На главную
Содержание

ЯГМА-ЯДЕРНЫЙ

ЯГМА ДЖАНДАГИ Мирза Абульхасан (1/82, дер. Хур в обл. Джандака, на Ю.-В. Ирана, - 1860, там же), иранский поэт. Прожил жизнь, полную лишений. В историю перс, поэзии вошёл как лирик и сатирик. Осн. ценность представляют его сатирич. поэмы ("Генеральское", "Мясник" и др.), в к-рых поэт подверг уничтожающей критике феодалов и их приближённых. Творчество Я. Д. оказало значит, влияние на лит-ру времени антифеод, и антиимпериалистич. Иран, революции 1905-11.

Лит.: Бертельс Е. Э., Очерки истории персидской литературы, Л., 1928.

ЯГНОБ, Ягнобдарья, река в Тадж. ССР, прав, составляющая р. Фандарья (басе. Зеравшана). Дл. 116 км, ил. басе. 1660 км2. Берёт начало из ледника на юж. склоне Зеравшанского хр., течёт в узкой горной долине. Питание смешанное, с преобладанием снегового. Половодье с мая по август. Ср. расход воды в 8 км от устья 32,2 м3/сек. Ледовые явления с сер. ноября по нач. марта.

ЯГНОБСКИЙ ЯЗЫК, язык ягнобцев. Распространён в Тадж. ССР (гл. обр. в долинах pp. Ягноб и Варзоб). Число говорящих на Я. я. ок. 2,5 тыс. чел. (1970, оценка). Относится к вост. группе иранских языков. Восходит к одному из диалектов исчезнувшего согдийского языка. Имеет зап. и вост., а также переходные говоры, различающиеся рядом фонетич. и морфологич. черт. В Я. я. 8 гласных (в т. ч. 5 долгих - i, e, о, п, у-и 3 кратких- i, а, и) и 27 согласных фонем. Гласные фонемы (i, u) имеют большое число вариантов; перед носовыми тип гласный чо" иногда переходит в и. Согласные противопоставлены по глухости - звонкости, огубленности - неогублённости. Полная регрессивная ассимиляция наличествует на стыке глухих и звонких пар согласных. Ударение на конце слова, либо (чаще) на предпоследнем слоге. Морфологич. черты: у существительных есть категория числа, 2 падежа (прямой и косвенный); грамматич. категория рода отсутствует. Прилагательные падежных форм не имеют, не изменяются по числам. Употребляются всегда перед существительными. Собственно ягнобские числительные употребляются только в пределах первого десятка. В Я. я. сохранился др.-иран. способ образования разновременных личных глагольных форм от одной основы. Глагол имеет развитую систему времён, 3 наклонения (изъявит., сослагат., повелит.), 3 типа личных окончаний, не имеет залоговых противопоставлений. В лексике большой процент заимствований из тадж. яз., а также из рус. яз. (через тадж.). Язык бесписьменный.

Лит.: Хромов А. Л., Ягнобский язык, М., 1972 (лит.).

ЯГНОБЦЫ (самоназв. - я г н о б и), малочисл. этногр. группа горных таджиков долины р. Ягноб и её притока р. Куль в Тадж. ССР. Родной язык (см. Ягнобский язык) сохраняется в быту. Большинство говорит на тадж. яз., на к-ром ведётся обучение в школах. В значит, мере слились с таджиками, мн. Я. переселились в равнинные р-ны на вновь осваиваемые земли. Осн. занятия - земледелие и скотоводство. Верующие - мусульмане-сунниты.

Лит.: Андреев М. С., Материалы по этнографии Ягноба. (Записи 1927 - 1928 гг.), Душ., 1970.

ЯГНЯТНИК, хищная птица сем. ястребиных; то же, что бородач.

ЯГОВ (Jagow) Готлиб (22. 6. 1863, Берлин, -11. 1. 1935, Потсдам), германский дипломат. В 1909-12 посол в Италии. В 1913-16 статс-секретарь иностранных дел. Сыграл значит, роль в подготовке и развязывании 1-й мировой войны 1914-18. В августе 1914 подписал воен. союз с Турцией, способствовал присоединению к герм.-австр. блоку Болгарии (октябрь 1915). Во время войны безуспешно зондировал почву для сепаратного соглашения с Россией.

ЯГОДА (bacca, uva), невскрывающийся, обычно многосемянный плод растений. Все слои околоплодника (в отличие от яблока) ко времени созревания становятся сочными. Семена с плотной кожурой, предохраняющей зародыш от повреждения при прохождении через пищеварит. тракт животных. Я. мн. растений (клюква, брусника, черника, виноград и др.) используются в пищу, нек-рые из них (напр., Я. черники) - в медицине. Я. паслёна сладко-горького, жимолости и др. - ядовиты. Я. часто неправильно наз. плоды земляники, малины, инжира и нек-рые др.

ЯГОДИН Геннадий Алексеевич (р. 3. 6. 1927, с. Большой Вьяс Лунинского р-на Пензенской обл.), советский химик, чл.-корр. АН СССР (1976). Чл. КПСС с 1948. Окончил Моск. химико-технологич. ин-т им. Д. И. Менделеева (1950). Работает там же (с 1973 ректор). Осн. труды поев, химии и технологии неорганич. материалов ядерной техники. Исследовал кинетику быстропротекающих процессов в жидких средах. Открыл каталитич. галогенирование твёрдых веществ. Создал новые пром. экстракторы. Награждён орденом Трудового Красного Знамени и медалями.

ЯГОДКОВЫЕ, волчниковые (Thymelaeaceae), семейство двудольных растений. Кустарники или небольшие деревья, немногие - полукустарники и травы. Листья без прилистников, б ч. некрупные, узкие, цельнокрайные. Цветки в соцветиях, обоеполые, правильные, 5-4-членные, безлепестные, иногда одиночные, однополые, неправильные, 6- или 3-членные. Чашелистики лепестковидные, б. ч. сросшиеся в трубку. Ок. 50 родов, включающих 600 видов, в тёплом и умеренном поясах, но гл. обр. в Юж. Африке и Австралии, а также в Средиземноморье и Вост. и Юго-Вост. Азии. В СССР 7 родов (ок. 40 видов), из к-рых наиболее известен волчеягодник. В коре мн. видов Я. сильно развиты лубяные волокна, иногда используемые для изготовления пряжи, бумаги и т. п.

ЯГОДНОЕ, посёлок гор. типа, центр. Ягоднинского р-на Магаданской обл. РСФСР. Расположен на автотракте Магадан - Усть-Нера, в 542 км к С.-З. от Магадана. Горно-обогатит. комбинат; з-ды: ремонтно-механич. и стройматериалов; комбинаты: пром., пищ., мясомолочный.

ЯГОДНЫЕ КУЛЬТУРЫ, группа многолетних дикорастущих и культурных растений (кустарники, полукустарники и травы), дающих съедобные плоды, наз. в быту ягодами. В европ. странах в культуре наиболее распространены земляника, смородина, малина, крыжовник; в Сев. Америке культивируют также клюкву, ежевику, голубику. Реже возделывают клубнику, черноплодную рябину, актинидию, облепиху. Из дикорастущих чаще встречаются клюква, брусника и черника. В СССР в р-нах Европ. части наиболее распространена культура земляники и чёрной смородины, в Сибири и на Д. Востоке - чёрной смородины.

Пром. посадки сосредоточены в пригородных зонах; Я. к. возделываются и в приусадебном садоводстве, используются для декоративных целей, озеленения, устройства живых изгородей (шиповник, облепиха, золотистая смородина). Я. к. очень пластичны, хорошо приспосабливаются к различным почвенно-климатич. условиям, легко размножаются, быстро растут, рано начинают плодоносить (земляника на 2-й год, малина на 3-й, смородина на 4-5-й). Плоды содержат сахара, органич. к-ты, минеральные вещества, витамины, ароматич. вещества (хим. состав см. в ст. Фрукты). Используют в пищу в свежем виде, замораживают, сушат, перерабатывают на варенье, джемы, мармелад, пастилу, соки, компоты, наливки, вина и др. Плоды нек-рых Я. к. (черника, малина, черноплодная рябина, облепиха) имеют лекарств, значение. В 1974 в мире под Я. к. было ок. 4 млн. га, в СССР в 1977 - 142,6 тыс. га.

Лит.: Плодоводство, 2 изд., М., 1966; Колесников В. А., Частное плодоводство, М., 1973.

ЯГОДООБРАЗНЫЕ ПЛОДЫ, невскрывающиеся плоды растений с сочным (ягода) или частично сочным (тыквина, яблоко и нек-рые др.) околоплодником.

ЯГОТИН, город (с 1957), центр Яготинского р-на Киевской обл. УССР. Расположен на р. Супой (приток Днепра). Ж.-д. станция на линии Киев - Ромодан, в 115 км к Ю.-В. от Киева. 19 тыс. жит. (1974). З-ды: опытный ме-ханич., облегчённых конструкции, маслодельный, продтоваров, 2 сах., комбикормовый, свеклокомбинат; фруктово-ягодный совхоз, птицефабрика. Ист.-краеведч. музей.

ЯГУАР (Panthera опса), хищное млекопитающее сем. кошачьих. Дл. тела до 2 м, хвоста до 75 см, вые. в плечах обычно 80 см. Окраска оранжевая с чёрными кольцами и пятнами, иногда сплошь чёрная. Распространён в Юж. и Центр. Америке, в Мексике, а также в юго-зап. части США. Обитает в тропич. и субтропич. лесах, гл. обр. около рек, иногда в пустынных горах. Активен преим. ночью. Хорошо лазает по деревьям и плавает. Нападает на оленей, тапиров, обезьян, грызунов, иногда на домашний скот; питается также рыбой, черепахами и их яйцами. Спаривание в августе - сентябре. В выводке 2-3 детёныша. Объект спортивной охоты. Илл. см. т. 13, вклейка к стр. 304.

ЯГУАРУНДИ (Felis yaguarundi), хищное млекопитающее сем. кошачьих. Дл. тела до 80 см, хвоста до 60 см, вые. в холке ок. 35 см. Волосяной покров низкий. Окраска у одних серовато-бурая или дымчато-серая, у других - яркорыжая. По бокам носа и на груди светлые пятна. Я. обитает в Юж. и Центр. Америке, Мексике и на крайнем юге США. Держится по опушкам лесов и в зарослях кустарников. Питается гл. обр. рыбами, ящерицами, птицами и грызунами. Рождает 2-3 детёнышей. Иногда вредит птицеводству.

ЯГУЖИНСКИЙ (Я тушински и) Павел Иванович [1683-6(17).4.1736, Петербург], русский гос. деятель и дипломат, сподвижник Петра I, граф (с 1731). Сын органиста, выходца из Литвы. С 1701 служил в гвардии, состоял при Петре I, выполнял дипломатич. поручения. В 1719 участник Аландского конгресса, в 1720-21 посланник в Вене. В 1722-26 и 1730-31 ген.-прокурор Сената, боролся с казнокрадством и др. должностными преступлениями. В 1726- 1727 полномочный мин. при польск. сейме в Гродно. В 1730 участвовал в заговоре "верхрвников", однако позднее известил о нём императрицу Анну Ивановну и дал ей совет отречься от "кондиций", ограничивавших её власть. В 1731-34 посол в Берлине, с 1735 кабинет-министр.

Лит.: Голомбиевский А. А., Сотрудники Петра Великого, М., 1903; Иванов П. И., Опыт биографий генерал-прокуроров и министров юстиции, СПБ, 1863.

ЯГУНОВСКИЙ, посёлок гор. типа в Кемеровской обл. РСФСР, подчинён Рудничному райсовету г. Кемерово. Расположен в 12 км к Ю.-З. от г. Кемерово, с к-рым имеется автобусное сообщение. Добыча угля.

ЯДАМСУРЭН Уржингайн (р. 1905, Вост. аймак), монгольский живописец. Учился в Моск. художеств, ин-те им. В. И. Сурикова (1930-е гг.). В произв.

Я. (-"Народный сказитель", 1958, Музей изобразит, иск-в МНР, Улан-Батор; "Победоносный герой", совм. с Уржином, илл. см. т. 16, табл. XXXVIII, стр. .544-545) техника и приёмы нац. живописи удачно сочетаются с методами европ. письма.

ЯДЕРНАЯ АВАРИЯ, вызывается неконтролируемым течением цепной реакции в ядерном реакторе.

Неконтролируемое протекание цепной реакции во всём объёме активной зоны .ядерного реактора практически невозможно - система управления и защиты реактора исключает возникновение подобной ситуации. Однако при значит, теометрич. размерах совр. мощных энергетич. реакторов возможно возникновение локальных кратковременных очагов критичности, что может привести к нежелательным последствиям, напр, возникновению повреждений в реакторе или •его активной зоне в результате возрастания тепловыделения сверх допустимого значения. Такой тепловой всплеск может быть вызван, напр., смещением тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов) со своих мест, ошибочным извлечением стержня регулирования.

Я. а. может быть также обусловлена образованием критич. массы в объёмах или устройствах, содержащих делящиеся материалы. Соблюдение правил техники безопасности при работе с делящимися веществами практически полностью исключает возможность возникновения Я. а. такого рода. Ю. И. Корякин.

ЯДЕРНАЯ БАТАРЕЯ, атомная батарея, источник тока, преобразующий энергию, выделяющуюся при радиоактивном распаде, в энергию электрич. тока (см. Радиоактивность). Я. б. используют преим. в портативной радиоаппаратуре, наручных часах, слуховых аппаратах, измерит, приборах. В зависимости от способа превращения ядерной энергии в электрическую Я. б. можно разделить на 2 типа: 1) с прямым зарядом электродов, при к-ром заряж. частицы, вылетающие с одного электрода (эмиттера), накапливаются на др. электроде (коллекторе), образуя разность потенциалов; 2) с преобразованием кинетич. энергии испускаемых заряж. частиц в электрич. энергию при помощи промежуточных сред - газообразных, жидких или твёрдых; в этом случае используют явления контактной разности потенциалов электродов в ионизированном газе, электрохимия, генерации энергии из радикальных и молекулярных продуктов, образующихся под действием радиоактивного излучения на электролит, а также полупроводниковые р - и-переходы. Источником заряж. частиц (b-частиц, а-частиц, осколков деления ядер) в Я. б. служат либо радиоактивные изотопы, либо нерадиоактивные элементы (напр., серебро), активируемые в ядерном реакторе при нейтронном облучении.

Н. С. Лидоренко.

ЯДЕРНАЯ БОМБА, авиационная бомба с ядерным зарядом', один из видов ядерных боеприпасов. Сбрасывается с самолётов или др. летательных аппаратов для поражения различных целей. См. также Атомная бомба.

ЯДЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ, см. Радиогеология.

ЯДЕРНАЯ СИЛОВАЯ УСТАНОВКА, ядерная энергетическая установка, предназначена для использования, как правило, на трансп. средствах.

Осн. сфера применения Я. с. у.- атомный флот. Это объясняется рядом преимуществ Я. с. у. перед корабельными установками на обычном топливе: практически неогранич. автономность плавания, большая мощность на валу, и, как следствие, возможность длительно использовать высокую скорость хода. Я. с. у. состоит из ядерного реактора с оборудованием и паро- или газотурбинной установки, посредством к-рых тепловая энергия, выделяющаяся в реакторе, преобразуется в механич. или в электрич. энергию. Наибольшее распространение в Я. с. у. получили водо-водяные реакторы под давлением.

Преимуществ, использование Я. с. у. на судах, в первую очередь на подводных лодках, обусловлено тем, что Я. с. у. при работе не требуют кислорода, благодаря чему подводные лодки могут более длительное время находиться в погружённом состоянии. В 1959 в Сов. Союзе было построено первое невоенное судно с Я. с. у.- атомный ледокол "Ленин". В дальнейшем были построены более мощные атомные ледоколы - "Арктика" (1974) и "Сибирь" (1977). В 60-

70-х гг. за рубежом также были построены трансп. эксперимент, суда невоенного назначения, оснащённые Я. с. у., - "Саванна" (США), "Отто Ган" (ФРГ), "Муцу" (Япония).

В разное время в ряде стран велись разработки возд. трансп. средств с Я. с. у. (самолётов, дирижаблей), однако к 1978 работа по ним не вышла за рамки технико-экономич. исследований и проектных проработок. Несколько дальше продвинулись работы по Я. с. у. для космических летательных аппаратов', напр., в США (проект Nerva) работы были доведены до стадии стендовых испытаний. Ю. И. Корякин.

ЯДЕРНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ, раздел ядерной физики, посвящённый изучению дискретного спектра ядерных состояний - определение энергии, спина, чётности, изотопического спина и др. квантовых характеристик ядра в основном в возбуждённых состояниях. Значение этих данных необходимо для выяснения структуры ядер и получения сведений о силах, действующих между нуклонами (см. Ядро атомное). Установление перечисленных характеристик производится путём измерения энергий, интенсивностей, угловых распределений и поляризаций излучении, испускаемых ядром либо в процессе радиоактивного распада, либо в ядерных реакциях. Получение спектроскопич. данных по исследованию радиоактивного распада часто наз. спектроскопией радиоактивных излучений, причём различают а-, (3- и у-спектроскопии в соответствии с типом излучений. В ядерно-спектроскопич. исследованиях, основанных на использовании ядерных реакций, отчётливо выделены 3 направления: применение т. н. прямых ядерных реакций, кулоновского возбуждения ядра и резонансных реакций. В последнем направлении особое место занимает т. н. нейтронная спектроскопия (изучение энергетич. зависимостей вероятностей ядерных реакций, вызываемых нейтронами).

Арсенал технич. средств совр. Я. с. чрезвычайно разнообразен. Он включает в себя магнитные спектрометры для измерения энергий заряж. частиц, кристалл-дифракционные спектрометры для измерения энергий -у-излучения, различные детекторы ядерных излучений, позволяющие регистрировать и измерять энергию частиц и Y-квантов по эффектам взаимодействия быстрых частиц с атомами вещества (возбуждение и ионизация атомов). Среди спектрометрич. приборов этого типа большое значение приобрели твердотельные детекторы (см. Сцинтилляционный счётчик, Полупроводниковый детектор), сочетающие сравнительно хорошее энергетич. разрешение (относит, точность измерения энергии ~ 1- 10% ) с высокой "светосилой" (доля эффективно используемого излучения), достигающей в нек-рых приборах величин, близких к 1 (энергетич. разрешение лучших магнитных спектрометров 0,1% при светосиле ок.10-3).

Благодаря появлению полупроводниковых детекторов и развитию ускорит, техники (см. Ускорители заряженных частиц), а также применению ЭВМ (для накопления и обработки эксперимент, данных и для управления экспериментом) стало возможным создание автоматизированных измерит, комплексов, позволяющих получить большие объёмы систематизированной прецизионной информации о свойствах ядер (см. рис.).

Методы Я. с. применяются практически во всех .ядерных исследованиях, а также за пределами физики (в биологии, химии, медицине, технике); напр., активационный анализ опирается на данные о схемах распада радиоактивных изотопов; Мёссбауэра эффект, первоначально использовавшийся в Я. с. как метод измерения времён жизни возбуждённых состояний ядер, применяется для исследования электронной структуры твёрдого тела, строения молекул и др. Данные Я. с. необходимы также при хим., биол. и др. исследованиях методами изотопных индикаторов.

Лит.: Альфа-, бета- и гамма-спектроскопия, пер. с англ., М., 1969. См. также лит. при ст. Ядро атомное. А. А. Сорокин.

ЯДЕРНАЯ ТЕХНИКА, отрасль техники, использующая ядерную энергию; совокупность технич. средств и организац. мероприятий, связанных с технич. использованием ядерных свойств различных веществ. Осн. направления Я. т.- реакторостроение, произ-во ядерного топлива, изготовление тепловыделяющих элементов для ядерных реакторов, переработка отработавшего ядерного топлива, изотопов разделение, произ-во и применение радиоактивных изотопов, разработка методов и средств защиты организма от излучения. С Я. т. тесно связаны пром. получение конструкц. материалов для ядерных реакторов, в частности графита, тяжёлой воды, циркония, бериллия и др.; создание надёжных систем автоматич. регулирования и управления реакторами и ядерными силовыми установками; разработка рациональных систем отвода и использования тепла, выделяющегося в реакторе; разработка теории и методов расчёта ядерно-физич. и тепловых процессов и мн. др. науч.-технич. проблемы.

ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА, раздел физики, посвящённый изучению структуры атомного ядра, процессов радиоактивного распада и механизма ядерных реакций. Придавая этому термину более общий смысл, к Я. ф. часто относят также физику элементарных частиц. Иногда разделами Я. ф. продолжают считать направления исследований, ставшие самостоятельными ветвями техники, напр, ускорит, технику (см. Ускорители заряженных частиц), ядерную энергетики. Исторически Я. ф. возникла ещё до установления факта существования ядра атомного. Возраст Я. ф. можно исчислять со времени открытия радиоактивности.

Канонизированного деления совр. Я. ф. на более узкие области и направления не существует. Обычно различают Я. ф. низких, промежуточных и высоких энергий. К Я. ф. низких энергий относят проблемы строения ядра, изучение радиоактивного распада ядер, а также исследования ядерных реакций, вызываемых частицами с энергией до 200 Мэв. Энергии от 200 Мэв до 1 Гэв наз. промежуточными, а св. 1 Гэв - высокими. Это разграничение в значит, мере условно (особенно деление на промежуточные и высокие энергии) и сложилось в соответствии с историей развития ускорит, техники. В совр. Я. ф. структуру ядра исследуют с помощью частиц высоких энергий, а фундамент, свойства элементарных частиц устанавливают в результате исследования радиоактивного распада ядер.

Обширной составной частью Я. ф. низких энергий является нейтронная физика, охватывающая исследования взаимодействия медленных нейтронов с веществом и ядерные реакции под действием нейтронов (см. Нейтронная спектроскопия). Молодой областью Я. ф. является изучение ядерных реакций под действием многозарядных ионов. Эти реакции используются как для поиска новых тяжёлых ядер (см. Трансурановые элементы), так и для изучения механизма взаимодействия сложных ядер друг с другом. Отдельное направление Я. ф.- изучение взаимодействия ядер с электронами и фотонами (см. фотоядерные реакции). Все эти разделы Я. ф. тесно переплетаются друг с другом и связаны общими целями.

В Я. ф. (как и во всей совр. физике) существует резкое разделение эксперимента и теории. Арсенал эксперимент, средств Я. ф. разнообразен и технически сложен. Его основу составляют ускорители заряж. частиц (от электронов до многозарядных ионов), ядерные реакторы, служащие мощными источниками нейтронов, и детекторы ядерных излучений, регистрирующие продукты ядерных реакций. Для совр. ядерного эксперимента характерны большие интенсивности потоков ускоренных заряж. частиц или нейтронов, позволяющие исследовать редкие ядерные процессы и явления, и одновременная регистрация неск. частиц, испускаемых в одном акте ядерного столкновения. Множество данных, получаемых в одном опыте, требует использования ЭВМ, сопрягаемых непосредственно с регистрирующей аппаратурой (см. Ядерная спектроскопия). Сложность и трудоёмкость эксперимента приводит к тому, что его выполнение часто оказывается посильным лишь большим коллективам специалистов.

Для теоретич. Я. ф. характерна необходимость использования аппаратов разнообразных разделов теоретич. физики: классич. электродинамики, теории сплошных сред, квантовой механики, статистической физики, квантовой теории поля. Центр, проблема теоретич. Я. ф.- квантовая задача о движении мн. тел, сильно взаимодействующих друг с другом. Теорией ядра и элементарных частиц были рождены и развиты новые направления теоретич. физики (напр., в теории сверхпроводимости, в теории химич. реакции), получившие впоследствии применение в др. областях физики и положившие начало новым математич. исследованиям (обратная задача теории рассеяния и её применения к решению нелинейных ур-ний в частных производных) и др. Развитие теоретич. и эксперимент, ядерных исследований взаимозависимо и тематически связано. Стоящие перед Я. ф. проблемы слишком сложны и лишь в немногих случаях могут быть решены чисто теоретич. или эмпирич. путём. Я. ф. оказала большое влияние на развитие ряда др. областей физики (в частности, астрофизики и физики твёрдого тела) и др. наук (химии, биологии, биофизики).

Прикладное значение Я. ф. в жизни совр. общества огромно, её практические приложения фантастически разнообразны - от ядерного оружия и ядерной энергетики до диагностики и терапии в медицине (см. Радиология). Вместе с тем (и это является специфической особенностью Я. ф.) она остаётся той фундамент, наукой, от прогресса к-рой можно ожидать выяснения- глубоких свойств строения материи и открытия новых общих законов природы.

Лит. см. при ст. Ядро атомное.

И. С. Шапиро.

"ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА", науч. журнал Отделения ядерной физики АН СССР. Осн. в 1965, издаётся в Москве. Выходит 2 тома в год по 6 выпусков в каждом. Публикует оригинальные статьи, рассчитанные на специалистов по физике атомного ядра, физике элементарных частиц, физике частиц высоких энергий, физике космич. лучей. Тираж (1978)ок. 1000 экз. Переиздаётся в США на англ. яз. (с 1965).

ЯДЕРНАЯ ФОТОГРАФИЧЕСКАЯ ЭМУЛЬСИЯ, фотографическая эмульсия, предназначенная для регистрации следов заряж. ядерных частиц. Используется в ядерной физике, физике элементарных частиц и космического излучения, для авторадиографии и в дозиметрии ядерных излучений. Первым применением фотоэмульсии в ядерной физике можно считать исследования А. А. Беккереля, к-рый в 1896 обнаружил радиоактивность солей U по вызываемому ими почернению фотоэмульсии. В 1910 япон. физик С. Киносита показал, что зёрна галогенида серебра обычной фотоэмульсии становятся способными к проявлению, если через них прошла хотя бы одна а-частица. В 1927 Л. В. Мысовский с сотрудниками (СССР) изготовил пластинки с толщиной эмульсионного слоя 50 мкм и наблюдал с их помощью рассеяние а-ча-стиц на ядрах эмульсии. В 30-х гг. началось изготовление Я. ф. э. со стандартными свойствами, с помощью к-рых можно было регистрировать следы медленных частиц (а-частиц, протонов). В 1937- 1938 М. Блау и Г. Вомбахер (Австрия) и А. П. Жданов с сотрудниками (СССР) наблюдали в Я. ф. э. расщепления ядер, вызванные космич. излучением. В 1945- 1948 появились Я. ф. э., пригодные для регистрации слабо ионизующих однозарядных релятивистских частиц, метод Я. ф. э. стал точным количеств, методом исследований.

Я. ф. э. отличается от обычной фотоэмульсии двумя особенностями: отношение массы галогенида серебра к массе желатины в 8 раз больше; толщина слоя, как правило, в 10-100 раз больше, достигая иногда 1000-2000 мкм и более (стандартная толщина фирменных Я. ф. э. 100-600 мкм). Зёрна галогенида серебра в эмульсии имеют сферич. или кубич. форму, их средний линейный размер зависит от сорта эмульсии и обычно составляет 0,08-0,30 мкм (рис. 1).

Заряж. частицы или электромагнитное излучение, связанное с ядерными реакциями, вызывают в Я. ф. э. действие, аналогичное свету. Процесс проявления играет роль сильного увеличения первоначального слабого эффекта (скрытого фотографического изображения), подобно тому как лавинный разряд в Гейгера - Мюллера счётчике или бурное вскипание пузырьков в пузырьковой камере многократно увеличивают слабые эффекты, связанные с начальной ионизацией, производимой заряженной частицей. Ядерные частицы, как правило, обладают большой энергией, благодаря чему они могут создавать центры чувствительности в лежащих на их пути зёрнах галогенида серебра. После фиксирования Я. ф. э. вдоль следа частицы образуется цепочка чёрных зёрен. Следы частиц наблюдают с помощью микроскопа при увеличении 200-2000.

В ядерной физике эмульсии обычно используют в виде слоев, нанесённых на стеклянные подложки. При исследовании частиц высоких энергий (на ускорителях или в космич. излучении) их иногда укладывают в большие стопки в несколько сотен слоев. Объём стопок доходит до десятков л; образуется практически сплошная фоточувствительная масса. После экспозиции отдельные слои могут быть наклеены на стеклянные подложки и обработаны обычным образом. Положение слоев точно маркируется, благодаря чему траекторию частиц легко прослеживать по всей стопке, переходя от слоя к слою.

Свойства следа, оставленного в эмульсии заряж. частицей, зависят от её заряда Z, скорости v и массы М. Так, остаточный пробег частицы (длина следа от его начала до точки остановки) при данных е и v пропорционален М; при достаточно большой скорости v частицы плотность зёрен (число проявленных зёрен на единицу длины следа) g ~ е2/v2. Если плотность зёрен слишком велика, они слипаются в сплошной чёрный след. В этом случае, особенно если е велико, мерой скорости может быть число 6-элект-ронов, образующих на следе характерные ответвления. Их плотность также ~e2/v2. Если е=1, a v ~ с (с - скорость света), то след частицы в релятивистской Я. ф. э. имеет вид прерывистой линии из 15-20 чёрных точек на 100 мкм пути (рис. 2). В Я. ф. э. можно измерять рассеяние частицы, среднее угловое отклонение на единицу пути: ф ~ e/pv (p - импульс частицы). Я. ф. э. можно поместить в сильное магнитное поле и измерить импульс частицы и знак её заряда, что позволяет определить заряд, массу и скорость частицы. Достоинства метода Я. ф. э.- высокое пространств, разрешение (можно различать явления, отделённые расстояниями < 1 мкм, что для релятивистской частицы соответствует временам пролёта <10-16 сек) и возможность длительного накопления редких событий.

Создание совр. Я. ф. э. явилось большим науч.-технич. достижением. По словам англ, физика С. Пауэлла, "разработка улучшенных эмульсий как бы открыла новое окно в природу, через к-рое мы впервые увидели следы, странные и неожиданные, еще неизвестные физикам...".

С 1945 по 1955 методом Я. ф. э. были сделаны важные открытия: зарегистрированы я-мезоны (пионы) и последовательности распадов л = ц + v, м = е + v + v в Я. ф. э., экспонированных космич. излучением, а также обнаружены ядерные взаимодействия л- и К~-мезонов. С помощью Я. ф. э. удалось оценить время жизни л°-мезона (10-16сек), обнаружен распад К-мезона на 3 пиона, открыт 2-гиперон и обнаружено существование гипер-ядра, открыт антилямдагиперон (см. Гипероны). Методом Я. ф. э. был исследован состав первичного космич. излучения; кроме протонов, в нём были обнаружены ядра Не и более тяжёлых элементов, вплоть до Fe (рис. 3). С 60-х гг. метод Я. ф. з. вытесняется пузырьковыми камерами, к-рые дают большую точность измерений и возможность применения ЗВМ для обработки данных.

Лит.: П а у э л л С., Ф а у л е р П., П е р к н н с Д., Исследование элементарных частиц фотографическим методом, пер. с англ., М., 1962. А. О. Вайсенберг.

ЯДЕРНАЯ ХИМИЯ, термин, к-рый часто применяется в том же смысле, что и радиохимия. К Я. х. иногда относят также ряд проблем, связанных с исследованием продуктов ядерных реакций и использованием методов ядерной физики в химич. исследованиях (см. Мёссбауэра эффект, Ядерный магнитный резонанс, Ядерный квадрупольный резонанс и др.).

ЯДЕРНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА, совокупность методов ядерной физики, в к рых используются электронные приборы для получения, преобразования и обработка информации, поступающей от детекторов ядерных излучений. Эти методы применяются помимо ядерной физики и физики элементарных частиц всюду, где приходится иметь дело с ионизирующими излучениями (химия, медицина, космич. исследования и т. д.). Малая длительность процессов и, как правило, высокая их частота, а также наличие фона требуют от приборов Я. э. высокого временного разрешения (~10-9сек). Необходимость одновременного измерения большого .числа параметров (амплитуды сигнала, времени его прихода, координаты точки его детектирования и др.) привела к тому, что именно в Я. э. впервые были разработаны схемы аналого-цифрового преобразования, применены цифровые методы накопления информации, многоканальный и многомерный анализ и использованы ЭВМ (см. Электронная вычислительная машина).

При регистрации частиц (или квантов) задача Я. э. сводится к счёту импульсов от детектора; при идентификации типа излучения или при исследовании его спектра анализируется форма импульса, его амплитуда или относительная задержка между импульсами. В случае исследования пространств, распределения излучения регистрируются номера "сработавших" детекторов или непосредственно определяется координата точки детектирования.

Гл. элементами устройств Я. э. являются: совпадений схемы, антисовпадений схемы, амплитудные дискриминаторы, линейные схемы пропускания и сумматоры, многоканальные временные и амплитудные анализаторы, различные устройства для съёма информации с координатных детекторов (искровых камер и пропорциональных камер) и т. д. Полный перечень насчитывает сотни наименований.

Устройство для регистрации частиц содержит детектор, усилитель, преобразователь сигнала и регистрирующее устройство. Преобразователь переводит сигнал детектора в стандартный импульс или преобразует амплитуду или время прихода сигнала в цифровой код. Для регистрации результатов измерения применяются счётчики импульсов, запоминающие устройства или ЭВМ, реже самопишущие приборы или фотоаппаратура.

На рис. 1 изображена упрощённая система для исследования спектров излучения. Заряж. частица пересекает детекторы Д1, Д2 Д3 и останавливается в детекторе Д4. Сигналы с Д1, Д2, Дз через формирователи Ф1 Ф2, Ф3 поступают на схему совпадений СС, к-рая отбирает события, при к-рых сигналы на её входы приходят одновременно. Одновременность прихода импульсов обеспечивается согласующимися линиями задержки ЛЗ. Схема совпадения вырабатывает сигнал, к-рый "разрешает" преобразование исследуемого импульса от детектора Д4. Результат преобразования из аналого-цифрового преобразователя АЦП в виде цифрового кода заносится в оперативное запоминающее устройство или ЭВМ. Измеренный амплитудный спектр выводится на экран электроннолучевой трубки ЭЛТ. Эта часть системы, ограниченная пунктиром, представляет собой многоканальный амплитудный анализатор. Скорость счёта на выходе схемы совпадений, фиксируемая счётчиком СЧ, показывает число зарегистрированных событий. Временной отбор сигналов осуществляется схемами совпадений, к-рые срабатывают от импульсов с определённой длительностью и амплитудой. Схемы совпадения реализуют логич. функцию "И" (логич. умножение), т. е. на её выходе сигнал появляется лишь тогда, когда импульсы на всех входах имеют определённый уровень, наз. "единичным". Если на один из входов схемы совпадения подать сигнал с инвертированной полярностью, она превращается в схему антисовпадений. В совр. схемах совпадений и антисовпадений используются стандартные интегральные схемы (рис. 2).

Амплитудный отбор осуществляется дискриминаторами, к-рые выполняются по схеме триггера Шмидта или на туннельных диодах (ТД) и формируют стандартный выходной импульс лишь в случае, если напряжение (или ток) на входе превысит заданный порог. Для амплитудной дискриминации часто используются схемы сравнения (компараторы). Эволюция схем совпадений и амплитудных дискриминаторов типична и для др. приборов Я. э. Вместо блоков, реализующих одну логич. функцию ("И", "ИЛИ" и т. д.), разрабатываются универсальные многофункциональные устройства, логич.

Функцию к-рых можно задавать извне, тому способствовало внедрение ЭВМ в Я. э. Вычислительная техника позволила создать автоматизированную аппаратуру с программно регулируемыми параметрами: ЭВМ управляет порогами срабатывания схем, временным разрешением, задержкой сигналов, логикой отбора событий, режимом работы измерит, системы и т. д. Внедряются в практику физ. эксперимента также микропроцессоры и специализированные процессоры для распознавания образов, для накопления и предварит, обработки результатов измерений (рис. 3). Накопление эксперимент, данных происходит в ЭВМ с последующей переписью на магнитную ленту. Результаты предварит, обработки выводятся на экран электроннолучевой трубки, что позволяет оператору вмешиваться в ход измерений. ЭВМ управляет различными исполнит, устройствами: моторами, перемещающими детекторы или мишени, реле, коммутаторами сигналов и т. д.

Лит.: Ковальскив Е., Ядерна" электроника, пер. с англ., М., 1972; Элек" тронные методы ядерной физики, М., 1973; Колпаков И. Ф., Электронная аппаратура на линии с ЭВМ в физическом экеперименте, М., 1974; Современная ядерная электропика, т. 1 - 2, М., 1974. Ю. А. Семёнов.

ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГЕТИКА, отрасль энергетики, использующая ядерную энергию (атомную энергию) в целях электрификации и теплофикации; область науки и техники, разрабатывающая и использующая на практике методы в средства преобразования ядерной энергии в тепловую и электрическую. Основу Я. э. составляют атомные электростанции (АЭС). Источником энергии на АЭС служит ядерный реактор, в к-ром протекает управляемая цепная реакция деления ядер тяжёлых элементов, преим. 233U и 239Ри. При делении ядер урана и плутония выделяется тепловая энергия, к-рая преобразуется затем в электрическую так же, как на обычных тепловых электростанциях. При истощении запасов органич. топлива (угля, нефти, газа, торфа) использование ядерного топлива - пока единственно реальный путь надёжного обеспечения человечества необходимой ему энергией. Рост потребления и произ-ва электроэнергии приводит к тому, что в нек-рых странах мира уже ощущается нехватка органич. топлива и всё большее число развитых страв начинает зависеть от импорта энергоресурсов. Истощение или недостаток топливных энергоресурсов, удорожание их добычи и транспортирования стали одними из причин т. н. "энергетич. кризиса" 70-х гг. 20 в. Поэтому в ряде стран ведутся интенсивные работы по освоению новых высокоэффективных методов получения электроэнергии за счёт использования др. источников, и в первую очередь ядерной энергии.

Ни одна отрасль техники не развивалась так быстро, как Я. э.: в 1954 в СССР вступила в строй первая в мире АЭС (г. Обнинск), а в 1978 в СССР, США, Великобритании, Франции, Канаде, Италии, ФРГ, Японии, Швеции, ГДР, ЧССР, НРБ, Швейцарии Испании, Индии, Пакистане, Аргентине и других странах уже дали тек св. 200 АЭС, установленная мощность к-рых превысила 100 Гвт. Доля Я. э. в общем произ-ве электроэнергии непрерывно растет, и, по нек-рым прогнозам, к 2000 году не менее 40% всей электроэнергии будет вырабатываться на АЭС. В программе энергетич. стр-ва СССР также предусматривается опережающее развитие Я. э., особенно на Европ. части терр. СССР.

Все АЭС основаны на ядерных реакторах двух типов: на тепловых и быстрых нейтронах. Реакторы на тепловых нейтронах, как более простые, получили во всём мире, в т. ч. и в СССР, наибольшее распространение. К моменту создания первой АЭС в СССР уже были разработаны физ. основы цепной реакции деления ядер урана в реакторах на тепловых нейтронах; был выбран тип реактора - канальный, гетерогенный, уран-графитовый (теплоноситель - обычная вода). Такой реактор надёжен в эксплуатации и обеспечивает высокую степень безопасности, в частности за счёт дробления контура циркуляции теплоносителя. Перегрузку топлива можно производить "на ходу", во время работы реактора. Тепловая мощность реактора первой АЭС составила 30 Мвт, номинальная электрич. мощность АЭС - 5 Мвт. Пуском Обнинской АЭС была доказана возможность использования нового источника энергии. Опыт, накопленный при сооружении и эксплуатации этой АЭС, использован при стр-ве других АЭС в СССР.

В 1964 была включена в Свердловскую энергосистему Белоярская атомная электростанция им. И. В. Курчатова с реактором на тепловых нейтронах электрич. мощностью 100 Мвт, реактор к-рой существенно отличался от своего предшественника более высокими тепловыми характеристиками за счёт перегрева пара, осуществляемого в активной зоне реактора (т. н. ядерный перегрев). Второй блок Белоярской АЭС усовершенствованной конструкции и более мощный (200 Мвт) был введён в эксплуатацию в 1967. Реактор имеет одноконтурную систему охлаждения. Осн. недостаток ядерного перегрева - повышение темп-ры в активной зоне реактора, что приводит к необходимости применять температуростойкие материалы (напр., нержавеющую сталь) для оболочек тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ), а это в большинстве случаев ведёт к снижению общей эффективности использования ядерного топлива.

Установленные на первых АЭС уранграфитовые реакторы канального типа не имеют тяжёлого, громоздкого стального корпуса. Стр-во АЭС с такими реакторами представляется весьма заманчивым, поскольку оно освобождает заводы тяжёлого машиностроения от изготовления стальных изделий больших габаритов (корпус водо-водяного реактора имеет форму цилиндра диаметром 3-5 м, высотой 11 -13 м при толщине стенок 100-250 мм) с массой 200-500 т. Опыт эксплуатации первых уран-графитовых реакторов, работавших по одноконтурной схеме с кипящей водой в качестве теплоносителя, способствовал созданию одноконтурного уран-графитового кипящего реактора большой мощности - РБМК. Первый такой реактор электрич. мощностью 1000 Мвт (РБМК-1000) был установлен в сент. 1973 на Ленингр. АЭС им. В. И. Ленина (ЛАЭС), а в дек. 1973 первый блок ЛАЭС дал пром. ток в электрич. сеть Ленэнерго. Второй блок также мощностью 1000 Мвт сдан в эксплуатацию в конце 1975. За 1977 ЛАЭС выработала 12,5 млрд. квт *ч электроэнергии. Стр-во ЛАЭС продолжается, она будет состоять из 4 блоков общей мощностью 4000 Мвт. Тепловая мощность каждого из 4 блоков ЛАЭС 3200 Мвт; 70 Гкал/ч (335 Гдж/ч) тепла будет отбираться для нужд теплофикации. ЛАЭС является головной из строящихся АЭС в Европ. части СССР.

В 1976 вступил в строй первый блок Курской АЭС с реактором РБМК электрич. мощностью 1000 Мвт. В 1977 вошла в строй Чернобыльская АЭС; заканчивается сооружение Смоленской АЭС и др. также с неск. реакторами РБМК-1000. В 1975 в Литов. ССР развернулось стр-во Игналинской АЭС с 4 уран-графитовыми реакторами канального типа электрич. мощностью 1500 Мвт каждый. Увеличение единичной мощности реактора РБМК на Игналинской АЭС до 1500 Мвт достигнуто фактически в габаритах реактора РБМК-1000 за счёт усовершенствования, гл. обр. конструкции ТВЭЛов. Форсирование мощности РБМК-1000 уменьшает удельные капиталовложения на сооружение АЭС, повышает её ср. удельную мощность. Ведутся (1978) проработки и эксперименты по созданию реакторов типа РБМК электрич. мощностью 2000 и 2400 Мвт.

В СССР с 1974 успешно эксплуатируется АТЭЦ - атомная теплоэлектроцентраль, построенная в р-не г. Билибино (Магаданская обл.). Электрич. мощность Билибинской АТЭЦ 48 Мвт, выработка тепла для отопления и централизованного горячего водоснабжения достигает 100 Гкал/ч.

Из реакторов на тепловых нейтронах в СССР наибольшее распространение получили корпусные водо-водяные реакторы - ВВЭР. В 1964 вступила в строй Нововоронежская атомная электростанция с ВВЭР электрич. мощностью 210 Мвт, в к-ром замедлителем нейтронов и теплоносителем служит обычная вода. Тепловая мощность реактора 760 Мвт. По удельной энергонапряжённости и экономичности использования топлива реактор этого типа один из лучших. В дек. 1969 был сдан в эксплуатацию второй блок с ВВЭР электрич. мощностью 365 Мвт. В 1971-72 были введены третий и четвёртый блоки электрич. мощностью 440 Мвт каждый с реакторами ВВЭР-440. За 1977 Нововоронежская АЭС выработала св. 10 млрд. квт -ч электроэнергии. В 1978 заканчивается сооружение пятого блока электрич. мощностью 1000 Мвт, после чего мощность Нововоронежской АЭС достигнет 2500 Мвт. Именно этот пятый блок с ВВЭР-1000 стал прототипом строящихся АЭС с ВВЭР большой мощности.

Последоват. укрупнение единичной мощности энергетич. оборудования на Нововоронежской АЭС (210, 365, 440, 1000 Мвт) характерно не только для ВВЭР. Развитие мировой энергетики, в т. ч. и Я. э., всегда сопровождалось ростом единичных мощностей энергетич. установок. Укрупнение оборудования несколько снижает стоимость сооружения АЭС, однако каждая последующая ступень укрупнения приносит всё меньшую экономию. На Кольском п-ове в 1973-74 были сданы в эксплуатацию 2 блока АЭС с ВВЭР-440. Пуск Кольской АЭС имеет большое значение, т. к. на Кольском п-ове гидроэнергетика не имеет больших перспектив, а привозить топливо экономически невыгодно.

В дек. 1976 в Арм. ССР был введён в строй первый блок АЭС с реактором ВВЭР-440. Эта первая в Армении и Закавказье АЭС расположена в горной местности (высота над уровнем моря 1100 м) в сейсмич. р-не. Такое местоположение Арм. АЭС связано с необходимостью решения задачи по обеспечению надёжной и безопасной работы АЭС в трудных сейсмич. условиях. По расчётам АЭС способна выдержать подземные толчки в 8-9 баллов (осенью 1976 во время землетрясения в Турции АЭС уже выдержала толчки в 4-5 баллов).

При технич. помощи СССР в ряде социалистических стран строятся АЭС с ВВЭР. Так, в ГДР в 1966 построена АЭС в г. Рейнсберг с ВВЭР электрич. мощностью 70 Мвт~, на побережье Балтийского м. на АЭС им. Бруно Лёйшнера сданы в эксплуатацию (в 1973-77) 3 блока с ВВЭР-440. Стр-во ещё 3 блоков успешно продолжается. В НРБ на АЭС "Козлодуй" с 1976 действуют 2 блока с ВВЭР-440, сооружение ещё 2 блоков такой же мощности завершается. В ЧССР с 1972 работает АЭС "А-1" с реактором на тяжёлой воде (замедлитель нейтронов) и углекислом газе (в качестве теплоносителя). Электрич. мощность АЭС "А-1> 140 Мет. Реактор разработан совместно сов. и чехосл. специалистами. В ЧССР сооружается также крупная пром. АЭС с ВВЭР-440; первый блок будет введён в строй в 1978, а второй - в 1979. Ведётся стр-во АЭС с ВВЭР-440 в СРР, ВНР, ПНР. При технич. помощи СССР закончено (1976) сооружение АЭС с ВВЭР-440 в Финляндии. Опыт, накопленный при сооружении и эксплуатации реакторов типа ВВЭР в Сов. Союзе и за рубежом, привёл к созданию ВВЭР-1000, к-рый имеет 4 петли, в каждую из них входят: парогенератор, гл. циркуляц. насос, 2 запорные задвижки и др. оборудование. Тепловая мощность каждой петли 750 Мвт.

Кроме реакторов с водой под давлением, в Сов. Союзе сооружён кипящий водо-водяной реактор с одноконтурной схемой выработки пара непосредственно в реакторе. Опытная АЭС с реактором ВК-50 (на 50 Мвт) была построена в Димитровграде (Ульяновская обл.) и пущена в 1965. Одноконтурная схема значительно упрощает теплотехнич. оборудование, делает проще связь ядерного реактора с турбоагрегатом. Опыт эксплуатации АЭС с реактором ВК-50 свидетельствует о надёжной работе станции и высокой степени безопасности обслуживающего персонала.

В мире создано много различных типов реакторов на тепловых нейтронах с разными замедлителями и теплоносителями. В их числе водо-водяные реакторы под давлением, водо-водяные кипящие реакторы, уран-графитовые с водяным теплоносителем, уран-графитовые с ядерным перегревом пара, реакторы органо-органические (с органич. замедлителем и органич. теплоносителем), газо-графитовые (теплоноситель - углекислый газ), реакторы с тяжёлой водой (теплоноситель - обычная вода), тяжеловодные реакторы (с тяжёлой водой в качестве замедлителя и теплоносителя), реакторы с гелиевым теплоносителем и др.

Установлено, что АЭС с реакторами на тепловых нейтронах могут успешно конкурировать с обычными ТЭС, однако масштабы развития АЭС сдерживаются низкой эффективностью использования природного урана реакторами на тепловых нейтронах. Более перспективны реакторы на быстрых нейтронах, т. н. быстрые реакторы, к-рые могут наилучшим образом использовать деление ядер тяжёлых элементов и одновременно создавать новое искусств, ядерное топливо 239 Ри. При попадании быстрых нейтронов в ядро 238U происходит неск. реакций превращения и создания отд. трансурановых элементов, в результате к-рых образуется 239Ри. При делении ядер 239 Ри высвобождается нейтронов больше, чем при делении ядер 235U. Если рассматривать Я. э. с позиции рационального использования ядерного топлива, то осн. задача Я. э. сводится к выбору методов оптимального использования нейтронов и сокращения бесполезных потерь нейтронов, образующихся при делении ядер урана и плутония. Коэфф. воспроизводства в быстрых реакторах может достигать значений 1,4 и даже 1,7; т. е., "сжигая" 1 кг плутония, быстрый реактор не только возвращает его, но за счёт вовлечения в топливный цикл неделящихся изотопов 238U даёт дополнительно 0,4- 0,7 кг плутония, к-рый может служить новым ядерным топливом.

В 1968 в г. Димитровграде было закончено сооружение крупной исследовательской АЭС мощностью 12 Мвт с быстрым реактором БОР-60, к-рый обеспечил проведение исследований по улучшению показателей и конструкций отд. элементов быстрого реактора с натриевым охлаждением и подтвердил правильность пути, выбранного сов. учёными при создании энергетич. реакторов на быстрых нейтронах. В конце 1972 на п-ове Мангышлак сооружена крупная опытная АЭС с быстрым реактором БН-350 с натриевым охлаждением. АЭС БН-350 двухцелево-го назначения: произ-во электрич. энергии (установленная мощность 150 Мвт) и выдача пара на опреснительные установки для получения из морской воды 120 тыс. т пресной воды в сутки. Шевченковская АЭС - крупнейшая в мире (на 1978) опытно-пром. энергетич. установка с реакторами на быстрых нейтронах, позволяет учёным решить ряд проблем Я. э. На Белоярской АЭС в качестве третьего блока строится новая пром. АЭС с реактором на быстрых нейтронах электрич. мощностью 600 Мвт (БН-600). Сооружение и пуск АЭС. с реактором БН-600 - следующий этап в развитии сов. Я. э. В БН-600 была применена более экономичная и конструктивно новая (по сравнению с БН-350) т. н. интегральная компоновка первого контура, при к-рой активная зона, насосы, промежуточные теплообменники размещены в одном баке - корпусе. Сравнение результатов работы БН-350 и БН-600 покажет, какое из конструктивных и технологич. решений лучше.

Одна из гл. целей работ с реакторами па быстрых нейтронах - достижение высоких темпов расширенного воспроизводства ядерного топлива, что невозможно на реакторах др. типов. Науч. изыскания и эксперименты по реакторам на быстрых нейтронах с жидкометаллич. теплоносителем продолжаются в расчёте на большие мощности - до 800- 1600 Мвт. В США, Великобритании, Франции и др. странах в качестве теплоносителя в реакторах на быстрых нейтронах также используется натрий. Но натрий не единственный возможный тип теплоносителя в реакторах на быстрых нейтронах. В качестве теплоносителя может применяться и газ, в частности гелий; напр., в Ин-те ядерной энергетики АН БССР работают над использованием N2O4 в качестве газового теплоносителя.

На ранних этапах развития Я. э. в ряде стран мира учёные работали над мн. типами реакторов с целью выбрать в дальнейшем наилучший из них в технич. и экономич. отношениях. В 70-х гг. почти все страны ориентируют свои нац. программы развития Я. э. на ограниченное число типов ядерных реакторов. Напр., в США осн. являются водо-водяные реакторы под давлением и кипящие реакторы; в Канаде - тяжеловодный реактор на природном уране; в СССР - водо-водяные реакторы под давлением и уран-графитовые реакторы канального типа.

В связи со значит, увеличением цен на уголь и особенно на нефть и всё возрастающими трудностями их добычи быстрейшее развитие Я. э. становится экономически полностью оправданным: по совр. оценкам стоимость произ-ва электроэнергии на АЭС в 1,5-2 раза ниже, чем на обычных ТЭС. По прогнозам зарубежных специалистов к 1980 в мире будет находиться в эксплуатации порядка 250 реакторов общей мощностью 200 Гвт. И хотя экономич. кризисы и инфляция в капиталистич. странах и др. привходящие обстоятельства могут изменить такой прогноз в сторону уменьшения мощности АЭС, общая тенденция к росту Я. э. очевидна. Использование ядерной энергии для выработки электроэнергии, тепла, для опреснения воды, произ-ва восстановителей для металлур-гич. пром-сти, получения новых видов хим. продукции - всё это задачи огромного масштаба, к-рые придают Я. э. не только новые качества, но и показывают её ещё далеко не использованные возможности. К преимуществам Я. э. относят также и то, что АЭС не загрязняют атмосферу окислами серы, азота, губительно влияющими на окружающую среду. Проблеме обеспечения радиационной безопасности населения и защиты окружающей среды от радиоактивного загрязнения в СССР и в др. индустриально развитых странах уделяется большое внимание.

Кроме крупных пром. АЭС, в СССР разрабатываются и сооружаются АЭС малой и очень малой мощности для спец. целей. В 1961 была сдана в эксплуатацию передвижная ядерная энергетич. установка ТЭС-3 с реактором водо-водяного типа электрич. мощностью 1500 квт. Всё оборудование ТЭС-3 размещается на 4 самоходных гусеничных платформах с кузовами вагонного типа.

В 1964 была пущена энергетич. установка "Ромашка" с ядерным реактором на быстрых нейтронах и полупроводниковым термоэлектрич. преобразователем мощностью 500 era. Эта установка проработала на стенде более 15 000 ч вместо ожидаемых 1000 ч. "Ромашка" - прототип ядерной установки с непосредственным преобразованием ядерной энергии в электрич. энергию.

В 1970-71 были созданы и прошли испытания 2 термоэмиссионных реактора-преобразователя - "Топаз-1" и "Топаз-2" электрич. мощностью 5 и 10 кет соответственно. Принцип прямого преобразования тепловой энергии в электрическую заключается в нагреве в вакууме катода до высокой темп-ры при поддержании анода относительно холодным, при этом с поверхности катода "испаряются" (эмиттируют) электроны, к-рые, пролетев межэлектродный зазор, "конденсируются" на аноде, и при замкнутой наружной цепи по ней идёт электрич. ток. Осн. преимущество такой установки по сравнению с электромашинными генераторами - отсутствие движущихся частей. Энергетич. установки, осн. на использовании ядерной энергии, находят также применение как трансп. силовые установки (см. Ядерная силовая установка). Особенно широко они используются на подводных лодках, а также на трансп. судах невоен. назначения, в т. ч. на атомных ледоколах.

В процессе эксплуатации АЭС образуется относительно большое количество жидких и твёрдых радиоактивных отходов. Жидкими отходами на АЭС могут быть теплоноситель первого контуру в случае необходимости его замены, протечки теплоносителя при нарушении герметичности оборудования, вода бассейнов выдержки отработавших ТВЭЛов, дезактивационные растворы, растворы от регенерации ионообменных фильтров, воды спец. прачечных, воды пунктов дезактивации оборудования и спец. транспорта и др. Практика показывает, что за год работы на АЭС образуется от 0,5 до 1,5 м3среднеактивных жидких отходов в расчёте на 1 Мвт электрич. мощности реакторов. В жидких отходах со ср. уровнем радиоактивности сосредоточено ок. 99% общего количества радионуклидов, попадающих в отходы. В СССР принята схема переработки всех жидких радиоактивных отходов непосредственно на АЭС с использованием методов выпарки и ионного обмена. Концентраты отходов (кубовые остатки после выпарки), ионообменные смолы, пульпы, первичный теплоноситель при его замене собирают и по герметичным трубопроводам направляют в спец. ёмкости-хранилища для среднеактивных отходов. Твёрдыми радиоактивными отходами на АЭС являются в основном отд. детали или узлы реакторного оборудования, инструменты, предметы спецодежды и средств индивидуальной защиты персонала, ветошь, фильтры из систем газоочистки. На АЭС, кроме жидких и твёрдых радиоактивных отходов, возможны выбросы, содержащие летучие соединения радиоактивных изотопов, а также образование радиоактивных аэрозолей. Нек-рое количество радиоактивных газов и аэрозолей после тщательной спец. очистки отводят в атмосферу, а жидкие и твёрдые отходы, загрязнённые радиоактивными веществами, складируются в спец. хранилища-могильники.

Однако гл. проблема в развитии Я. э.- разработка экономичных, надёжных способов захоронения больших количеств высокоактивных отходов. В этом направлении во мн. странах мира ведутся н.-и. и опытно-пром. работы, в частности по разработке эффективных методов остекловывания радиоактивных отходов. В 70-х гг. в Я. э. переработка выгоревших ТВЭЛов ещё не получила большого развития, но с расширением стр-ва АЭС и особенно быстрых реакторов, когда понадобится большое количество вторичного ядерного топлива, массовое захоронение высокоактивных отходов может приобрести первостепенное значение.

Междунар. агентство по атомной энергии при ООН (МАГАТЭ) выдало рекомендацию на сброс радиоактивных отходов низкой и средней активности в сев.-вост. части Атлантич. океана. В 1976 в океан было сброшено контейнерами почти 40 000 т отходов, содержащих ок. 240 000 кюри |3 - -у-активности. Однако такой метод захоронения радиоактивных отходов в глубинах морей и океанов вызывает возражения среди учёных ряда стран.

Одна из важнейших проблем Я. э.- проблема выработки энергии с помощью управляемого термоядерного синтеза. При создании термоядерного энергетич. реактора можно надеяться на решение всех проблем Я. э. без необходимости собирать высокоактивные отходы и искать пути и способы надёжного их захоронения. К 1977 уже на неск. термоядерных установках получены нейтроны термоядерного происхождения. Наиболее совершенной установкой в наст, время является система Токамак, разработанная в 50-х гг. в Ин-те атомной энергии им. И. В. Курчатова (Москва). В 1975 там же была пущена крупнейшая в мире термоядерная установка Токамак-10. Система Токамак получила признание в ряде ведущих стран мира. Так, в США в Принстонском ун-те создана установка "Принстонский большой Токамак" (PLT); во Франции, в ядерном центре Фонтене-о-Роз - установка "Токамак Фонтене Роз" (TFR). Осуществление регулируемого термоядерного синтеза, получение практически неисчерпаемого источника энергии на термоядерных электростанциях - крупнейшая проблема ядерной физики, задача огромного масштаба, к-рую ныне решают учёные разл. специальностей во мн. странах мира.

Лит.: Александров А. П., Атомная энергетика и научно-технический прогресс, в сб.: Атомной энергетике XX лет, М., 1974; Маргулова Т. X., Атомные электрические станции, 2 изд., М., 1974; П е т р ос ь я н ц А. М., Современные проблемы атомной науки и техники в СССР, 3 изд., М., 1976. А. М. Петросьянц.

ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГИЯ, атомная энергия, внутр. энергия атомного ядра, выделяющаяся при ядерных реакциях. Энергия, к-рую необходимо затратить для расщепления ядра на составляющие его нуклоны, на;, энергией связи ядра "?св. Следовательно, энергия связи - максимальная Я. э. Энергия связи, рассчитанная на один нуклон, наз. удельной энергией связи 1#"сн/Л (Л - массовое число). Энергия связи ядра складывается из энергии притяжения нуклонов друг к другу под действием ядерных сил и энергии взаимного отталкивания протонов под действием электростатич. сил. Каждый нуклон сильно взаимодействует лишь с небольшим числом соседних. Поэтому уже начиная с 4Не удельная энергия связи слабо растёт с увеличением А. Максимум достигается в области Fe (Л = 56), после чего идёт спад (см. рис.). Такой ход зависимости объясняется тем, что часть нуклонов находится на периферии ядра, и для них притяжение к остальным

нуклонам является более слабым. В лёгких ядрах число таких нуклонов относительно велико. В результате уменьшения роли периферийных нуклонов с увеличением А значение "?СВ/Л растёт. В тяжёлых ядрах "?СП/Л с ростом А убывает, т. к. энергия притяжения растёт с увеличением А линейно, а энергия электростатич. отталкивания протонов растёт пропорционально квадрату числа протонов Z2. Т. о., экзотермическими являются реакции ядерного синтеза (образование лёгких ядер из легчайших), реакции расщепления тяжёлых ядер (деление ядер на более мелкие осколки, см. Ядра атомного деление) и спонтанный альфа-распад. При т. н. магических значениях Z и N (число нейтронов в ядре) зависимость "?св/Л от Л имеет небольшие максимумы, связанные с наличием в ядре замкнутых оболочек (см. Ядро атомное, Магические ядра).

Из-за электростатич. отталкивания протонов реакции ядерного синтеза могут развиваться, если кинетич. энергия ядер велика, т. е. при высоких темп-pax среды (см. Термоядерные реакции). Реакции ядерного синтеза являются источником звёздной энергии. Реакции т. н. водородного цикла в звёздах протекают с образованием 4Не и выделением энергии ~7 Мэв/нуклон (1,8-10е квт-ч/кг). В земных условиях осуществлены 2 термоядерные реакции: слияние 2 дейтронов, сопровождающееся выделением энергии 1 Мэв/нуклон, и синтез дейтрона и тритона, при к-ром выделяется 3,5 Мэе/нуклон.

В реакции деления 235U под действием нейтронов выделяется ок. 214 Мэв в 1 акте деления (для изотопов Ри на 4-5% больше). Из них ок. 12 Мэв уносит в мировое пространство нейтрино. Т. о., реально выделяющаяся Я. э. составляет 0,85 Мэе/нуклон, или 2,2-107 квт-ч/кг. Это в 2 • 106 раз превосходит энергию, выделяющуюся при сгорании 1 кг нефти. Пока в качестве пром. источника Я. э. используются только реакции деления ядер.

Лит. см. при ст. Ядро атомное.

А. М. Петросьянц.

ЯДЕРНОГО УЩЕРБА ВОЗМЕЩЕНИЕ конвенция, см. Венская конвенция 1963.

ЯДЕРНОЕ ГОРЮЧЕЕ, делящееся вещество, нуклиды, к-рые входят в состав ядерного топлива и обеспечивают цепную реакцию деления ядер.

ЯДЕРНОЕ ОРУЖИЕ, оружие, в к-ром средством поражения является ядерный заряд; представляет собой комплекс, включающий ядерный боеприпас, средство доставки его к цели (ракета, торпеда, самолёт, артиллерийский выстрел), а также различные средства управления, обеспечивающие попадание боеприпаса в цель. Различают собственно ядерное и термоядерное оружие. Действие Я. о. основано на использовании поражающих факторов ядерного взрыва.

Я. о., как оружие массового поражения, предназначается для разрушения в короткие сроки адм. центров, пром. и воен. объектов, уничтожения группировок войск, сил флота, создания зон массовых разрушений, затоплений, пожаров и радиоактивного заражения среды. Я. о. оказывает на людей сильное моральное и психологич. воздействие. Мощность ядерного боеприпаса оценивается тротиловым эквивалентом. Совр. ядерные боеприпасы имеют тротиловый эквивалент от неск. десятков т до неск. десятков млн. m тротила. В лит-ре часто мощность Я. о. выражают просто в килотоннах (кт) и мегатоннах (Mm), опуская слова "тротиловый эквивалент"

Я. о. могут применять все виды вооруж. сил. Исходя из предназначения Я. о., мощности зарядов, боевых возможностей средств, используемых для доставки ядерных боеприпасов к цели, его принято делить на стратегическое (для поражения важных стратегич. объектов в глубоком тылу; состоит в распоряжении высш. воен.-политич. руководства гос-ва1; оперативно-тактическое (для поражения разл. объектов в оперативно-тактич. глубине) и тактическое (для поражения войск, боевой техники, тыловых и др. объектов, расположенных в тактич. зоне).

При применении Я. о. могут наноситься одиночные, групповые или массированные ядерные удары: одиночный и групповой - для поражения одной цели или группы целей соответственно одним или неск. ядерными боеприпасами; массированный - по большой группе объектов (целей), по одной крупной или неск. отдельно расположенным группировкам войск (сил флота) большим количеством ядерных боеприпасов.

При взрыве ядерного боеприпаса возникает ряд поражающих факторов: ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное заражение и электромагнитный импульс. Ударная волна воздействует на все встречающиеся на её пути объекты. Так, напр., при возд. взрыве ядерного боеприпаса с тротиловым эквивалентом 100 кт ударная волна приводит к гибели людей, находящихся вне укрытий, на удалении до 1,6 км от эпицентра взрыва, и полностью разрушает многоэтажные каменные здания в радиусе до 4,5 км. Световое излучение при взрыве вызывает оплавление, обугливание, деформацию и воспламенение различных материалов. Живые ткани получают ожоги различной степени тяжести. При возд. взрыве ядерного боеприпаса с тротиловым эквивалентом 100 кт люди, находящиеся вне укрытий, поражаются световым излучением в радиусе: 1,4 км - смертельно; 3,5 км - получают ожоги тяжёлой степени; 3,8 км - средней степени; до 5 км - лёгкой степени (выход из строя); пожары возникают в радиусе до 7 км. Проникающая радиация (поток гамма-излучений и нейтронов при ядерном взрыве; действие продолжается 10-15 сек) приводит к возникновению лучевой болезни. При наземном взрыве ядерного боеприпаса с тротиловым эквивалентом 100 кт люди, расположенные вне укрытий, поражаются проникающей радиацией в радиусе: до 1 км - смертельно; 1,7 км - получают ожоги тяжёлой степени; 1,9 км - средней степени; до 2 км - лёгкой степени. Радиоактивное заражение местности и находящихся на ней объектов происходит в результате выпадения радиоактивных веществ из облака ядерного взрыва и наведённой радиации, обусловленной образованием радиоактивных изотопов в окружающей среде под воздействием мгновенного нейтронного и гамма-излу--чений ядерного взрыва; поражает людей и животных гл. обр. в результате внеш. облучения, действие к-рого подобно действию проникающей радиации. Электромагнитный импульс (кратковременные электрич. и магнитные поля, возникающие при ядерных взрывах) воздействует на антенны, провода, кабельные линии и средства связи, в к-рых наводятся электрич. напряжения, приводящие к пробою изоляции, повреждению входных элементов аппаратуры, выгоранию плавких вставок. Конструктивные особенности ядерных зарядов могут сильно влиять на соотношение поражающих факторов. Так, могут быть созданы заряды с резко увеличенным выходом нейтронного излучения ("нейтронные").

Создание Я. о. связано с развитием ядерной физики в 20 в. В нач. 40-х гг. 20 в. группой учёных в США были разработаны физ. принципы осуществления ядерного взрыва. Первый взрыв произведён на испытат. полигоне в Аламогордо 16 июля 1945. В авг. 1945 2 атомные бомбы мощностью ок. 20 кт каждая были сброшены на япон. города Хиросима (6 авг.) и Нагасаки (9 авг.). Взрывы бомб вызвали огромные жертвы (Хиросима - св. 140 тыс. чел., Нагасаки - ок. 75 тыс. чел.) среди гражд. населения и причинили колоссальные разрушения. Применение Я. о. не вызывалось воен. необходимостью. Правящие круги США преследовали политич. цели - продемонстрировать свою силу для устрашения свободолюбивых народов, запугать Сов. Союз. Вскоре Я. о. было создано в СССР группой учёных во главе с акад. И. В. Курчатовым. В 1947 Сов. пр-во заявило, что для СССР больше нет секрета атомной бомбы. В авг. 1949 в СССР было проведено испытание первой атомной бомбы. Потеряв монополию на Я. о., США усилили начатые ещё в 1942 работы по созданию термоядерного оружия. 1 нояб. 1952 в США было взорвано термоядерное устройство мощностью 3 Mm. Термоядерный боеприпас в виде авиац. бомбы в США был испытан в 1954. В СССР термоядерная бомба впервые испытана

12 авг. 1953.

К сер. 50-х гг. в СССР и США были построены и приняты на вооружение носители ядерных боеприпасов различных классов и типов (в т. ч. ракеты), к-рые способны, в зависимости от предназначения, доставлять ядерные боеприпасы на различные расстояния. В 60-х гг. Я. о. было внедрено во все виды вооруж. сил и оказало решающее влияние на организац. структуру войск и сил флота, привело к изменению взглядов на способы ведения боя, операции и войны в целом, на применение др. средств поражения. В 1960 в СССР был создан особый вид Вооруж. Сил - Ракетные войска стратегич. назначения.

Кроме СССР и США, ядерные боеприпасы были созданы и испытаны: в Великобритании 30 окт. 1952, во Франции

13 февр. 1960, в Китае 16 окт. 1964; термоядерные боеприпасы (соответственно): в Великобритании 15 мая 1957, во Франции 28 авг. 1968, в Китае 17 июня 1967. К 1977 Я. о. имеется в вооруж. силах СССР, США, Франции, Великобритании и Китая. В науч.-технич. отношении к произ-ву Я. о. готовы св. 30 капиталистич. стран.

Наиболее разнообразное и совершенное Я. о. в СССР и США. В США (1975) насчитывалось св. 30 тыс. единиц ядерных боеприпасов (в т. ч. 8 тыс. стратегич. и 22 тыс. тактических, состоящих на вооружении ВВС, ВМС и Сухопутных войск). Для их доставки к целям имеется много различных носителей, к-рые находятся в постоянной боевой готовности. К нач. 1976 только в составе стратегич. наступат. сил США имелось: 1054 межконтинентальные баллистич. ракеты (МБР) "Титан-2", "Минитмен-2", "Минитмен-3" с ядерными боеголовками, св. 400 дамо-лётов В-52 и В-111 стратегич. авиации, способных нести ядерные бомбы и крылатые ракеты с ядерными зарядами, и 41 атомная подводная лодка, вооружённая ракетами "Поларис А-3" и "Посейдон" с ядерными боеголовками. В 1976 Великобритания имела 64 ядерные МБР "Поларис" (на 4 атомных подводных лодках), ядерные авиац. бомбы и оператив-но-тактич. ракеты амер. произ-ва; Франция - 48 баллистич. ракет, установленных на 3 подводных лодках, 27 баллистич. ракет средней дальности наземного базирования, ядерные бомбы и тактич. ракеты; Китай (по иностр. данным) имел св. 100 баллистич. ракет с радиусом действия 1600-1800 км, ок. 50 с радиусом действия 2,5-4 тыс. км, оснащённых ядерными боеголовками, а также ядерные авиац. бомбы.

С кон. 60-х гг. осн. тенденции развития Я. о. в США и др. капиталистич. странах - увеличение числа ядерных боеприпасов, доставляемых к целям одним носителем и повышение их удельной мощности, применение систем наведения, обеспечивающих высокую точность ударов по намеченным целям, и повышение возможностей преодоления противоракетной обороны. Боеголовки ракет стратегич. назначения в ядерном снаряжении могут снабжаться автоматич. двигательными установками и системами самонаведения, обеспечивающими корректировку полёта и маневрирование боеголовок до момента встречи их с целями.

Я. о.- огромная угроза всему человечеству. Так, по расчётам амер. специалистов, взрыв термоядерного заряда мощностью 20 Mm может сравнять с землёй все жилые дома в радиусе до 24 км и уничтожить всё живое на расстоянии до 140 км от его эпицентра.

Учитывая накопленные запасы Я. о. и его огромную разрушит, силу, специалисты считают, что мировая война с применением Я. о. означала бы гибель сотен млн. людей, превращение в руины сокровищ мировой цивилизации и культуры. Опасность, связанная с применением атомной энергии в воен. целях, вызвала мощное движение народов за запрещение Я. о.

В развитие решений 24-го и 25-го съездов КПСС СССР выдвинул предложения о ядерном разоружении всех государств, обладающих Я. о., и о созыве в этих целях конференции пяти ядерных держав, а также предложение о том, чтобы договориться об одновременном прекращении всеми гос-вами производства Я. о. СССР и др. социалистич. страны сыграли ведущую роль в заключении междунар. договоров и соглашений, направленных на запрещение Я. о., в принятии конвенций, создающих серьёзную основу для формирования конвенционной нормы, запрещающей Я. о.

Важными вехами на пути международно-правового запрета Я. о. являются Договор о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере, в космич. пространстве и под водой (1963); Договор о принципах деятельности гос-в по исследованию и использованию космич. пространства, включая Луну и другие небесные тела (1967); Договор о нераспространении ядерного оружия (1968); Договор о запрещении размещения на дне морей и океанов и в его недрах ядерного оружия и других видов оружия массового уничтожения (1971) (см. Договор о морском дне). Важное значение имеет Резолюция ООН "О неприменении силы в международных отношениях и запрещении навечно применения ядерного оружия" (1972).

Большое значение имеют заключённые СССР и США Соглашение о мерах по уменьшению опасности возникновения ядерной войны (1971), предусматривающее предупреждение случайного или несанкционированного применения Я. о., Договор об ограничении систем противоракетной обороны и Временное соглашение о нек-рых мерах в области ограничения стратегич. наступательных вооружений (1972); Соглашение о предотвращении ядерной войны (1973), а также подписанные, но не вступившие в силу Договор об ограничении подземных испытаний Я. о. (1974), к-рый предусматривает обязательство СССР и США с 31 марта 1976 не производить подземных испытаний Я. о. мощностью св. 150 кт; Договор о подземных ядерных взрывах в мирных целях (1976). СССР имеет также договорённость с Францией о предупреждении случайного и несанкционированного применения Я. о. (1976) и соглашение с Великобританией о предотвращении случайного возникновения ядерной войны (1977).

СССР решительно выступает против производства нейтронной бомбы. В 1977 СССР внёс США предложение о взаимном отказе от производства нейтронного оружия.

Лит.: Атом и оружие, М.. 1964; Атомное оружие, пер. с англ., М., 1957; Вооруженные силы капиталистических государств, М., 1971; Военная стратегия, 3 изд., М., 1968; 50 лет Вооруженных Сил СССР, М., 1968; Ядерный взрыв в космосе, на земле и под землей. Сб. ст., пер. с англ., сост. С. Л. Давыдов, М., 1974.

ЯДЕРНОЕ ТОПЛИВО, вещество, к-рое используется в ядерных реакторах для осуществления ядерной цепной реакции деления. Существует только одно природное Я. т. - урановое, к-рое содержит делящиеся ядра 235U, обеспечивающие поддержание цепной реакции (ядерное горючее), и т. н. "сырьевые" ядра 23"U, способные, захватывая нейтроны, превращаться в новые делящиеся ядра 23)Ри, не существующие в природе (вторичное горючее):
30-31-2.jpg

Вторичным горючим являются также не встречающиеся в природе ядра 233U, образующиеся в результате захвата нейтронов сырьевыми ядрами 232Th:
30-31-3.jpg

Я.т. используется в ядерных реакторах, тепловыделяющие элементы (ТВЭЛы) к-рых представляют собой обычно металлич. оболочки различной формы и длины, содержащие Я. т. и герметично заваренные. По химич. составу Я. т. может быть металлическим (включая сплавы), окисным, карбидным, нитридным и др. Основные требования к Я. т.: хорошая совместимость с материалом оболочки ТВЭЛов; высокие температуры плавления и испарения, большая теплопроводность; слабое взаимодействие с теплоносителем; миним. увеличение объёма (распухание) в процессе облучения в реакторе; технологичность производства и миним. стоимость; простая технология регенерации (см. ниже) и др. Я. т., используемое в реакторах-размножителях на быстрых нейтронах, кроме того, должно обеспечить высокий коэфф. воспроизводства.

Урановое Я. т. для ядерных реакторов на тепловых нейтронах, составляющих основу ядерной энергетики, имеет обычно повышенное содержание изотопа 235U (2-4% по массе вместо 0,71% в естественном уране). Существенный недостаток реакторов на тепловых нейтронах - низкий коэфф. использования природного урана. Несравнимо более высокий коэфф. использования урана может быть достигнут в реакторах-размножителях на быстрых нейтронах. В них используется уран с более высоким содержанием урана 235U (до 30% ), а в будущем, по мере накопления запасов 239Ри, будет использоваться смешанное уран-плутониевое Я. т. с 15-20% Ри. В этом случае вместо обогащённого урана может быть использован природный и даже уран, обеднённый 235U, к-рого накопилось в мире уже достаточно большое количество. Обеднённый уран (без Ри) используется также в экранной зоне реактора-размножителя (зоне воспроизводства), по весу превышающей в неск. раз активную зону. В реакторах на быстрых нейтронах, работающих на уран-плутониевом Я. т., количество накапливающегося 23BPu может существенно превышать количество сгораемого, т. е. имеет место воспроизводство Я. т. Коэфф. воспроизводства зависит от состава Я. т. По степени его возрастания Я. т. располагается в след. порядке: окисное (U, Ри)О2, карбидное (U, Ри)С, нитридное (U, Pu)N и металлическое в виде различных сплавов.

Производство уранового Я. т. (топливный цикл, см. рис.) начинается с переработки руд с целью извлечения из них урана. При предварительной сортировке руды по у-излучению в отвал удаляют 20-30% породы с содержанием урана =S 0,01% (применяются и обычные методы обогащения). Гидрометаллургич. переработка руды состоит в её дроблении, кислотном выщелачивании, сорбционном или экстракционном извлечении U из осветлённых растворов или пульп и получении очищенной закиси-окиси урана U3O8. Для руд, бедных ураном и лёгких для выщелачивания (особенно в трудных для горных работ условиях), применяют подземное выщелачивание в самом месторождении (для пластовых месторождений - через систему скважин, для жильных - в подземных камерах с предварительной отбойкой и дроблением руды взрывными методами).

Далее UaO8 переводят или в тетрафторидир4 для последующего получения металлич. урана или в гексафторид UF6 - единств, устойчивое газообразное соединение урана, используемое для обогащения урана изотопом 235U. Обогащение осуществляется методом газовой термодиффузии или центрифугированием (см. Изотопов разделение). Далее UF6 переводят в двуокись урана, к-рая используется для изготовления сердечников ТВЭЛов или для получения др. соединений урана с той же целью.

К сердечникам ТВЭЛов предъявляются высокие требования в отношении сте-хиометрич. состава и содержания посторонних примесей. Так, в сердечниках из UOj соотношение (по массе) кислорода и металла должно быть в пределах 2,00-2,02; допустимое содержание F и Н2О (по массе) соответственно не более 0,01-0,006% и 0,001%.

Торий как сырьевой материал для получения делящихся ядер 233и не нашёл широкого применения по ряду причин: 1) разведанные запасы U в состоянии обеспечить ядерную энергетику Я. т. на многие десятилетия; 2) Th не образует богатых месторождений, и технология его извлечения из руд сложнее; 3) наряду с 233U образуется 232U, к-рый, распадаясь, образует y-активные ядра (212Bi, 208Te), затрудняющие обращение с таким Я. т. и усложняющие производство ТВЭЛов:
30-31-4.jpg

4) переработка облучённых ториевых ТВЭЛов с целью извлечения из них 233U является более трудной и дорогостоящей операцией по сравнению с переработкой урановых ТВЭЛов.

В процессе эксплуатации ТВЭЛов Я. т. выгорает далеко не полностью, в реакторах-размножителях имеет место воепроизводство Я. т. (Ри). Поэтому отработанные ТВЭЛы направляют на переработку с целью регенерации Я. т. для повторного его использования; U и Ри очищают от продуктов деления. Затем Ри в виде РиО2 направляют для изготовления сердечников, a U, в зависимости от его изотопного состава, или также направляют для изготовления сердечников, или переводят в UF6 с целью обогащения 235U.

Регенерация Я. т. - сложный и дорогостоящий процесс переработки высокорадиоактивных веществ, требующий защиты от радиоактивных излучений и дистанционного управления всеми операциями даже после длительной выдержки отработавших ТВЭЛов в спец. хранилищах. При этом в каждом аппарате ограничивается допустимое количество делящихся веществ, чтобы предупредить возникновение самопроизвольной цепной реакции. Большие трудности связаны с переработкой и захоронением радиоактивных отходов. Разрабатываются методы остекловывания и битумирования отходов, "закачка" слабоактивных растворов в глубокие горизонты Земли. Стоимость процессов регенерации Я. т. и переработки радиоактивных отходов оказывает существенное влияние на экономич. показатели атомных электростанций.

Лит.: Химическая технология облученного ядерного горючего, М., 1971; П а т т о н Ф. С., Гу джин Д. М., Гриффите В. Л., Ядерное горючее на основе обогащенного урана, М., 1966; Высокотемпературное ядерное топливо, М., 1969; Займовский А. С., Калашников В. В., Головвин И. С., Тепловыделяющие элементы атомных реакторов, М., 1966.

Ф. Г. Решетников, Д. И. Скороваров.

ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ ЛЕНИНГРАДСКИЙ ИНСТИТУТ им. Б. П. Константинова АН СССР (г. Гатчина Ленингр. обл.), н.-и. учреждение, в к-ром ведутся исследования в области ядерной физики, физики частиц высоких энергий, физики твёрдого тела, а также радиобиологии и молекулярной биологии. Осн. в 1971 под рук. Б. П. Константинова на базе ядерных лабораторий Физико-тех-нич. ин-та АН СССР. В ин-те было проведено экспериментальное доказательство наличия слабого нуклон-нуклонного взаимодействия (совм. с сотрудниками Ин-та теоретич. и экспериментальной физики). Ин-т располагает исследовательским водо-водяным реактором ВВР-М мощностью 16 Мет с потоком тепловых нейтронов до 3-1014 н-см2/сек, фазотроном на энергию 1 Гэв с током до 1 мка, а также системой автоматизир. управления экспериментами на базе ЭВМ.

ЯДЕРНО-ПЛАЗМЕННОЕ ОТНОШЕНИЕ (биол.), отношение объёма ядра клетки к объёму её цитоплазмы. Показатель введён нем. учёным Р. Гертвигом (1908), к-рый считал, что закономерное уменьшение Я.-п. о. - непосредственная причина вступления клетки в деление (эта гипотеза впоследствии не подтвердилась). Объём ядра обычно прямо пропорционален объёму цитоплазмы (в т. ч. и при полиплоидии ядра). Однако известны многочисл. нарушения этой пропорциональности, напр, в ходе развития яйцеклеток или при изменении функциональной активности клетки. В клетках разных тканей Я.-п. о. различно, что является одной из характеристик типа клеток.

ЯДЕРНЫЕ БОЕПРИПАСЫ, боевые части ракет, торпед, авиационные (глубинные) бомбы, арт. выстрелы, фугасы с ядерными зарядами. Предназначены для порам-.ения различных целей, разрушения укреплений, сооружений и др. задач. Действие Я. б. основано на использовании энергии, выделяющейся при взрыве ядерного заряда. Я. 6. состоит из ядерного заряда, системы подрыва и корпуса, предохраняющего ядерный заряд и систему подрыва от воздействия внеш. факторов среды и оружия противника. Корпус обеспечивает также соединение Я. б. с носителем.

ЯДЕРНЫЕ МОДЕЛИ, приближённые методы описания нек-рых свойств ядер, основанные на отождествлении ядра с к.-л. др. физич. системой, свойства к-рой либо хорошо изучены, либо поддаются сравнительно простому теоретич. анализу. Таковы, напр., ядерные модели вырожденного ферми-газа, жидкой капли, ротатора (волчка), оболочечная модель и др. (см. Ядро атомное).

ЯДЕРНЫЕ ОБОЛОЧКИ. Согласно оболочечной модели ядер каждый нуклон в ядре находится в определённом квантовом состоянии, причём в каждом состоянии с данной энергией (энергетич. уровне) может находиться не более чем (2j + 1) нуклонов, образующих Я. о. (j - спин нуклона). Ядра, у к-рых нук-лонные Я. о. целиком заполнены, наз. магическими. Подробнее см. Ядро атомное, Магические ядра.

ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ, превращения атомных ядер при взаимодействии с элементарными частицами, -у-квантами или друг с другом. Для осуществления Я. р. необходимо сближение частиц (двух ядер, ядра и нуклона и т. д.) на расстояние ~ 10-13 см. Энергия налетающих положительно заряженных частиц должна быть порядка или больше высоты кулоновского потенциального барьера ядер (для однозарядных частиц ~ 10 Мэв). В этом случае Я. р., как правило, ссуществляются бомбардировкой веществ (мишеней) пучками ускоренных частиц. Для отрицательно заряженных и нейтральных частиц кулоновский барьер отсутствует, и Я. р. могут протекать даже при тепловых энергиях налетающих частиц.

Я. р. записывают в виде: А(а, вcd)B, где А - ядро мишени, а - бомбардирующая частица, в, с, d - испускаемые частицы, В - остаточное ядро (в скобках записываются более лёгкие продукты реакции, вне - наиболее тяжёлые). Часто Я. р. может идти неск. способами, напр.: 63Си (р, n) 63Zn, 63Cu(p, 2n)62Zn,

63Cu (p, pn)62 Cu, 63Cu (р, р)63 Си, 63Си(р, р')63Си.

Состав сталкивающихся частиц наз. входным каналом Я. р., состав частиц, образующихся в результате Я. р., - выходным каналом.

Я. р. - осн. метод изучения структуры ядра и его свойств (см. Ядро атомное ). Однако роль их велика и за пределами физики: реакции деления тяжёлых ядер и синтеза легчайших ядер лежат в основе ядерной энергетики. Я. р. используются как источник нейтронов, мезонов и др. нестабильных частиц. С помощью Я. р. получают св. тысячи радиоактивных нуклидов, применяемых во всех областях науки, техники и медицины.

Исследования Я. р. включают идентификацию каналов реакции, определение вероятности их возбуждения в зависимости от энергии бомбардирующих частиц, измерение угловых энергетич. распределений образующихся частиц, а также их спина, чётности, изотопического спина и др.

Я. р. подчиняются законам сохранения электрич. заряда, числа нуклонов (барионного заряда), энергии и импульса. Закон сохранения числа нуклонов означает сохранение массового числа А. Я. р. могут протекать с выделением и с поглощением энергии Q, к-рая в 106 раз превышает энергию, поглощаемую или выделяемую при реакциях химических. Поэтому в Я. р. можно заметить изменение масс взаимодействующих ядер. Энергия Q, выделяемая или поглощаемая при Я. р., равна разности сумм масс частиц (в энергетич. единицах) до и после Я. р. (см. Относительности теория).

Эффективное сечение Я. р. - поперечное сечение, к-рое нужно приписать ядру с тем, чтобы каждое попадание в него бомбардирующей частицы приводило к Я. р. (см. Эффективное поперечное сечение). Эффективные сечения Я. р. а зависят от энергии бомбардирующих частиц, типа реакции, углов вылета и ориентации спинов частиц - продуктов реакции (а~10~ -10~ ). Макс, сечение Я. р. определяется геометрич. сечениями ядер 0макс = лR2, если радиус ядра R больше, чем длина волны де Бройля частицы X. Для нуклонов X = R, когда их энергия S г 10/Л2/3. В области малых энергий X".R и сечение Я. р. определяет уже не R, а X, напр, для медленных нейтронов амакс = лЛ)(.2. В промежуточной области энергий омакс = = л(R + Л)2.

Выход Я. р. - отношение числа актов Я. р. к числу частиц, упавших на 1 см2 мишени. Для тонкой мишени и однородного потока частиц выход Я. p. W = = па, где и - число ядер на 1 см2 мишени. Заряженные частицы, ионизируя атомы мишени, теряют энергию и останавливаются. Их пробег в мишенях порядка мкм или см в зависимости от энергии. В результате выходы Я. р. также малы (10-3 - 10-6). Для Я. р. с частицами высоких энергий выход больше. Для частиц, к-рые могут вызывать Я. р. при любой энергии (нейтроны, я-мезоны), выход при достаточно больших мишенях может достигать 1.

Продукты Я. р. образуются в небольшом количестве: для ускоренных налетающих частиц порядка неск. мг в час; в мощных ядерных реакторах (Я. р. под действием нейтронов) -неск. г в час. Концентрация получаемых продуктов, как правило, мала. Для их выделения и идентификации используются методы радиохимии и масс-спектрометрии. Регистрация продуктов Я. р. осуществляется детекторами ядерных излучений.

Механизмы Я. р. Налетающая частица, напр, нуклон, может войти в ядро и вылететь из него под другим углом, но с той же энергией (упругое рассеяние). Нуклон может столкнуться непосредственно с нуклоном ядра; при этом, если один или оба нуклона имеют энергию, большую, чем энергия, необходимая для вылета из ядра, то они могут покинуть ядро без взаимодействия с другими его нуклонами (прямой процесс). Существуют и более сложные прямые процессы, при к-рых энергия налетающей частицы передаётся непосредственно одному или небольшой группе нуклонов ядра (см. Прямые ядерные реакции). Если энергия, внесённая влетевшей частицей, постепенно распределится между многими нуклонами ядра, то ядерные состояния будут становиться всё более и более сложными, однако через нек-рое время наступит динамич. равновесие - различные ядерные конфигурации будут возникать и распадаться в образовавшейся системе, наз. составным ядром. Составное ядро неустойчиво и через короткое время распадается на конечные продукты Я. р. Если в некоторых конфигурациях энергия одного из нуклонов окажется достаточной для его выброса из ядра, то составное ядро распадается с испусканием нуклона. Если же энергия сосредоточивается в нек-рых группах частиц, существующих в составном ядре короткое время, то возможно испускание альфа-частиц, тритонов, дейтронов и др. При энергиях возбуждения составного ядра, меньших энергии отделения от него частиц, единственный путь его распада - испускание -у-квантов (радиационный захват). Иногда выброс частиц происходит до того, как установилось равновесие, т. е. до образования составного ядра (механизм предравновесного распада).

Различные механизмы Я. р. отличаются разным временем протекания. Наименьшее время имеет прямая Я. р. Это время, к-рое необходимо частице, чтобы пройти область пространства, занимаемую ядром (~10-22 сек). Среднее время жизни составного ядра значительно больше (до 10-15 - 10-16 сек). При малых энергиях налетающих частиц осн. механизмом Я. р., как правило, является образование составного ядра (за исключением Я. р. с дейтронами). При больших энергиях преобладают прямые процессы.

Характер зависимости эффективных сечений Я. р. а от энергии & налетающих частиц а($) различен для разных механизмов Я. р. Для прямых процессов зависимость а(^) имеет монотонный вид. В случае Я. р., идущих с образованием составного ядра, при малых энергиях частиц в а(?) наблюдаются максимумы, к-рые соответствуют уровням энергии составного ядра. В области больших энергий ($ > 15 Мэв для средних и тяжёлых ядер) уровни энергии составного ядра перекрываются и сечение монотонно зависит от энергии. На этом фоне выделяются более широкие максимумы, соответствующие возбуждению изобараналоговых состояний (состояний ядра, у к-рых изотопич. спин больше, чем в осн. состоянии), а также т. н. гигантские резонанс ы. Эти более широкие максимумы соответствуют уровням ядра, образующимся при слиянии ядра с налетающей частицей; они имеют более простую структуру, чем уровни составного ядра. Время жизни % возбуждённого ядра связано с полной шириной Г наблюдаемых максимумов соотношением: Г = h/т (h - Планка постоянная).

При распаде составного ядра конечное ядро может образовываться как в основном, так и в возбуждённых состояниях. Энергетич. спектр продуктов распада составного ядра в области более высоких энергий состоит из отд. линий, в области низких энергий вылетающих частиц имеет широкий максимум. Угловое распределение конечных продуктов (в системе центра масс) в резонансной области энергии симметрично относительно направления, образующего угол 90° с направлением налетающих частиц. В области энергии, где энергетич. уровни составного ядра перекрываются, квантовые характеристики различных уровней составного ядра усредняются и угловое распределение испускаемых частиц оказывается, как правило, сферически симметричным.

Частицы - продукты Я. р., как правило, поляризованы. Поляризация возникает и в том случае, когда пучок бомбардирующих частиц не поляризован. Если же он поляризован, то наблюдается азимутальная асимметрия продуктов Я. р. (см. Поляризованные нейтроны, Ориентированные ядра).

Я. р. под действием нейтронов в большинстве случаев протекают с поглощением энергии Q. При Я. р. (п, р) для большинства ядер О невелико (исключение составляют 3Н и 14N). Для Я. р. (п, а) в случае лёгких ядер поглощаемая энергия Q также невелика (исключение составляют 6 Li и 10В), для средних и тяжёлых ядер выделяется небольшое количество энергии. Я. р., в к-рых образуется больше 2 частиц, протекают с поглощением энергии, равной энергии, необходимой для отделения нейтрона от ядра, напр, для Я. р. (п, 2п) она~10 Мэв. Особое место в этом смысле занимает реакция деления тяжёлых ядер, к-рая сопровождается выделением большого количества энергии. Реакция деления для нек-рых ядер (напр., 238U) имеет энергетич. порог (нейтроны должны иметь достаточно большую энергию), связанный с необходимостью преодоления потенциального барьера деления. Деление под действием медленных нейтронов испытывают ядра 235U, 242Ащ, 243Cm, 249Cf (см. Ядра атомного деления).

Для медленных нейтронов осн. процесс - радиац. захват нейтрона - Я. р. (п, -у)' Исключение составляют 3Не и 14N, для к-рых осн. процесс - Я. р. (п, р), а также 6Li и 10В, для к-рых преобладает Я. р. (п, а). У средних и тяжёлых ядер потенциальный барьер препятствует вылету протонов и а-частиц. Область энергий вп медленных нейтронов является резонансной. Большинство ядер обнаруживает резонансный захват при Eп >неск. эв. При Eп<1 эв для большинства ядер эффективное сечение захвата обратно пропорционально скорости нейтронов (закон 1/v).

С увеличением энергии нейтронов Eп уменьшается вероятность резонансного захвата и увеличивается вероятность их упругого рассеяния ядрами (п,п')-Когда En становится больше энергии первого возбуждённого состояния ядра-мишени (десятки и сотни кэв), возможно неупругое рассеяние нейтронов (п,п')-При.Enпорядка неск. Мэв гл. роль играют упругое и неупругое рассеяния нейтронов; становятся заметными Я. р. (п, р) и (п, а), однако их сечения меньше сечения (п, п'). Когда Eп достигает 5-10 Мэв, преобладающую роль играют Я. р. (п, 2п).

Я. р. под действием протонов. Взаимодействию протонов с ядрами препятствует кулоновский барьер, поэтому для лёгких ядер Я. р. с протонами наблюдаются лишь начиная с энергий протонов Ep порядка неск. сотен кэв, а для тяжёлых ядер - неск. Мэв. При малых Ep основная Я. р. - радиационный захват протонов (р, -у), а также упругое (р, р) и неупругое (р, р') рассеяния протонов ядрами. У лёгких ядер в области малых ЕР вероятность Я. р. носит резонансный

характер. У средних и тяжёлых ядер она достигает заметной величины лишь в области энергий, где резонансной структуры нет. В области энергий Ур, близких к высоте кулоновского барьера, наблюдается возбуждение небольшого числа изобар-аналоговых состояний. Сечение Я. р. имеет заметную величину начиная с 0,5 Е00 - энергия, соответствующая высоте кулоновского барьера) и монотонно растёт. Я. р. (р, п) становится преобладающей, если составное ядро имеет энергию возбуждения, достаточную для испускания нейтрона с энергией >= 1 Мэв. При дальнейшем увеличении Ер конечное ядро может иметь достаточную энергию для испускания второй частицы. В этом случае наблюдаются реакции (р, 2п) и (р, рп).

Я. р. под действием а-часгиц. Для а-частиц кулоновский барьер ещё выше и достигает для тяжёлых ядер 25 Мэв, При такой энергии налетающей а-части-цы энергия возбуждения ядра ~ 20 Мэв, что достаточно для компенсации не только энергии связи вылетающего нуклона, но и для преодоления кулоновского барьера вылетающим протоном. Вследствие этого реакции (а, п) и (а, р) равновероятны. При увеличении энергии а- частиц наиболее вероятной становятся Я. р. (а, 2п), (а, рп). Резонансная структура энергетич. зависимости сечений этих Я. р. наблюдается только у лёгких ядер и при относительно малых энергиях а-частиц. Продукты Я. р. (а, п) обычно b-актив-ны, для Я. р. (а, р) - стабильные ядра.

Я. р. под действием дейтронов характеризуются наиболее высоким выходом по сравнению с др. Я. р. под действием заряженных частиц. Напр., выход реакции 9Ве (d, n)'°B при энергии дейтрона Ed = 16 Мэв достигает 0,02, а для Я. р. с др. заряженными частицами таких энергий - порядка 10-3 -10-6. Я. р. с дейтронами могут протекать с образованием составного ядра, путём расщепления дейтрона кулоновским полем ядра мишени и прямым механизмом срыва. Эффективные сечения этих трёх процессов примерно одного порядка. Т. к. в дейтроне среднее расстояние между протоном и нейтроном относительно велико, а их энергия связи мала, то при бомбардировке ядер дейтронами наиболее вероятен захват ядром лишь одного из нуклонов дейтрона, тогда как второй пролетает дальше, не испытав взаимодействия с ядром. В этом случае Я. р. осуществляется не внутри ядра, а на его поверхности. Протоны и нейтроны, образующиеся в Я. р. срыва, летят в основном вперёд. Дейтроны, ускоряемые в циклотронах, широко используются для получения радиоактивных нуклидов и интенсивных потоков нейтронов (см. Нейтронные источники).

Я. р. между легчайшими ядрами имеют заметный выход даже при малых энергиях налетающих частиц (порядка 1-10 кэв). Поэтому они могут осуществляться не только бомбардировкой мишени пучком ускоренных частиц, но и нагреванием смеси взаимодействующих ядер до темп-ры ~ 107 К (см. Термоядерные реакции).

Я. р. под действием частиц высоких энергий (значительно больших, чем энергия связи нуклонов в ядре). Частицам с энергией ~ 100 Мэв соответствует X = = 0,43 ф, малая по сравнению со средним межнуклонным расстоянием в ядре (1,9 ф). Это позволяет "зондировать" ядро: в первом приближении можно счи" тать, что влетающий в ядро нуклон взаимодействует в каждый момент времени только с одним нуклоном и при этом так, как будто он свободен. Важная особенность Я. р. под действием частиц высоких энергий - возможность передать даже лёгкому ядру возбуждение ~ 100 Мэв.

При взаимодействии быстрого нуклона с ядром он может испытывать упругое рассеяние и вызывать Я. р. Сечение упругого рассеяния оу плавно зависит от энергии налетающих частиц. Полное сечение взаимодействия быстрых нуклонов ополн меняется в пределах от 2лR2 до лR2. При энергии нуклона > 150 Мэв оу = = '/з а„олн, а сечение Я. р. ор = 2/3 Стполн. Т. о., ядро ведёт себя не как абсолютно поглощающая среда (в этом случае оу = ор). Угловые распределения упруго рассеянных частиц сходны с дифракционной картиной, имеется ярко выраженная направленность вперёд.

Большая энергия налетающей частицы может распределиться между многими нуклонами ядра. При этом часть из них приобретает энергию, достаточную, чтобы покинуть ядро. При взаимодействии частицы высокой энергии с ядром может развиться внутриядерный каскад, в результате к-рого испускается неск. энергичных частиц, а оставшаяся часть оказывается сильно возбуждённым составным ядром, к-рое, распадаясь, испускает частицы малых энергий. Среднее число испускаемых частиц растёт с увеличением энергии первичной частицы. В ходе Я. р., кроме нуклонов, могут (с меньшей вероятностью) испускаться более тяжёлые ядерные осколки (дейтроны, тритоны, а-частицы). Я. р., в к-рой испускается множество заряженных частиц, образует в ядерной фотографич. эмульсии многолучевую звезду. В таких Я. р. образуется большое число разнообразных радиоактивных продуктов, для исследования к-рых применяются методы радиохимии.

Под действием быстрых частиц наблюдают и более простые Я. р.: неупругое рассеяние (р, р'), Я. р. "перезарядки" (р, п), Я. р. "подхвата" (р, d), Я. р. "выбивания" (р, 2р) и др. Вклад этих процессов в полное сечение Я. р. невелик ( ~ 10-20% ). Реакция выбивания протона (р, 2р) оказалась очень удобной для исследования структуры ядер. Измеряя энергию вылетающих протонов, можно определить потерю энергии в Я. р. и энергию связи выбитого протона. В распределении по энергиям остаточных ядер наблюдаются максимумы, соответствующие возбуждённым уровням остаточного ядра. Энергия возбуждения этих уровней достигает 50-70 Мэв, и они соответствуют дырочным возбуждениям глубоких оболочек (см. Ядро атомное).

Кулоновског возбуждение ядер. Протоны и более тяжёлые ионы, движущиеся слишком медленно, для того чтобы преодолеть кулоновский барьер, приближаясь к ядру, создают относительно медленно меняющееся электрич. поле, к-рое действует на протоны ядра. В этих случаях ядро, поглощая электромагнитную энергию, переходит в возбуждённое состояние, а налетающий ион теряет часть своей энергии. Кулоновское возбуждение - одно из осн. средств изучения низколежащих коллективных состояний ядер.

Я. р. под действием фотонов и электронов. Возбуждения ядра с помощью электромагнитного поля (фотоядерные реакции) могут осуществляться при бомбардировке их у-квантами. При малых энергиях у-кванты могут испытывать только упругое рассеяние. При энергиях, больших энергий отделения нуклонов от ядра, осн. процессом становится поглощение у-кванта и испускание ядром нуклонов. При поглощении у-квантов с энергиями в десятки Мэв, как правило, образуется составное ядро. При взаимодействии ядра с более энергичными у-квантами большую роль начинают играть прямые процесссы. Величина эффективных сечений фотоядерных реакций - десятки и сотни мбарн.

Электроны, взаимодействуя с протонами ядра, могут испытывать упругое и неупругое рассеяние, а также выбивать протоны из ядра. Исследование упругого рассеяния электронов позволило получить детальные данные о распределении электрич. заряда в ядре.

Я. р. с участием мезонов, гиперонов и античастиц. В Я. р. под действием нуклонов, энергия к-рых больше порога рождения мезонов, возможно испускание мезонов, к-рые могут также вызывать Я. р. и участвовать в развитии внутриядерного каскада. Наиболее изучены Я. р. на я-мезонах. Многие Я. р., вызываемые пионами, похожи на соответствующие Я. р. под действием нуклонов, напр, неупругое рассеяние (я, я'), перезарядка (я+, я°), (я-, л°) и выбивание [(я, яр), (я, яп), (я~, я<1)] и др. Однако есть др. Я. р. с участием пионов, не имеющие аналогов в нуклоно-ядерном взаимодействии. К ним относится реакция двойной перезарядки пионов (я-, я+), Я. р. поглощения пионов (я+, 2р), (я-, 2п). Изучение этих Я. р. позволяет исследовать корреляции нуклонов в ядре.

Я. р. с тяжёлыми ионами. Для тяжёлых ионов (Z> 2) в качестве налетающих частиц потенциальный кулоновский барьер Ео в Z раз больше, чем для протонов, и поэтому необходимо, чтобы энергия иона, приходящаяся на 1 нуклон ядра, превышала неск. Мэв (тем больше, чем больше Z мишени). Эффективное сечение Я. р. с тяжёлыми ионами, обладающими энергией Е>1,2Л, даётся выражением: о = лR2(1 - E0/E), где

R = 1,4(A11/3+ А21/3).

Это соответствует классич. представлениям о соударении двух заряженных чёрных шаров радиусом R, При энергиях E < E0 Я. р. осуществляются за счёт туннельного просачивания через барьер (см. Туннельный эффект). В этом случае аЕ  где RO - сумма радиусов взаимодействующих ядер, о>о - кривизна барьера. Налетающие ионы могут и не вызвать Я. р., а испытать упругое рассеяние в поле ку-лоновских и ядерных сил. Угловое распределение ионов при упругом рассеянии (при X иона порядка расстояния макс, сближения с ядром) имеет дифракционный характер. При меньших X дифракционная структура исчезает. Энер-гетич. зависимость эффективных сечений для Я. р. тяжёлыми ионами носит, как правило, нерезонансный характер. Исключение составляет упругое рассеяние. В энергетич. зависимости эффективного сечения упругого рассеяния ЬЫ на 6Li,12С на 12C, 14N на 14N, 16О на 14N и др. в. интервале энергии Eo~5 - 35 Мэв наблюдаются резонансы с шириной порядка неск. Мэв и более тонкая структура.

Я. р. с тяжёлыми ионами характеризуются большим числом выходных каналов. Напр., при бомбардировке 232Th ионами 40 Аг с энергией 379 Мэв образуются ядра Са, Аг, S, Si, Mg и Ne.

В случае Я. р. с тяжёлыми ионами различают: реакции передачи нуклонов, реакции передачи более сложных частиц и реакции слияния (образования составного ядра). Я. р., при к-рых происходит передача малого числа частиц или малой части энергии, наз. мягкими соударениями. Их теория имеет много общего с теорией прямых реакций. Я. р., в к-рых происходит передача значит, массы или энергии, наз. жёсткими соударениями или глубоко неупругими передачами. Угловые распределения продуктов этих Я. р. резко асимметричны; лёгкие продукты вылетают преим. под малыми углами к ионному пучку. Энергетич. распределение продуктов Я. р. имеет широкий максимум. Кинетич. энергия продуктов Я. р. близка к высоте выходных кулоновских барьеров и практически не зависит от энергии ионов.

При глубоко неупругих столкновениях ядер образуется короткоживущая промежуточная система. Несмотря на обмен массой и энергией, ядра промежуточной системы сохраняют индивидуальность за счёт прочно связанных сердцевин. В результате жёстких соударений образуется много новых нуклидов. В таких Я. р. могут возникать составные ядра с большими энергиями возбуждения (~100 Мэв) и угловыми моментами~50. Я. р. с образованием составного ядра служат для синтеза трансурановых элементов (слияние ядер мишений из РЬ и Bi с ионами 40Аг, 50Ti, 54Cr, 55Mn, 58Fe). Напр., с помощью Я. р. 204 Pb (4018Ar, 2n)242100Fm был осуществлён синтез фермия.

Лит.: Б л а т т Д ж., Вайскопф В., Теоретическая ядерная физика, М., 1954; Лейн А., Томас Р., Теория ядерных реакций при низких энергиях, М., 1960; Давыдов А. С., Теория атомного ядра, М., 1958; М у х и н К. Н., Введение в ядерную физику, 2 изд., М., 1965; Волков В. В., в кн.: Тр. Международной конференции по избранным вопросам структуры ядра, т. 2, Дубна, 1976, с. 45-65.

И. Я. Барит.

ЯДЕРНЫЕ СИЛЫ, силы, удерживающие нуклоны (протоны и нейтроны) в ядре. Обусловливают самые интенсивные из всех известных в физике взаимодействий (см. Сильные взаимодействия). Я. с. являются короткодействующими (радиус их действия ~ Ю-13см, подробнее см. Ядро атомное).

ЯДЕРНЫЕ ЦЕПНЫЕ РЕАКЦИИ, ядерные реакции, в к-рых частицы, вызывающие их, образуются как продукты этих реакций. Пока единственная известная Я. ц. р. - реакция деления урана и нек-рых трансурановых элементов (напр., 23ЭРи) под действием нейтронов. После открытия (1939) нем. учёными О. Ганом и Ф. Штрасманом деления ядер нейтронами (см. Ядра атомного деление) Ф. Жолио-Кюри с сотрудниками, Э. Ферми, У. Зинн и Л. Силард (США) и Г. Н. Флёров показали, что при делении ядра вылетает больше 1 нейтрона:

n + U = А + В + v. (1)

Здесь А и В - осколки деления с массовыми числами А от 90 до 150, v > 1 - число вторичных нейтронов. Я. ц. р. впервые была осуществлена Э. Ферми (1942).

Пусть только часть f общего числа вторичных нейтронов может быть использована для продолжения реакции деления. Тогда на 1 нейтрон первого поколения, вызвавший деление, придётся К = vf нейтронов след, поколения, к-рые вызовут деление, и если К, наз. коэффициентом размножения нейтронов, больше 1, то число таких нейтронов будет возрастать во времени ? по закону: га = пое(к-1)t/т, где i - время жизни поколения нейтронов. Если К-1= 1, то число делений в единицу времени постоянно, и может быть осуществлена самоподдерживающаяся Я. ц. р., Устройство, в к-ром происходит регулируемая самоподдерживающаяся Я. ц. р., наз. ядерным реактором. При достаточно больших значениях К-1 реакция перестаёт быть регулируемой и может привести к ядерному взрыву.

Рассмотрим Я. ц. р. на природном уране, содержащем практически 2 изотопа: 238U (99,29% ) и 235U (0,71% ), содержание 234U ничтожно. Ядро 238и делится только под действием быстрых нейтронов с энергией Е> 1 Мэв и малым эффективным поперечным сечением од = 0,3 барна. Напротив, ядро 235U делится под действием нейтронов любых энергий, причём с уменьшением Е сечение его деления а резко возрастает. При делении 238U или 235U быстрым нейтроном вылетает v ~ 2,5 нейтрона с энергией от 0,1 Мэв до 14 Мэв. Это означает, что при отсутствии потерь Я. ц. р. могла бы развиться в природном уране. Однако потери есть: ядро 238U могут захватывать нейтроны (см. Радиационный захват) с образованием 239U. Кроме того, при столкновении нейтронов с ядром 238U происходит неупругое рассеяние, при к-ром энергия нейтронов становится ниже 1 Мэв, и они уже не могут вызвать деление 238U. Большая часть таких нейтронов испытывает радиационный захват или вылетает наружу. В результате в этих условиях не может развиться Я. ц. р.

Для возбуждения Я. ц. р. в естеств. уране используется замедление нейтронов при их столкновении с лёгкими ядрами (2Н, 12С и др. замедлители). Оказалось, что сечение деления 233U на тепловых нейтронах од(5) = 582 барна, сечение радиационного захвата в 233U (с образованием 23S U) стр(5) = 100 барн, а в 238U ор(8) = 2,73 барна. При делении тепловыми нейтронами v = 2,44. Отсюда следует, что число нейтронов Т|, к-рые могут вызвать деление 25U, приходящееся на 1 поглощённый тепловой нейтрон предыдущего поколения, равно:
30-31-5.jpg

Здесь PS/PS - отношение концентраций 238U и 235U. Это означает возможность развития Я. ц. р. в смеси природного урана с замедлителем.

Однако при делении на тепловых нейтронах рождаются быстрые нейтроны, которые, прежде чем замедлиться до тепловой энергии, могут поглотиться. Сечение радиац. захвата 238U имеет резонансный характер, т. е. достигает очень больших значений в определённых узких интервалах энергии. Роль резонансного поглощения в Я. ц. р. на тепловых нейтронах в однородных (гомогенных) смесях урана и замедлителей была впервые исследована Я. Б. Зельдовичем и Ю. Б. Харитоном в 1940. В однородной смеси вероятность резонансного поглощения слишком велика, чтобы Я. ц. р. на тепловых нейтронах могла осуществиться. Эту трудность обходят, располагая уран в замедлителе дискретно, в виде блоков, образующих правильную решётку. Резонансное поглощение нейтронов в такой гетерогенной системе резко уменьшается по 2 причинам: 1) сечение резонансного поглощения столь велико, что нейтроны, попадая в блок, поглощаются в поверхностном слое, поэтому внутр. часть блока экранирована и значит, часть атомов урана не принимает участия в резонансном поглощении; 2) нейтроны резонансной энергии, образовавшиеся в замедлителе, могут не попасть в уран, а, замедляясь при рассеянии на ядрах замедлителя, „уйти" из опасного интервала энергии. При поглощении теплового нейтрона в блоке рождается г\ вторичных быстрых нейтронов, каждый из к-рых до выхода из блока вызовет небольшое количество делений 238U. В результате число быстрых нейтронов, вылетающих из блока в замедлитель, равно ел, где е - коэфф. размножения на быстрых нейтронах. Бели ф - вероятность избежать резонансного поглощения, то только ет|ф нейтронов замедлится до тепловой энергии. Часть тепловых нейтронов поглотится в замедлителе. Пусть 0 - вероятность того, что тепловой нейтрон поглотится в уране {коэфф. теплового использования нейтро-еов). В гомогенной системе:
30-31-6.jpg

гетерогенной системе:
30-31-7.jpg

Здесь ри и рз - концентрации урана и замедлителя, оп - соответствующие сечения поглощения, Ф - потоки нейтронов. В результате на 1 тепловой нейтрон первого поколения, совершающий деление, получается Кэф = е кпдФ9 нейтронов след, поколения, к-рые могут вызвать деление. Кбеск, - коэфф. размножения нейтронов в бесконечной гетерогенной системе. Если Кбеск - 1>0, то реакция деления в бесконечной решётке будет нарастать экспоненциально.

Если система имеет ограниченные размеры, то часть нейтронов может покинуть среду. Обозначим долю нейтронов, вылетающих наружу, через 1-Р, тогда для продолжения реакции деления остаётся Кэф = К~Р нейтронов, и если Кэф> 1, то число делений растёт экспоненциально и реакция является саморазвивающейся. Т. к. число делений и, следовательно, число вторичных нейтронов в размножающей среде пропорционально её объёму, а их вылет (утечка) пропорционален поверхности окружающей среды, то Я. ц. р. возможна только в среде достаточно больших размеров. Напр., для шара радиуса 30-31-8.jpg отношение ооъема к поверхности равно К/3, и, следовательно, чем больше радиус шара, тем меньше утечка нейтронов. Если радиус размножающей среды становится достаточно большим, чтобы в системе проходила стационарная Я. ц. р., т. е. R - 1 = 0, то такую систему называют критической, а её радиус критическим радиусом.

Для осуществления Я. ц. р. в природном уране на тепловых нейтронах используют в качестве замедлителя вещества с малым сечением радиационного захвата (графит или тяжёлую воду D2О). В замедлителе из обыкновенной воды Я. ц. р. на природном уране невозможна из-за большого поглощения нейтронов в водороде.

Чтобы интенсивность Я. ц. р. можно было регулировать, время жизни одного поколения нейтронов должно быть достаточно велико. Время жизни то тепловых нейтронов мало (то = 10-3 сек). Однако наряду с нейтронами, вылетающими из ядра мгновенно (за время 10-16 сек), существует небольшая доля ц т. н. запаздывающих нейтронов, вылетающих после b-распада осколков деления со средним временем жизни та = 14,4 сек. Для запаздывающих нейтронов при делении 235U и"0,75-10-2. Если Кэф>1+и, то время Т чразгона" Я. ц. р. (равное времени, за к-рое число деления увеличивается в е раз) определяется соотношением:
30-31-9.jpg

т. е. запаздывающие нейтроны не участвуют в развитии Я. ц. р. Практически важен другой предельный случай: Кэф- тогда:
30-31-10.jpg

т. е. мгновенные нейтроны не играют роли в развитии реакции. Т. о., если Кэф< 1 + и, то Я. ц. р. будет развиваться только при участии запаздывающих нейтронов за время порядка минут и будет хорошо регулируемой (роль запаздывающих нейтронов была впервые отмечена Зельдовичем и Харитоном в 1940).

Я. ц. р. осуществляется также на уране, обогащённом 233U, и в чистом 235U. В этих случаях она идёт и на быстрых нейтронах. При поглощении нейтронов в 238и образуется 239Np, а из него после двух |3-распадов - 23эРи, к-рый делится под действием тепловых нейтронов, с v = 2,9. При облучении нейтронами 232 Th образуется делящийся на тепловых нейтронах 233U. Кроме того, Я. ц. р. возможна в 241Ри и изотопах Cm и Cf с нечётным массовым числом (см. Ядерное топливо). Из v нейтронов, образующихся в 1 акте деления, один идёт на продолжение Я. ц. р., и, если снизить потери, для воспроизводства ядерного горючего может сохраниться больше одного нейтрона, что может привести к расширенному воспроизводству горючего (см. Реактор-размножитель).

Лит.: Галанин А. Д., Теория ядерных реакторов на тепловых нейтронах, 2 изд., М., 1959; Вейнберг А., В и гн е р Е., Физическая теория ядерных реакн торов, пер. с англ., М., 1961; Зельдович Я. Б., Харитон Ю. Б., "Журнал экспериментальной и теоретической физики", 1940, т. 10, в. 1, с. 29 - 36; в. 5, с. 477 - 82; Ферми Э., Научные труды, т. 2, М., 1972, с. 308. _ П. Э. Немировский.

ЯДЕРНЫЙ ВЗРЫВ, грандиозный по своим масштабам и разрушительной силе; взрыв, вызываемый высвобождением ядерной энергии. К возможности овладения ядерной энергией физики вплотную подошли в начале второй мировой войны 1939-45. Первая т. н. атомная бомба была создана в США объединёнными усилиями большой группы крупнейших учёных, многие из к-рых эмигрировали из Европы, спасаясь от гитлеровского режима. Первый испытательный Я. в. был произведён 16 июля 1945 близ Аламогордо (шт. Нью-Мексико, США); б и 9 авг. 1945 две американские атомные бомбы были сброшены на япон. города Хиросима и Нагасаки (см. Ядерное оружие). Энергия первых Я. в. оценивалась примерно в 1021эрг (1014дж), что эквивалентно выделению энергии при взрыве ок. 20 тыс. т (кт) тротила (энергию Я. в. обычно характеризуют его тротиловым эквивалентом). В СССР первый атомный взрыв был осуществлён в авг. 1949, а 12 авг. 1953 в СССР было проведено первое испытание значительно более мощной водородной бомбы. В дальнейшем ядерные державы производили испытательные Я. в. с энергиями до десятков млн. т (Mm) тротилового эквивалента.

К Я. в. может привести либо ядерная цепная реакция деления тяжёлых ядер х(напр., 235U и 23ЭРи), либо термоядерная реакция синтеза ядер гелия из более лёгких ядер. Ядра 235U и 231)Ри делятся при захвате нейтрона на два осколочных ядра средней атомной массы; при этом рождается также неск. нейтронов (обычно два-три). Сумма масс всех дочерних частиц меньше массы исходного ядра на величину Am, называемую дефектом массы. Дефекту массы, согласно соотношению А. Эйнштейна, отвечает энергия ДЕ = Am -с2(с - скорость света), к-рая представляет собой энергию связи продуктов деления в исходном ядре. Высвобождение этой энергии при быстро развивающейся цепной ядерной реакции деления и приводит к взрыву. На одно делящееся ядро энергия ДЕ составляет ок. 200 Мэв. В 1 кг 235U или 239Ри содержится 2,5'1024 ядер. При делении всех этих ядер выделяется огромная энергия, равная примерно Ю21 эрг.

Возможность протекания цепной реакции деления обусловлена тем, что в акте деления рождается более одного нейтрона. Каждый из них также может произвести деление ядер. Следующее поколение нейтронов делит другие ядра и т. д. Напр., если по два нейтрона каждого поколения производят деление, то через 80 поколений реакция, начавшаяся с одного нейтрона, приведёт к распаду всех ядер 1 кг делящегося вещества. Обычно не все нейтроны вызывают деление ядер, часть из них теряется. Если потери слишком велики, то цепная реакция развиться не может. Вероятность потери отд. нейтрона тем выше, чем меньше линейные размеры и масса делящегося вещества. Предельные условия, когда в веществе может развиться цепная реакция, наз. критическими. Они характеризуются плотностью, геометрией, массой вещества (напр., существует критическая масса). Делящееся вещество в ядерном заряде располагают так, чтобы оно находилось в докритических условиях (напр., чтобы масса была рассредоточена). В нужный момент осуществляются сверхкритич. условия (всю массу собирают вместе), и тогда инициируется цепная реакция. Собрать всю массу необходимо очень быстро, для того чтобы реакция протекала при возможно большей степени сверхкритичности и до разлёта нагревающегося вещества успела бы прореагировать возможно большая его доля. Возможности повышения мощности Я. в., основанного на цепной реакции деления ядер, практически ограничены, т. к. очень трудно большую массу делящегося вещества, вначале расположенную в док-ритич. форме, достаточно быстро превратить в сверхкритическую.

Я. в. большой мощности с эквивалентом в миллионы и десятки млн. т тротила основаны на использовании реакции термоядерного синтеза. Осн. реакция здесь - превращение двух ядер тяжёлых изотопов водорода (дейтерия 2Н и трития 3Н) в ядро гелия 4Не и нейтрон. В одном акте выделяется энергия 17,6 Мэв. При полном превращении 1 кг тяжёлого водорода выделяется энергия, примерно в 4 раза превышающая энергию деления 1 кг 235U или 239Ри. Для того чтобы положительно заряженные ядра 2Н и 3Н могли столкнуться и испытать превращение, они должны преодолеть действующие между ними электрич. силы отталкивания, т. е. обладать значит, скоростью (кинетич. энергией). Поэтому термоядерная реакция, используемая в водородной бомбе, протекает при очень высоких темп-pax - порядка десятков млн. градусов, что достигается при Я. в. атомной бомбы, применяемой в качестве "запала" в водородной бомбе. Поскольку водород в обычном состоянии представляет собой газ, при осуществлении термоядерного взрыва используют твёрдые водородсодержащие вещества 6 Li 2Н, 6 Li 3Н. Ядра лития и сами участвуют в термоядерной реакции, повышая энерге-тич. выход термоядерного взрыва.

Непосредственно после завершения ядерной реакции к моменту времени 10-' сек, отсчитываемому от её начала, выделившаяся энергия оказывается сосредоточенной в весьма ограниченных массе и объёме (порядка 1 т и 1 м3). Темп-pa и давление при этом достигают колоссальных величин порядка 10 млн. градусов и миллиарда атмосфер. Существенная доля энергии высвечивается этим нагретым веществом в виде мягкого рентгеновского излучения, к-рое, однако, может распространиться на большое расстояние только при Я. в. в чрезвычайно разреженной атмосфере - на высотах порядка 100 км и выше. Во всех остальных случаях - при взрывах в воздухе на не очень больших высотах, под землёй, под водой - почти вся энергия взрыва переходит в среду, непосредственно окружающую вещество ядерного заряда: воздух, землю, воду. Под действием высокого давления в окружающей среде возникает сильная ударная волна, Я. в. порождает также проникающую радиацию - потоки гамма-квантов и нейтронов, к-рые уносят неск. процентов от всей энергии взрыва и распространяются в воздухе при атм. давлении на много сотен м.

Воздух в ударной волне Я. в. нагревается до сотен тыс. градусов и начинает ярко светиться, возникает т. н. огненный шар. Вначале поверхность огненного шара совпадает с фронтом ударной волны, и они вместе расширяются с большой скоростью. Напр., при Я. в., эквивалентном 20 кт, в воздухе атм. давления через Ю-4сек радиус огненного шара равен примерно 14 м; через 0,01 сек - 100 м. На этой стадии происходит отрыв ударной волны от границы огненного шара. Ударная волна, уже не вызывая свечение, уходит далеко вперёд; расширение огненного шара замедляется, а затем вовсе прекращается. Через 0,1 сек радиус огненного шара достигает своей макс, величины - примерно 150 м; темп-pa свечения в этой стадии составляет ок. 8000 К. Через 1 сек яркость свечения начинает падать, и через 2-3 сек свечение практически прекращается. Всего на световое излучение приходится примерно треть всей энергии взрыва. Это излучение, более яркое, чем излучение Солнца, оказывает очень сильное поражающее действие, вызывая даже на расстоянии 2 км пожары, обгорание предметов, ожоги у людей и животных. Через 10 сек ударная волна уходит на расстояние 3,7 км от центра Я. в. Сильное разрушающее действие на дома, пром. постройки, воен. технику ударная волна Я. в. в 20 кт оказывает на расстоянии до 1 км.

Нагретый воздух огненного шара после прекращения свечения, будучи менее плотным, чем окружающий воздух, поднимается вверх под действием архимедовой силы (см. Архимеда закон). В процессе подъёма нагретый воздух расширяется и охлаждается, в нём происходит конденсация паров воды. Так образуется характерное клубящееся облако Я. в. поперечником в сотни м. Через минуту оно достигает высоты 4 км, через 10мин - 10 км. В дальнейшем это облако, содержащее продукты ядерных реакций, разносится ветрами и возд. течениями на расстояния в десятки и сотни км. Продукты деления ядер обладают радиоактивностью, они испускают -у-кванты и электроны. Под действием радиоактивности и вследствие выпадения радиоактивных осадков происходит радиоактивное заражение местности в области следа облака, к-рое является одним из опаснейших последствий Я. в., вызывая лучевую болезнь у людей и животных. Особенно опасны в отношении радиоактивного действия Я. в. на малой высоте, когда огненный шар при своём расширении касается поверхности Земли, вверх вздымается огромный столб пыли и земли, и радиоактивные продукты впоследствии выпадают вместе с пылью. Радиус действия ударной волны приблизительно пропорционален корню кубическому из значения энергии, выделяющейся при взрыве. Напр., радиус очень сильного разрушающего действия Я. в. в 20 Mm примерно в 10 раз больше, чем для Я. в. в 20 кт, т. е. порядка 10 км. Такой взрыв может уничтожить большой город.

При Я. в. на очень больших высотах, выше 100-200 км, также возникают ударная волна и огненный шар, но в световое излучение переходит значительно меньшая доля энергии Я. в., т. к. вследствие сильной разреженности воздух излучает свет гораздо слабее. Одним из важнейших последствий высотного Я. в. являются возникновение больших областей повышенной ионизации с радиусом в десятки и даже сотни км и возмущение атмосферы. Ионизация вызывается действием рентгеновского и y-излучений (а также нейтронов) и приводит к серьёзным нарушениям в работе средств радиолокации и радиосвязи. Высотные Я. в., осуществлённые в 1958-62 в США, показали, что устойчивая радиосвязь может прерываться на десятки мин.

При подводном взрыве примерно половина всей энергии содержится в первичной ударной волне, к-рая и производит осн. разрушения. Для подводного взрыва характерно образование большого пузыря вокруг центра взрыва, к-рый совершает пульсирующие движения, затухающие с течением времени. Вторичные волны, излучаемые за счет пульсаций пузыря, оказывают значительно меньшее действие, чем первичная ударная волна. Радиус сильного разрушающего действия, приводящего к потоплению кораблей (при Я. в. в 20 кт на небольшой глубине), составляет ~0,5 км. При подводном Я. в. появляется "султан" - огромный столб нлд поверхностью воды, состоящий из водяной пыли и брызг. Возникают также сильные поверхностные волны, к-рые распространяются на многие км (при взрыве в 20 кт на расстоянии 3 км от эпицентра взрыва высота гребня волны достигает 3 м).

При подземном Я. в. разрушения производит также ударная волна. Как и при подводном взрыве, в центре возникает газовый пузырь высокого давления. При неглубоком взрыве образуется огромная воронка, в воздух поднимается столб пыли и земли. Подземный Я. в. вызывает толчок, по своему действию аналогичный землетрясению. По своей энергии Я. в. в 20 кт можно сравнить с землетрясением силой в 5 М (магнитуд) по шкале Рихтера (см. Магнитцда землетрясения). Я. в. водородной бомбы в 20 Mm соответствует землетрясению с силой 7 М. Сейсмические волны подземных Я. в. регистрируются на расстояниях в тысячи км от места взрыва.

Ю. Л. Райзер.

Подземные Я. в. применялись в мирных целях для крупномасштабных горных работ, добычи полезных ископаемых и др. Различают заглублённый Я. в. наружного действия и подземного (камуфлетного), когда радиус разрушающего действия не достигает поверхности земли. Я. в. наружного действия, с помощью к-рых можно направленно перемещать огромные массы горных пород (для вскрытия месторождений полезных ископаемых, стр-ва каналов, набросных плотин, водоёмов, искусств, гаваней и т. п.), требуют создания ядерных устройств и методов их детонации, гарантирующих отсутствие радиоактивного загрязнения атмосферы и полную безопасность биосферы. Камуфлетн ы е Я. в. осуществляются при заглублении заряда до неск. км. Эти взрывы интенсифицируют разработку истощённых нефтяных и газовых месторождений, создают (в пластичных породах) ёмкости-хранилища (для природного газа, нефтепродуктов, захоронения отходов и т.п.), позволяют дробить крепкие рудные тела (для их извлечения), ликвидируют аварийные газовые и нефтяные фонтаны.

Лит.: Действие ядерного оружия, пер. с англ., М., I960; Зельдович Я. Б., Райзер Ю. П., Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений, 2 изд., М., 1966; К о у л Р., Подводные взрывы, пер. с англ., М., 1950; Подземные ядерные взрывы, пер. с англ., М., 1962; Ядерный взрыв в космосе, на земле и под землей, пер. с англ., М., 1974; Атомные взрывы в мирных целях, М., 1970; И зр а э л ь Ю. А., Мирные ядерные взрывы и окружающая среда, Л., 1974.