Эффективность энергетики

Аналогия микро — и наномира.. Равновесие атомов с природой

Молекулы и атомы – это наномир: диаметр глобулы средней молекулы воздуха при атмосферном давлении
~10-10 м. Капли жидкости. Например, воды – это микромир. Между равновесием капли и равновесием атома в природных условиях существует полная аналогия. Механизм фазового перехода и равновесия капель в процессах испарения – конденсации в современном понимании на уровне 90-х годов XX столетия разработан и изложен мною в книге /8/. Особенности этого механизма заключаются в следующем. Нет отдельных процессов конденсации или испарения: они всегда идут совместно друг с другом. При конденсации молекулы объединяются в кластеры. Малое количество молекул и малый размер кластера не обеспечивает необходимого поверхностного натяжения, и кластер распадается (пульсирует). При некотором критическом количестве молекул (порядка 1500 штук) поверхностного натяжения становится достаточно, и кластер не только сохранятся, но и начинает расти как капля. Над мелкими каплями большой кривизны всегда высокое парциальное давление пара (например, 685 атмосфер в малой зоне вблизи капли). По мере роста капель они осаждаются на поверхность жидкости или собираются в большую каплю как в невесомости.

Одновременно с поверхности жидкости происходит испарение отдельных молекул и агрегатов молекул. Симметрично каплям под поверхностью жидкости по тем же причинам и законам возникают и распадаются, пульсируют пузырьки пара, которые при критическом размере продолжают расти, всплывают и лопаются на поверхности, освобождая пар. Пар снова участвует в конденсации. В зависимости от давления и температуры преобладает тот или иной процесс – испарение или конденсация.

В настоящее время после выхода в свет книг /1 – 4/ более глубоко стали понятны причины, например, поверхностного натяжения жидкости. Они описаны в первой части настоящей книги и заключаются в действии реакции электрино, покидающих зону вихря над атомами или молекулами. При их сближении и объединении их вихрей электрино возникают силы, действующие в сторону от большей концентрации (вне молекул) к меньшей концентрации электрино (между молекулами). При полном объединении молекул в каплю между молекулами вообще нет электрино, а вихрь становится общим для капли в целом. Вот тогда-то при достаточном количестве молекул в капле указанных сил, которые раньше отождествляли с поверхностным натяжением, становится достаточно для удержания молекул в капле, и она начинает расти. Такие уточнения углубляют понимание, но не меняют сути физического механизма процессов фазового перехода, который назван фазовым переходом первого рода.

Фазовым переходом высшего рода (ФПВР) называется расщепление – распад атомов на элементарные частицы – электрино и электроны их связи, а также образование и рост атомов присоединением элементарных частиц. Распад и рост атомов являются аналогами испарения и конденсации или собственно и являются «испарением и конденсацией» атомов, а ФПВР является аналогом фазового перехода первого рода. Как испарение и конденсация происходят одновременно, так и распад и рост атомов также находятся в динамическом равновесии друг с другом. Именно этим можно объяснить существование устойчивых изотопов химических элементов (таблица Менделеева) и неустойчивых изотопов, среди которых одни имеют большую, а другие меньшую атомную массу. Меньшие набирают вес, а большие его теряют, распадаются до устойчивого состояния. Причем стабильных и нестабильных изотопов при одних и тех же, например, земных природных условиях, всегда одно и то же процентное соотношение. Например, азота 14N содержится 99,635%; азота 15N содержится 0,365%. Имеются еще нестабильные короткоживущие изотопы:

1. 12N (но не углерод) с временем существования 0,0125 с;

2. 13N с временем существования 10,08 минут;

3. 16N (но не кислород) с временем существования 7,35 с;

4. 17N с временем существования 4,15 с;

5. 18N с временем существования 0,63 с.

Как видно, наличие всегда изотопов азота с атомным числом (количеством нейтронов – единичных атомов) как у углерода (12) и как у кислорода (16) дает возможность азоту легко переходить в соседние по таблице Менделеева химические элементы, что подтверждается и даже подчеркивается в химических руководствах.

После выхода первой книги была пересчитана таблица Менделеева в части структурной характеристики атомов. Некоторые результаты для сферических атомов приведены в таблице 12.1.

Зависимость d=f(А) диаметра атомов от атомного числа прекрасно ложится на график асимптотического вида, который выполнен на обложке Пермского издания первой книги.

Структурные характеристики сферических атомов.

Таблица 12.1.

* Калибр равен диаметру нейтрона – единичного атома (водорода)