дублетное расщеп­ление), а спектр. линии — на две близко расположенные линии (дублеты).

Для лёгких атомов величина «тон­кого» расщепления уровней энергии не превышает 10-5 эВ, а соответствую­щая величина для спектр. линий (в волн. числах) — неск. см-1. Расщеп­ление уровней энергии сильно возрас­тает с увеличением заряда ядра, для уровней энергии тяжёлых атомов оно может достигать десятых долей эВ и уже перестаёт быть «тонким».

• См. лит. при ст. Атом, Молекулярные спектры. 

.

ТОНКОЙ СТРУКТУРЫ ПОСТОЯННАЯ (α ), безразмерная величина, обра­зованная из универс. физ. постоянных: α=е2/ћс≈1/137, где е — заряд эл-на Согласно наиб. точным измерениям, α-1=137,035987(29). Т. с. п. опреде­ляет тонкое расщепление уровней энер­гии атома (а следовательно, и спектр. линий), величина к-рого пропорц. α2; с этим связано назв. константы а. В квантовой электродинамике а — ес­теств. параметр, характеризующий «силу» эл.-магн. вз-ствия.

ТОННА (франц. tonne, от позднелат. tunna — бочка) (т, t), единица массы МТС системы единиц, равная 1000 кг. В США применяются также длин­ная Т., равная 1016,047 кг, и ко­роткая Т., равная 907,185 кг.

ТОРМОЗНАЯ СПОСОБНОСТЬ ВЕЩЕ­СТВА, энергия, теряемая ч-цей в в-ве при вз-ствии с ним на ед. длины её пути. Т. с. в., отнесённая к одному атому массы mа, пропорц. √ma. Про­бег α-частицы в в-ве

где оα — энергия α-частицы, ρ — плотность в-ва (в г/см2). Пробег эл-нов с энергией ое в Аl~2оe, в воздухе ~4ое.

ТОРМОЗНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ, злектромагн. излучение, испускаемое заряж. ч-цей при её рассеянии (торможении) в электрич. поле. Иногда к Т. и. от­носят также излучение релятив. за­ряж. ч-ц, движущихся в макроскопич. магн. полях (в ускорителях, в косм. пр-ве), и называют его магнитотормозным; однако более употребителен в этом случае термин синхротронное из­лучение.

Согласно классич. электродинами­ке, к-рая с хорошим приближением описывает осн. закономерности Т. и., его интенсивность пр опорц. квадрату ускорения заряж. ч-цы (см. Излучение). Т. к. ускорение обратно пропорц. массе m ч-цы, то в одном и том же поле Т. и. легчайшей заряж. ч-цы — эл-на будет, напр., в миллионы раз мощнее излучения протона. По­этому чаще всего наблюдается и прак­тически используется Т. и., возникаю­щее при рассеянии эл-нов на электро­статич. поле ат. ядер и эл-нов; такова, в частности, природа тормозного рент­геновского излучения и гамма-излуче­ния, испускаемых быстрыми эл-нами при прохождении их через в-во.

и. эл-на пропорц. также квадрату ат. номера Z ядра, в поле к-рого он тормозится (по закону Кулона сила f вз-ствия эл-на с ядром пропорц. заряду ядра Ze, где е — элем. электрич. заряд, а ускорение опреде­ляется вторым законом Ньютона: а=f/m).

Спектр фотонов Т. и. непреры­вен и обрывается при максимально возможной энергии, равной нач. энер­гии эл-на. При движении в в-ве эл-н с энергией выше нек-рой критич. энер­гии о0 тормозится преим. за счёт Т. и. (при меньших энергиях преобладают потери на возбуждение и ионизацию атомов). Напр., для свинца о0≈10 МэВ, для воздуха — 200 МэВ.

Наиболее точное описание Т. и. даёт квантовая электродинамика. При не очень высоких энергиях эл-на хоро­шее согласие теории с экспериментом достигается при рассмотрении рас­сеяния эл-нов только в кулоновском поле ядра. Согласно квант. электро­динамике, в поле ядра существует определ. вероятность квант. перехода

Рис. 1. Теор. спектры энергии ξγ фотонов тормозного излучения с учётом экраниро­вания в свинце (четыре верхние кривые) и в алюминии (нижняя кривая); цифры на кривых — нач. кинетич. энергия Tе эл-на в ед. энергии покоя эл-на mec2≈0,511 МэВ (интенсивность I дана в относит. единицах).

эл-на в состояние с меньшей энергией с испусканием, как правило, одного фотона (вероятность излучения боль­шого числа фотонов мала). Поскольку энергия фотона оγравна разности нач. и кон. энергий эл-на, спектр Т. и. (рис. 1) имеет резкую границу при энергии фотона, равной нач. кинетич. энергии эл-на Те. Т. к. вероятность излучения в элем. акте рассеяния пропорц. Z2, то для увеличения выхо­да фотонов Т. и. в электронных пучках используются мишени из в-в с боль­шими Z (свинец, платина и т. п.). Угл. распределение Т. и. сущест­венно зависит от Te: в нерелятив. слу­чае (Tе<mес2, где mе — масса эл-на) Т. и. подобно излучению электрич. диполя, перпендикулярного к плоскости траектории эл-на. При ультрарелятив. энергиях (Те>>meс2) Т. и. на­правлено вперёд по движению эл-на и концентрируется в пределах конуса с угл. раствором θ≈mec2/Tе рад (рис. 2); это св-во используется для получения интенсивных пучков фо­тонов высокой энергии (γ-квантов)