Читать книгу Все науки. №7, 2024. Международный научный журнал - Ибратжон Хатамович Алиев - Страница 3

Аннотация. В работе осуществлён анализ бомбардировки пластины кристаллического кремния, используемого в качестве солнечных элементов для генерации электрической энергии посредством фотоэлектрического эффекта, пучком альфа-частиц космического излучения. Использованный пучок имеет низкий уровень монохромотичности, средний ток в 10 мкА и энергию близкую к резонансной, с крупной площадью бомбардировки. В ходе исследование констатировано действие облучения на действие солнечной батареи, изменение её эффективности, с вычислением выражений для последующей генерации электрической энергии.

Ключевые слова: модели анализа ядерной реакции, картеж ядерной реакции, солнечная панель, кристаллический кремний.

Введение. Современные технологии солнечных панелей получили широкое применение в различных областях современной промышленности, среди которых выделяется космическая индустрия, горно-исследовательская, авиационная и прочие. Каждый из указанных отраслей осуществляет свою деятельность на больших высотах, в высоких слоях атмосферы и за её пределами, благодаря чему наблюдается в указанных областях высокий уровень радиационной активности. Рассматривая каждый из областей уместно отметить, что в космическом пространстве источником излучения служат звёзды и их разновидности, квазары, блазары, пульсары, каждый из который является источником излучения в диапазоне от радиоволн, инфракрасного и видимого спектра до ультрафиолетового, рентгеновского излучения наряду с гамма-квантами.

В состав космического излучения наряду с указанными типами потоков относятся ионизирующие составляющие в лице тяжёлых быстрых частиц, в том числе электронов, позитронов, гамма-квантов с высокими энергиями, образующиеся в результате аннигиляции, протоны, дейтроны, тритоны и альфа-частицы [1—2; 4]. Каждый из указанных частиц бомбардируют пластины, находящиеся в безвоздушном космическом пространстве, но вместе с этим, отдельную опасность они представляют даже после контакта с атмосферой, поскольку благодаря наличию магнитного поля у планеты, они накапливаются, поддержанные электромагнитными векторами планеты, направляясь к полюсам, в зависимости от заряда, откуда в магнитной воронке действуют отдельный эффект, выводящий пучки частиц и космического излучения вновь в космическое пространство [3].

Описываемый эффект создаёт ионосферу и радиоактивную оболочку вокруг планеты, по мере приближения, к которому степень величины подверженности к описываемому явлению увеличивается. Аналогичные результаты наблюдаются для работ у полюсов планеты, где настоящий фактор становиться ещё более активным во время наличия полярного сияния – прихода потока солнечного и космического излучения с сильной ионизацией атмосферы, с образованием результирующего излучения. Исходя из всего представленного, можно сделать заключение о том, что рассматриваемый в том числе в масштабе бомбардировки альфа-частицами одной из самых часто применяемых разновидностей солнечных элементов является и делает настоящее исследование актуальным.

Исследование. Исследование осуществляется с учётом рассмотрения ситуации взаимодействия с атомами кристаллического кремния альфа-частиц, имеющиеся в составе космического излучения, как это показывает экспериментальное наблюдение [1]. В ходе исследования, использована модель анализа резонансных ядерных реакций Алиева [5—6]. Благодаря этому уместно указание направления излучения со степенью монохромотичности в 1 кэВ для малых энергий, током порядка 10 мкА, направляемые на всю площадь солнечной пластины. После направления описанного пучка альфа-частиц наступает стадия упругого взаимодействия, а после неупругого взаимодействия. В целом такое явление может быть описано картежом (1).

Согласно представленной модели, можно наглядно рассмотреть все возможности осуществляемого взаимодействия [5—9; 11]. Первая строка картежа представляет собой случай упругого взаимодействия, когда взаимодействия как такового не происходит и следующей возможной линией картежа является реакция с вылетом протона и образованием фосфора-31, затем электрона с хлором-32, затем позитрона с фосфором-32, после нейтрона с серой-31, затем дейтрона с фосфором-30, тритона с фосфором-29 и образованием единого ядра серы-32 посредством объединения.

В данном случае принимали бы участия ядра кремния-28 с массой 27,9769265350555 а. е. м., фосфора-31 с 30,9737619986777 а. е. м., хлора-32 с 31,9856846666 а. е. м., фосфора-32 с 31,97390764444 а. е. м., серы-31 с 30,979557012525 а. е. м., фосфора-30 с 29,97831349777 а. е. м., фосфора-29 с 28,981800444 а. е. м., серы-32 с 31,97207117441414 а. е. м. [9—11; 13—14]