Читать книгу Все науки. №2, 2022. Международный научный журнал - Ибратжон Хатамович Алиев - Страница 4

Каримов Боходир Хошимович

Кандидат физико-математических наук, доцент физико-технического факультета Ферганского государственного университета
Ферганский государственный Университет, Узбекистан
E-mail: b_karimov@mail.ru
Алиев Ибратжон Хатамович
Студент 1 курса факультета математики и информатики Ферганского государственного университета
Ферганский государственный Университет, Узбекистан

E-mail: ibratjon25@mail.ru

Аннотация. Представлена часть исследования в области физики антиматерии, методов столкновения и дальнейшего выделения энергии столкновения. В частности, электронов и позитронов на малых энергиях порядка нескольких сотен кэВ. В расчётах применены и использованы уравнения Дирака, формулы из релятивистской физики. В результате, приведена конструкция ускорителя элементарных частиц, основанная на ускорении пучков электронов и позитронов, при этом ускорения осуществляется на нескольких направлениях. При этом ускоритель оснащен некоторыми дополнительными элементами, с целью получения энергии, в которую преобразовывается масса электронов и позитронов. Целью работы являлось разработка схемы конструкции, которая смогла бы позволить выводить энергию из массы элементарных частиц, без больших затрат, а также с последующим ростом иных показателей.

Ключевые слова: позитрон, антиматерия, электрон, столкновение, море Дирака, уравнение Дирака, волновод, ВЧ технология.

Abstract: Research was present in the field of antimatter physics, collision methods, and further extraction of the energy of the collision. In particular, electrons and positrons at low energies of the order of several hundred Kev. Dirac equations and formulas from relativistic physics used in the calculations. As a result, the design of an elementary particle accelerator based on the acceleration of electron and positron beams, while acceleration carried out in several directions. In this case, the accelerator is equipped with some additional elements, in order to obtain energy, which will turn the mass of electrons and positrons. The aim of the work was to develop a design scheme that could allow energy extracted from the mass of elementary particles, without high costs, as well as with a subsequent increase in the indicator.

Keywords: positron, antimatter, electron, collision, Dirac Sea, Dirac equation, waveguide, RF technology.

Введение

Альберт Эйнштейн был одним из величайших учёных, который задался вопросом превращения материи в энергию и энергии в материю. Данная идея появилась впервые в работе О. Хевисайда 1889 года. Именно тогда появилась формула E=mc². Сегодня существует несколько практических доказательств данной формулы. В том числе термоядерные реакции, горение метана, реакция деления ядер урана. Но самая эффективная технология на сегодняшний день, доказывающая эту формулу – теория антивещества.

1. Формулы Дирака

Впервые теория антивещества появляется с решением уравнения для беспризорного классического поля электрона. И решение выглядело следующим образом:

Исследуя выводы из этой формулы, можно прийти к выводу, что она доказывает тот факт, что электрон обладает собственным спином, равным ħ/2. А также магнитным моментом (eħ/2mc). Одним из решений данной формулы было то, что эта формула подходит также и для такой же частицы, как и электрон, но с противоположным зарядом. Так впервые было сделано предположение о существовании частицы, которая в дальнейшем была названа позитроном.

Позитрон был открыт в 1932 году Карлом Андерсоном при наблюдении в камере Вильсона космических излучений. При этом было замечено, что одна из частиц отклоняется при прохождении через электрическое поле в другую сторону, в отличии от электрона.

Позже было открыто такое явление как аннигиляция. Было доказано, что при столкновении обычной частицы с античастицей, они изменяют своё состояние и превращаются в гамма-излучение с КПД в 100%. При этом энергия, выходящая при столкновении электрона и позитрона равна 2m_ec², что в численном эквиваленте равняется 1,022 МэВ.

2. Общие теоретические выводы

В результате можно сказать, что теоретически факт того, что возможно получить большое количество энергии при столкновении элементарных частиц подтверждён при помощи точно представленных ныне расчётов. Теперь необходимо рассмотрение ускорительной характеристики.

То есть какая энергия и как именно должна быть приложена для дальнейшего достижения со стороны электронов необходимой скорости и энергий. Кроме того, стоит указать, что в данном случае все явления производятся в вакууме порядка 10^-5-10^-6 мм. рт. ст.

Именно благодаря этому для электрона обеспечивается полная свобода. Но для поддержание такого давления нет необходимости в постоянном использовании вакуумной установки, вполне достаточен процесс изначального удаления кислорода в максимальном размере и закрытие всевозможных щелей.

Подводя итоги к теоретической части, можно свободно быть уверенными в верности данной технологии.

Заключение

В заключение стоит отметить, что на сегодняшний день активно ведутся исследования, и работа над проектом «Электрон» продолжается. Планируется создание Электронной Электростанции (ЭЭС). Но стоит отметить, что было открыто новое явление, которое смогло найти своё применение, объяснение и принести пользу, не только в экономическом характере, но и расширив знания в данной области.

Также данный проект смог создать огромное количество дочерних проектов. И благодаря ему, стало возможно проведение многочисленных новых исследований в области квантовой физики, физики элементарных частиц, а также других областях науки и техники.

Использованная литература

1. Рыдник В. И. Увидеть невидимое. Москва: Атомиздат, 1985.

2. Бронштейн М. П. Атомы и электроны. Москва: Квант, 1980.

3. Каганов М. И. Электроны. Фононы. Магноны. Москва: Наука, 1979.

4. Буравихин В. А., Егоров В. А. Биография электрона. Москва: Знание, 1985.

5. Матвеев А. Н. Атомная физика. Москва: Знание, 1989.

6. Лебедев А. Н., Шальнов А. В. Основы физики и техники ускорителей. Т. 1. Москва: Атомиздат, 1981.

7. Лебедев А. Н., Шальнов А. В. Основы физики и техники ускорителей. Т. 3. Москва: Атомиздат, 1981.

8. Бурштейн Э. П., Воскресенский Г. В. Линейные ускорители электронов с интенсивными пучками. Москва: Наука, 1970.

9. Вальднер О. А., Власов А. Д., Шальнов А. В. Линейные ускорители. Москва: Наука, 1969.

10. Каганов М. И. Микро и макро. Москва: Знание, 1986.

11. Каганов М. И., Цукерник В. М. Природа магнетизма. Москва: Наука, 1982.

12. Комар Е. Г. Основы ускорительной техники. Москва: Наука, 1975

13. И. В. Баргатин, Б. А. Гришанин, В. Н. Задков. Запутанные квантовые состояния атомных систем. Москва: Наука, 2001.

14. Алиев И. Х. Электрон и его особенности. Точная наука. 2019. №63. С. 37—40

15. А. С. Алимов, Б. С. Ишханов, В. И. Шведунов. Компактный линейный ускоритель электронов для радиационных технологий. Вестник Московского Государственного Университета. С. 3. Физика. Астрономия. 2008. №4. С. 28—30.

16. Алиев И. Х. Электрон и его особенности. Точная наука. 2019. №71. С. 2—5.

17. А. А. Воробьёв. Ускорители. Известия томского ордена трудового красного знамени политехнического института им. С. М. Кирова. Т. 156. 1969. С. 3—16.

18. Алиев И. Х., Каримов Б. Х. Энергия столкновения встречных пучков. Молодой учёный. 2020. №16. С. 7—10

19. Босамыкин В. С. Линейный индукционный ускоритель. Патент 242287 SU. Опубл. 1970.03.17, H05H 9/00 Бюл. №1

20. Бомко В. А. Линейный ускоритель заряжённых частиц. Патент 334931 SU. Опубл. 1972.10.09, H05H 11/00 Бюл. №1/