Задумывались ли вы над тем, что прямо под руками, может, даже и сейчас, у вас находится весьма мощный потенциальный источник рентгеновского излучения, о котором мало кто знает, потому что «его надо правильно готовить»? А что, если я скажу вам, что это самый обыкновенный скотч? Да-да, та самая банальная клейкая лента, которой мы упаковываем всё подряд! Тем не менее, в определённых условиях она обладает поразительными свойствами, несмотря на кажущуюся странность такого утверждения...
Любая работа с излучениями является крайне опасной, а особенно рентгеновским излучением, и может повредить как вашей жизни, так и жизням окружающих людей! Автор статьи ни к чему не призывает и не гарантирует. Вся информация статьи даётся исключительно в познавательных целях!
Опыты советских учёных
Наверное, некоторые из читателей видели лично или читали где-либо, что существует интересный эффект, который заключается в свечении небольшой зоны контакта при отрыве липких материалов друг от друга. Этот эффект называется адгезолюминесценцией, и впервые у нас в стране был подробно исследован в 1949-1970-х годах советскими учёными, работавшими над вопросами адгезии (прилипания разных тел друг к другу) — Б. В. Дерягиным, Н. А. Кротовой, В. П. Смилгой и другими.
Во время своих опытов, экспериментируя с отрывом различных плёнок, среди которых гуттаперча (высокомолекулярный углеводород, по своему составу идентичный натуральному каучуку), каучук и нитроцеллюлоза от стекла, металлов, а также других поверхностей исследователи наблюдали, что процесс отрыва сопровождается (в месте отрыва) свечением и лёгким треском.
При этом экспериментально было обнаружено, что поверхности после отрыва являются наэлектризованными, где одна из отрываемых поверхностей имеет положительный заряд, а другая — отрицательный. После отрывания же поверхностей это статическое электричество приводит к притягиванию оторванных поверхностей обратно друг к другу. Например, такое притяжение наблюдалось в случае гуттаперчи и стекла/металла, каучука и стекла/металла; а в случае же нитроцеллюлозы и стекла — не было обнаружено.
Было замечено, что подобная электризация имеет связь с силой адгезии: та же плёнка из нитроцеллюлозы, имеющая толщину в 20-30 микрон, весьма слабо прилипала к стеклу и в некоторых случаях даже самопроизвольно от него отваливалась. В то время как гуттаперча и каучук требовали для своего отрыва от стекла или металла приложения существенной силы. После отрыва было замечено, что гуттаперча и каучук имеют отрицательный заряд, в то время как стекло и металл заряжаются положительно.
Немного забегая вперёд: согласно современным представлениям о теории адгезии, сцепление разных тел в основе своей имеет наличие двойного электрического слоя по границе контакта, то есть своеобразного миниатюрного электрического конденсатора. Разъединение зоны контакта приводит к возникновению явлений электризации поверхностей отрыва и пробоям газовой среды (примерно то же самое, что происходит и при разрядах молнии).
Эксперимент производился следующим образом. Брались зеркально отполированные стеклянные пластинки, после чего в течение нескольких дней производилась очистка их поверхности с применением хромовой смеси (состав смеси, к сожалению, не описан), после чего пластинка хранилась в дистиллированной воде двойной перегонки, откуда доставалась только перед опытом.
Непосредственно перед проведением опыта пластинка высушивалась с помощью термостата, после чего её поверхность протиралась порошком активированного угля с помощью деревянной палочки, на которую была намотана вата, с нанесённым на неё хлороформом (это использовалось для обезжиривания).
Вторым способом хранения являлось, после высушивания в термостате, нанесение на поверхность пластинки нитроцеллюлозы, таким образом, чтобы она покрыла и торцы пластинки, чтобы пластинка как бы со всех сторон была залита нитроцеллюлозной плёнкой, герметично запечатана и не соприкасалась с воздухом.
Непосредственно перед проведением опыта пластинку помещали на столик для экспериментов, после чего края плёнки подрезали бритвой, и в получившийся зазор вливали пятипроцентный раствор гуттаперчи в хлороформе (далее процесс подробно в литературе не описан, однако, предполагаю, что такое вливание гуттаперчи в зазор приводило к последующему растеканию её между плёнкой нитроцеллюлозы и стеклом, а так как раствор гуттаперчи содержал растворитель, он, видимо, отслаивал плёнку нитроцеллюлозы от стекла; в любом случае в дальнейшем речь в литературе идёт об использовании гуттаперчевой плёнки, созданной таким образом).
После нанесения гуттаперчевой плёнки на стекло, так как она ещё имела альфа-модификацию, её переводили в бета-модификацию с помощью прогревания в термостате до 70-80°С в течение получаса (время обуславливалось тем, что относительно толстая стеклянная пластинка просто не успеет прогреться за меньшее время).
Приготовленный таким образом образец испытывали через два или три дня, так как экспериментально было выявлено, что в течение этого периода всё ещё идёт процесс резких изменений механических свойств плёнки, а также её адгезии к подложке.
Что же касается металлических пластинок, используемых в экспериментах, то они были отполированы до зеркального состояния и хранились с нанесённым на них слоем вазелинового масла. Перед самым проведением эксперимента поверхность пластинок, так же как и в предыдущем случае, протиралась деревянной палочкой с намотанной на неё ваткой с хлороформом.
После того как было выявлено, что поверхности имеют статический заряд, была разработана пара способов для замера величины этого заряда.
Способ 1: из гибкой проволоки сечением в 0,1 мм изготавливалась рамка размером 0,5х1 см, которая могла бы быть подвешена к крючку весов. Далее эта рамка помещалась на поверхность стекла, и внутрь её заливалась некоторое количество гуттаперчи или каучука. После высыхания состава и образования плёнки её пытались отслаивать, подвешивая нагрузку к концу проволоки рамки. После того как плёнка была оторвана, на участке стекла, от которого она была отсоединена, делали отметку в 1 мм, приклеивали её заново (уже за счёт электростатических сил) и измеряли силу (в миллиграммах) для разъединения склеенных поверхностей в пределах этой полоски в 1 мм.
Способ 2: для эксперимента использовалась длинная полоска гуттаперчи, имеющая размеры 1,5х6,5 см, к концу которой прикрепляли груз и также пытались отрывать, отмечая время отрыва. Отслаивание такой полоски производилось не до конца, а также до определённой отметки, при достижении которой, грузик фиксировался таким образом, чтобы отслоенная плёнка оставалась натянутой, после чего на неё с помощью мягкого воска приклеивалась стеклянная рамочка, а плёнка обрезалась по размеру рамки. После чего эту рамку подносили к стеклу и также пытались её отрывать, замеряя усилие отрыва.
Величина заряда далее рассчитывалась с использованием формулы электрометра Томпсона:
Где:
Экспериментально было выявлено, что методика замера заряда не влияет на общий вид кривых в последующих графиках, но влияет на величину регистрируемого заряда.
В целом, говоря об экспериментах, было обнаружено, что на величину работы отрыва и величину заряда существенное влияние оказывают как условия приготовления материалов для эксперимента, так и промежуток времени между непосредственно приготовлением материалов и самим проведением эксперимента.
Общим для всех экспериментов было то, что наблюдалось соотношение: чем больше скорость отрыва, тем больше наэлектризовывалась поверхность. Дальнейшее рассеивание заряда поверхности происходило не плавно, а скачкообразно.
Кроме того, было выявлено, что если отрыв производится не с применением постоянной нагрузки, а с постоянной скоростью, и при этом отслеживаются возникающие механические колебания напряжения, то характер этих колебаний имеет квазипериодический характер, при этом амплитуда колебаний различается для разных материалов: для нитроцеллюлозы она очень велика, для каучука существенно меньше, и самая малая — для гуттаперчи. При этом амплитуда колебаний связана со скоростью отрыва: чем она больше, тем меньше и амплитуда колебаний.
Кроме всего прочего, отрыв плёнок сопровождается также и излучением радиоволн (но это, насколько удалось понять, касается только случая, если процесс происходит при наличии некоторого газа вокруг, т. е. когда дело происходит не в вакууме).
Например, было использовано устройство, представленное на рисунке ниже, где в качестве детектора электромагнитных колебаний была использована ферритовая внутренняя либо внешняя телескопическая антенна радиоприёмника, сигнал из которой подавались на осциллограф.
Эксперимент специально проводился в помещении, стены которого были экранированы, и отрыв плёнок производился с определённой, точно контролируемой скоростью.
Как было обнаружено, возникновение радиоволн начинает регистрироваться при достижении определенной пороговой скорости, и радиоизлучение обладает импульсным характером.
Также было замечено, что отрывание плёнок индивидуальных полимеров даёт гораздо более узкий спектр, если сравнивать с композиционными плёнками, а диапазон и форма импульсов зависят от химического состава поверхностей.
Причиной такого излучения является газоразрядный процесс в зазоре между поверхностями, который представляет собой своеобразный ускоритель частиц из-за наличия полей высокой напряженности.
▍ Наблюдение разряда и его условия
Как было уже сказано выше, большинство опытов, если они проводились в полной темноте, сопровождались явлениями электрического разряда: если плёнка отрывалась рывком, с помощью руки, либо же, используя электромотор, линейная скорость вращения которого превышала 10 см/сек, вдоль всей границы отрыва наблюдалась импульсная вспышка серо-голубоватого цвета и появление вспышки сопровождалось треском, напоминающим звук раздираемой ткани.
Также было выявлено, что подобный разряд является самостоятельным, то есть не требует наличия внешнего ионизатора.
Подобные вспышки наблюдались для следующих пар:
- гуттаперча-стекло,
- желатин-стекло,
- нитроцеллюлоза-стекло,
- гуттаперча-желатин,
- гуттаперча-металл(сталь).
Экспериментально было выявлено, что возникновение подобных вспышек требует соблюдения двух условий:
- Испытуемый образец должен быть сухим — если образцы пролежали некоторое время на воздухе или же были недавно приготовлены, то подобных вспышек не наблюдалось. Для достижения требуемой степени сухости образцы высушивались в сушильном шкафу или выдерживались в течение 7-14 дней над хлористым кальцием.
- Большая скорость отрыва — не менее десятков сантиметров в секунду (иногда требовались скорости в 1-6 м/с).
Выше уже говорилось о взаимосвязи скорости отрыва и интенсивности эмиссии электронов. Как можно видеть по таблице ниже, она полностью подтверждает приведённое выше утверждение, и ниже показано, что с увеличением скорости увеличивается и работа, производимая для отрыва, соответственно, мы имеем резкое возрастание эмиссии электронов:
Кроме того, была обнаружена взаимосвязь между силой адгезии и интенсивностью эмиссии электронов. Если сказать простыми словами: чем плотнее двойной электронный слой в месте контакта, тем сильнее адгезия материалов друг к другу, и тем больше эмиссия электронов при разрыве контакта:
Говоря об условиях возникновения эмиссии электронов, можно сказать, что общим условием является следующее: при отрыве плёнки в атмосферных условиях и в условиях среднего вакуума регистрируются просто разряды, параметры которых зависят от характера окружающей среды (искровой пробой, тлеющий разряд и т. д.); в то время как в достаточно в высоком вакууме (
Следует сказать, что эмиссия электронов наблюдается не только при отрыве пленок, она наблюдается также и при деформации металлов, деформации и раскалывании кристаллов (даже кристаллов поваренной соли).
Современные эксперименты
В 2008 году в журнале Nature вышла интересная статья американских исследователей, которые провели эксперимент, вариация которого, по большому счёту, уже проводилась в семидесятых годах советскими учёными.
Суть эксперимента заключалась в следующем: была изготовлена вакуумная камера, в которой был создан вакуум с разрежением
В зоне отрыва скотча ожидаемо начали сиять весьма интенсивные голубые вспышки, и, как заявляют сами исследователи, для них было весьма удивительно видеть, что подобный процесс генерирует просто огромный поток рентгеновского излучения!
Например, они подносили к стеклу этой камеры счётчик Гейгера, и у стрелочного счётчика «ложилась» стрелка (т. е. проходила всю градуированную область и ложилась с противоположной стороны!).
Далее, они провели следующий эксперимент: исследователь положил свою руку прямо на стекло вакуумной камеры и сверху на палец положил фотопластинку, аналогичную той, которые используют зубные техники для рентгеновских снимков. Пластинка оказалась засвеченной и показала внутреннюю структуру пальца!
Как рассказывают исследователи в пояснении к этому эксперименту, подобное устройство является самым дешёвым и простым рентгеновским аппаратом, и они сами признают, что до конца не понимают происходящие процессы и как такой, казалось бы, простой механический процесс, может генерировать такое огромное количество излучения!
Говоря об интенсивности излучения, исследователи называют следующие цифры:
- 100 000 рентгеновских фотонов за период в
секунд.
- Интенсивность:
- более чем раз в секунду возникают импульсы с энергетикой 10 ГэВ;
- раз в две наносекунды возникают импульсы в 2 ГэВ, и на них приходится более 50% излучаемой энергии;
- остальные импульсы, энергетикой до 10 кэВ, на которых приходится оставшаяся излучаемая мощность.
Посмотреть сам эксперимент можно вот здесь, ниже:
После просмотра видео появилась любопытная мысль: экспериментаторы явно знали о взаимосвязи скорости разматывания и интенсивности эмиссии электронов. И в эксперименте явно специально разматывали скотч на малой скорости, чтобы не облучиться слишком сильно. Жить-то хочется… ;-)
При этом, как они сами признаются, эксперимент у них удачно получился с первого же рулона скотча, который они попытались использовать, и, похоже, процесс можно многократно улучшить, если поэкспериментировать с разными плёнками и клеями, увеличив интенсивность в 10 или даже 100 раз.
Перспективность этого процесса подчёркивалась также и в диссертации, защищённой в 1972 году, Н. П. Князевой, где впервые в Советском Союзе был обнаружен и описан сам факт появления рентгеновского излучения (имеющего длину волны в 0,1-0,3 нм, и интенсивность в 100 кэВ) при высокоскоростном разматывании липких материалов, при этом интересным является то, что там отмечалось, что в ряде случаев подобное явление может наблюдаться и при атмосферных условиях И на этом месте все, кто в жизни часто «скотчит» коробки и т. д. «слегка так» напряглись :-) Правда найти информацию об этих условиях мне пока не удалось....
Однако если сказать об исследователях из эксперимента, видео которого приведено выше, то они утверждают, что в воздушных условиях возникновение подобного излучения невозможно, и вакуум требуется именно для того, чтобы поверхности накопили достаточный потенциал; потому что в противном случае при проведении эксперимента в атмосферных условиях электрический пробой произойдёт раньше, чем поверхности накопят достаточный потенциал, чтобы «выстрелить» друг в друга заряженными частицами с нужной скоростью. Что из этого правда, затрудняюсь сказать. Возможно, что в комментариях читатели скажут больше...
В упомянутой выше диссертации отмечалось, что подобный механический способ получения рентгеновских лучей является весьма перспективным, так как можно изготовить источник рентгеновского излучения с регулируемой коротковолновой границей, смещение которой регулируется всего лишь скоростью вращения роликов (видимо, подразумевается ролик наматывающий и ролик разматывающий). Там же отмечается, что изготовление подобного устройства открывает большие возможности по применению его в промышленности, как настраиваемого источника рентгеновского излучения для дефектоскопии.
Однако вернёмся к описанному выше эксперименту… Как же подобное устройство вообще работает в своей основе? По мнению авторов эксперимента, выглядит это приблизительно следующим образом…
Если начать отрывать липкую плёнку от поверхности и производить это в атмосферных условиях, то на самой плёнке и на поверхности, от которой она отрывается, образуются локальные области положительных и отрицательных зарядов:
Когда поверхности достаточно сильно разделены и их потенциалы возросли до некоторого порогового значения, электроны отрываются и стремятся перелететь с одной стороны на другую, противоположно заряженную, попутно сталкиваясь в процессе с молекулами газа, которые начинают светиться, и цвет этого свечения зависит от типа газа.
Теперь, если откачать воздух из камеры, где это всё происходит, электронам уже ничего не будет мешать для перелёта с одной стороны на другую. При этом, если разность потенциалов достаточно большая, то они в процессе сильно ускорятся и затормозятся о противоположную поверхность, в результате чего и возникает так называемое тормозное рентгеновское излучение (насколько мне удалось понять по физике процесса, электрон отклоняется другими электронами или ядром атома той поверхности, к которой он подлетает; а излишки своей энергии по закону сохранения энергии он сбрасывает и излучает в пространство в виде фотона рентгеновского излучения — здесь могу быть не совсем прав, это то, насколько мне удалось понять сам процесс):
Таким образом, получается, что система из этих двух поверхностей, находящаяся в вакуумированном объёме, по сути работает как механическая электронно-лучевая трубка!
Подробную статью об этом эксперименте в журнале Nature (на англ. языке) удалось найти вот здесь. Так что желающие могут прочитать её в оригинале и ознакомиться со всеми техническими подробностями. Кому интересно, вот тут есть ещё одно исследование 2014 года (тоже на англ. языке).
Таким образом, подытоживая, можно сказать, что некоторые удивительные явления находятся у нас буквально на расстоянии вытянутой руки. Говоря же о реализуемости подобного аппарата (рентген-аппарат на базе скотча), нетрудно заметить, что он более чем реален. И единственной проблемой является получение высокого вакуума в
Насколько удалось выяснить, бытовые вакуумные насосы двойного действия позволяют получать вакуум около 0,0023 мм.рт.ст — хотя, может и такой вакуум будет достаточным для эмиссии электронов, — нужны эксперименты… По крайней мере, если мы будем более смелыми в научном смысле и не будем брать за догму изложенное выше, оглядимся вокруг, то мы увидим, что люди получают эмиссию электронов даже в обычной стеклянной бутылке, откачанной простым одноступенчатым вакуумным насосом:
То есть в теории можно попробовать откачать воздух в некой ёмкости подобным насосом и начать разматывать в этой ёмкости рулон скотча, например, с помощью шагового двигателя.
Но если всё же исходить из классических данных, то необходимо будет получить вакуум в 0,001 мм. рт. ст. Значит потребуются дополнительные ухищрения. Тем не менее, сам процесс весьма занятен, а на выходе мы получим мощный регулируемый источник рентгеновского излучения.
Кто заинтересовался, весьма рекомендую к прочтению: Б. В. Дерягин, Н. А. Кротова, В. П. Смилга – «Адгезия твёрдых тел» — очень интересно.
P.S. И напоследок: будете в космосе — скотч не разматывайте. А то мало ли что… :-)
Список использованных источников
- Б. В. Дерягин, Н. А. Кротова – «Адгезия. Исследования в области прилипания и клеящего действия».
- Б. В. Дерягин, Н. А. Кротова, В. П. Смилга – «Адгезия твёрдых тел».
- Журнал Nature, октябрь 2008 — «Correlation between nanosecond X-ray flashes and
stick–slip friction in peeling tape». - Юрий Евдокимов, «Независимая газета» – «Рентгеновское излучение с ручным приводом».
Узнавайте о новых акциях и промокодах первыми из нашего Telegram-канала ????
Комментарии (82)
3epka
09.11.2023 09:37Я правильно понимаю, что разматывая с одного рулона, а на другой наматывая, в дальнейшем достаточно начать крутить в реверсе и эффект повторится? То есть как бы рулон не одноразовый? Если так, то вообще замечательно - можно сделать источник рентгена в виде запаянной колбы с моторчиками и 2 рулонами внутри (единожды откачав воздух)...
Или все же что-то тратится в процессе и адгезия каждый раз будет ослабевать?
DAN_SEA Автор
09.11.2023 09:37Насколько я понял, именно так. Принципиальным является процесс "отлипания" липких материалов друг от друга. А уж сколько раз их отлеплять - не суть важно...
Мало того: американские экспериментаторы из 2008 года говорят, что это может быть самым дешёвым рентген-аппаратом для стран третьего мира!
Адгезия никуда не тратится -иначе скотч был бы абсолютно нелипким после первого раза :-)
Кроме того, что интересно: мне нигде не удалось найти информации, например, в табличном варианте, с каких значений вакуума уже начинается эмиссия. Поэтому известен "идеальный вариант". А какой/какие являются допустимыми - информации нет. Нужны эксперименты...Насколько я понимаю, по приведённому в конце статьи эксперименту с откачанной стеклянной бутылкой - процесс не особо требователен к вакууму. И можно попробовать откачать даже дешёвым 1-ступенчатым бытовым вакуумным насосом (5-7 тыс.руб). Это было бы весьма вкусно - получить способ создавать такие штуки, используя дешёвые насосы. И тогда такой рентген-аппарат стоил бы вообще копейки (никак не сравнимо по цене с профессиональным медицинским оборудованием).
Ещё, на мой взгляд, было бы неплохо сделать разборную вакуумную камеру: износился скотч, - запустил воздух, поменял на другой рулон и "далее вперде!" :-)
Radisto
09.11.2023 09:37+1Даже если это правда, такой размер фокусного пятна не пойдет даже в третьем мире
3epka
09.11.2023 09:37+1Рентген фокусируется некоторыми кристаллами, при этом они играют роль дифракционной решетки: рентгеноспектральные приборы на этом принципе работают...
https://ru.m.wikipedia.org/wiki/Линза_Кумахова
Ещё сфокусировать рентген можно специальными "зеркалами", по принципу действия типа линз Френеля. Конструктивно это как ряд коаксиальных металлических обручей с небольшим наклоном. Рентгеновские телескопы на этом принципе работают... (рентгеновские лучи полностью отражаются при попадании на поверхность металла под очень маленьким углом наклона)
Moog_Prodigy
09.11.2023 09:37+4Если речь зашла до таких зеркал и "простоты" их изготовления, то я так полагаю, тут недалеко до создания ультрасовременного степпера (привет ASML) из рулона скотча, выточенных на тв-4 рентгеновских линз и вакуумного насоса для откачки кондиционеров :)
begin_end
09.11.2023 09:37+1По факту, получить рентген не так сложно. Подать заведомо большие разности потенциалов на некоторые радиолампы, без включения накала и они начинают рентгенить (правда страдает материал электродов; впрочем, рентген-трубки для дефектоскопов устроены именно так, ибо есть некоторые преимущества). Лампа типа ГП-5 в штатном режиме включения тоже излучает, хоть и не у всех получается это зафиксировать. А если взять старый кинескоп и запитать на 100кВ вместо нормы плюс подобрать накал, получится пушка еще та...
Фактически, рентгенит все вакуумное, что питается напряжением выше, чем 30кВ. И конечно ниже 30кВ тоже, однако тут уже сильно поглощает стекло или воздух, да падает чувствительность детекторов, поэтому излучение не фиксируется.
Рентгенят и воздушные искровые разряды, но кпд... какой-то мизерный % электронов все же успевает неплохо ускориться и оттормозиться. Если это молния, то там это более-менее определяемо приборами, правда у молний даже нейтроны фиксировали.Поэтому вопрос тут - не с каких значений вакуума начинается эмиссия (она и в воздухе начинается). А вот при какой плотности газа и с какой вероятностью случайный электрон сможет достаточно ускориться без помех... Скажу обобщенно, про лампы: если газ светится - можно забыть про рентген (получим на порядки меньший кпд, чем обычно достижимый 1%).
С фокусировкой в реальности тоже все не очень (в теории возможность для рентгена есть, с минусами громоздкости, потерь и прочего).И тогда такой рентген-аппарат стоил бы вообще копейки (никак не сравнимо по цене с профессиональным медицинским оборудованием).
Эх, если бы. У зарубежного медицинского, научного или военного оборудования/препаратов 99% цены это вот всякие накрутки-сертификации-патентоэксплуатация и т. д. (плохо такое или хорошо - отдельная большая дискуссия). Если изготовить обычный рентген-аппарат без этого, цена будет низка. Но несертифицированные самоделки прокатывают только в области народной медицины, БАДов и всякой спортивной техники.
А так, технология безусловно представляет интерес, если в ходе решения проблем получится достаточно высокий кпд и срок службы. Разработать бы специальные полимеры, которые могут циклично, быстро прилипать-отлипать в вакууме, с хорошей поляризацией.
uuger
09.11.2023 09:37+2рентген-аппарат стоил бы вообще копейки (никак не сравнимо по цене с профессиональным медицинским оборудованием)
Медицинский рентген-аппарат стоит дорого, так как его долго и упорно проверяют на предмет того, чтобы он вредил не больше, чем запланировано. А потом ещё обеспечивают сервис и тд. А уж если он должен работать в операционной и его надо иметь возможность сделать условно стерильным, то стоимость непосредственно "банки" с парой анод-катод просто растворится в стоимости остального оборудования.
Flammmable
09.11.2023 09:37В зоне отрыва скотча ожидаемо начали сиять весьма интенсивные голубые вспышки, и, как заявляют сами исследователи, для них было весьма удивительно видеть, что подобный процесс генерирует просто огромный поток рентгеновского излучения!
Например, они подносили к стеклу этой камеры счётчик Гейгера, и у стрелочного счётчика «ложилась» стрелка (т. е. проходила всю градуированную область и ложилась с противоположной стороны!).
Ээээ. А как датчик, регистрирующий потоки заряженных частиц среагировал на кванты электромагнитного излучения?
DAN_SEA Автор
09.11.2023 09:37Ну - это же только часть эксперимента. А вторая - когда экспериментатор положил палец на стекло и сделал рентген-фото пальца ;-)
Число рентгеновских фотонов - это со слов экспериментаторов. Видимо, расчётная величина.
emusic
09.11.2023 09:37+3У меня когда-то был простенький дозметр "Мастер-1", так он реагировал на статическое электричество. Скорее всего, реагировала даже не сама трубка, а входные цепи на колебания электромагнитного поля.
DAN_SEA Автор
09.11.2023 09:37Может быть..Однако факт таков (судя по глубоким исследованиям советских учёных) - что рентген там генерится и много.
stalinets
09.11.2023 09:37Да, с наводкой надо аккуратнее. Если явление содержит и рентген, и электрические разряды, наводка на цепи дозиметра заставит его орать, портя всё измерение. У меня такое было - подносил простенький Радекс 1503+ к двигателю работающего скутера, и он орёт (наводка от свечи зажигания). А вот Atom Fast 8850 и Polimaster СИГ-РМ1208 не орали, там грамотнее сделано. На тему наводок в дозиметрах есть видео на канале Олега Айзона.
piton_nsk
09.11.2023 09:37+3А как датчик, регистрирующий потоки заряженных частиц среагировал на кванты электромагнитного излучения?
Счетчик Гейгера работает на ионизации, т.е. вполне себе регистрирует рентген и гамма излучение. Другое дело что есть много тонкостей - материал, энергия излучения и прочее.
Flammmable
09.11.2023 09:37+1Хм. Да, оказывается, что счётчик Гейгера на основе слюдяного датчика регистрирует даже рентгеновское излучение. Никогда бы не подумал.
stalinets
09.11.2023 09:37И классический металлический типа СБМ-20 видит рентген, кроме мягкого низкоэнергетичного.
Металлические счётчики видят рентген (кроме мягкого) и гамму (что по физической сути одно и то же), бету тоже видят, опять же кроме мягкой. Альфу не видят.
Слюдные/слюдяные датчики видят всё - и альфу (зависит от толщины слюды), и бету, и рентген/гамму.
Сцинтиллятор отлично видит рентген/гамму (но самые низкие энергии может не видить, зависит от исполнения, скажем, мой Атом Фаст видит пациентов после радиотеоприи, фонящих после принятия внутрь йода-131 и прочих медицинских изотопов мягким рентгеном, а тритиевый брелок, слабенько фонящий очень мягким тормозным рентгеном, не видит, хотя слюдяной МКС-01СА1М видит и брелок). Сцинт видит также бету, хотя плохо и в основном по её вторичному тормозному излучению, ну и совсем не видит альфу (её видят только слюдники, и то не все и только вплотную).
MaFrance351
09.11.2023 09:37+4Вот ещё одно видео, где описано, как воспроизвести данное явление:
DAN_SEA Автор
09.11.2023 09:37Да, интересно. Кстати, в статье я упоминал, что советские учёные разматывали существенно быстрее. Кроме того, иногда это явление возможно и при атмосферных условиях (в каком случае - не нашёл). Таким образом - можно ещё поиграться со скоростью размотки, вплоть до 6 м/с, как у советских учёных.
Возможно, при более интенсивной размотке, это явление будет более терпимым к качеству вакуума...
DrMefistO
09.11.2023 09:37+1Искал этот комментарий, и он первый был, статья же уже получается лишняя.
Firelander
09.11.2023 09:37+2Скорее всего без вакуума не работает. Я тестировал, чувствительный сцинтиллятор даже не шелохнулся. Хотя он четко видит даже небольшие изменения если переходишь из одной команды в другую.
sinc
09.11.2023 09:37+4Не знаю как на счет рентгена, но мы пробовали быстро разматывать (шуруповертом) скотч в темной комнате и темно-голубое свечение было заметно.
DAN_SEA Автор
09.11.2023 09:37+1Ещё, для размышления: не всегда в технике требуется постоянство - некоторые процессы протекают весьма импульсно, за короткое время. И этого достаточно. Скажем, в случае дешёвого самодельного рентген-аппарата на скотче: может быть не обязательно откачивать воздух и мучаться с достижением вакуума?
Может проще поступить как то так (говорю по-простому, чтобы понятна была моя мысль): есть грубо говоря, схлопнувшаяся плоская гибкая металлическая камера - два металлических круга из стали, пропаянные по периметру и лежащие друг на друге. По бокам - 2 электромагнита. И эти электромагниты резко "надувают" - т.е. растягивают стенки камеры, превращая её на мгновение в шар. В результате - там кратковременно образуется разряжение. В этот момент так же кратко, импульсно внутри протягивается скотч :-). Или даже стенки изнутри покрыты липким составом, который в процесс растяжения камеры и достижения нужного разряжения резко начинает излучать рентген, на короткое время. Например, электромагниты расположены не по центру камеры - а немного сбоку, и достижение разряжения идёт параллельно с "отлипанием" стенок друг от друга. То есть, по внутреннему объёму как бы прокатывается волна отлипания/излучения. Но этого времени будет достаточно, чтобы сделать фотоснимок. Как то так например...
Кроме того, как показывают исследования советских учёных - есть прямая связь между резкостью отлипания и активностью эмиссии электронов. То есть, таким образом мы получим как бы 2 в 1: и импульсное достижение нужного вакуума и мощный краткий импульс излучения.
iShrimp
09.11.2023 09:37+1Интересная идея, но стоимость такого устройства (в случае, если удастся сделать его достаточно долговечным) превысит стоимость обычной рентгеновской трубки вместе с блоком питания.
Sarjin
09.11.2023 09:37сколько стоит такая трубка с источником питания?
DAN_SEA Автор
09.11.2023 09:37Ткнул в гугле в первые попавшиеся пару ссылок, не выбирая. Явно дороже мотка скотча :-)))
sappience
09.11.2023 09:37+1
begin_end
09.11.2023 09:37+2Мдаа, как же все-таки испортили поиск на .ru версии ali, по прямому запросу "8ma X Rays Dental X-ray Tube" выдает любую дичь, кроме этого результата. Хоть гугл ищет.
Кстати на фото у них глубоко б/у трубка (см. цвет, радиолиз стекла + распыление материала электродов), такая должна стоить дешевле.sappience
09.11.2023 09:37+1Вот ссылка для вас https://aliexpress.ru/item/1005005501562018.html?sku_id=12000033328959032
begin_end
09.11.2023 09:37+4Благодарю, я гуглом то и так нашел, но это не всегда помогает.
С момента разделения ali пошло, что когда ищешь заведомо существующие специфические радиокомпоненты, поиск в .ru возвращает одну бытовуху-маркетплейсчину. Как будто база данных .ru версии странным образом берет из .com только более-менее популярные товары.PS: как идея пет-проекта для веб-разработчика - сделать сервис нормального поиска технических товаров по ali для ru региона с ключевыми параметрами, фильтрами и т.д.
begin_end
09.11.2023 09:37Б/у переносная дефектоскопическая трубка, комплектная (целый аппарат), с источником питания и пультом, советского/российского производства и в рабочем состоянии иногда продается на онлайн барахолках от 200$ (модели Мира, Арина, Памир и др.). Был опыт поиска и покупки для некоторых исследований.
Vlad_06
09.11.2023 09:37Самый дешевый из российских с импульсным напряжением на трубке (амплитуда 180 кВ, длительность импульса 50 нс; трубка с холодным катодом - без накала, взрывная эмиссия) - порядка 500 000 +.
Более вменяемый, с регулируемым постоянным напряжением и классической трубкой с накалом - от 1 300 000.
Используются в неразрушающем контроле.
Как здесь выше писали для такого применения важно фокусное пятно (как правило оно от 0,8 мм до 3 мм) и иметь предсказуемую величину напряжения на трубке. Например, для целей контроля, для толщины стали 6 мм напряжение не должно быть выше 100 кВ, для 8 мм не выше 130 кВ и т.д.
Nergal2004
09.11.2023 09:37+1Что за "энергетика 10 ГэВ"? В ГэВ с 90-х годов должна измеряться энергия отдельной частицы. Получение фотонов в 10 ГэВ с помощью скотча? 10^5 фотонов за 10^-9 секунды, пусть даже с энергией 5 кэВ (средняя от указанной для основной мощности)это 10^17 эв/с весьма сомнительно
DAN_SEA Автор
09.11.2023 09:37Это на основе данных публикации в Nature, все вопросы туда :-)
Дословно: "...shows the spectrum of X-ray burst energies that accompany slip
events out to 10 GeV. These pulses occur at a rate in excess of 1 Hz .."Перевод: "...показан спектр энергий рентгеновских всплесков, сопровождающих события скольжения (тут скорее всего, как то по другому надо перевести - специфический термин) до 10 ГэВ. Эти импульсы возникают с частотой более 1 Гц..."
klirichek
09.11.2023 09:37там немного удивляет, что половина энергии приходится на фотоны 2Гэв, а остальное - уже рентген.
(просто 2Гэв - это так-то уже гамма, причём жёсткая)
Levin7
09.11.2023 09:37А если вместо скотча использовать две идеально подогнанные прилегающие к друг другу поверхности. Будет ли в таком случае происходить реакция при разрыве и светить рентген? Далее можно склеивать выше указанными в статье составами и механически их отклеивать применив частично устройство ДВС. Вместо топлива будет впрыскиваться клеющий состав по мере израсходования. Коленвал приводиться в движение неким мотором для расклейки
begin_end
09.11.2023 09:37Почти точно что-то будет, если сделать чуть модифицированный переменный конденсатор.
Взять фольгу, заключить ее в слой диэлектрика (запаять между 2 пластин стекла). Изготовить 2 таких пластины. Наложить их друг на друга. С обратной стороны на них наложить подключенные к источнику ВН пластины с зарядами разного знака, не до пробоя. Чтобы фольга внутри стекла медленно, но приобрела нужный нам заряд. Убрать зарядные пластины. Очень резко (насколько? хороший вопрос...) строгопараллельно развести в разные стороны заряженные пластины. При разнесении обкладок конденсатора и отсутствии возможности для немедленной утечки разность потенциалов между ними будет сильно возрастать.Если не заключать фольгу в стекло полностью (в таком случае стекло находится только между пластинами фольги), то при увеличении расстояния просто пробъет искровой разряд, в обход края стекла (известный эффект). Или пластины тихо разрядятся в корону, на воздух. А вот в вакууме их можно не изолируя (почти не изолируя) пораздвигать.
А если не заряжать, как я сказал - тогда уж лучше тереть, без отлипания-прилипания. И ДВС проще подключить. Но это давно известно как генератор Ван де Граафа.
Хотя, рассмотреть просто 2 поверхности из диэлектрика, идеально шлифованные плоскости... наверное только в хорошем вакууме будут достаточно прочно слипаться. Будет ли какой-то еще эффект при отлипании, сложно сказать.
V2008n
09.11.2023 09:37+4Генератор Ван де Граафа, подключенный к вакуумному диоду. Вот вам и "механический" источник рентгена. Почти сто лет уже этому способу.
K_Chicago
09.11.2023 09:37а просто при обычном электрическом разряде ведь наверное тоже генерируется рентген?
Как я понимаю у разряда спектр очень широкий, от ИК до рентгена
begin_end
09.11.2023 09:37+2Или сразу попытаться вакуумировать этот генератор, что даст весьма необычную радиолампу - механический источник рентгеновского излучения.
Правда технология передачи вращательного движения через вакуумный спай очень сложна, но ныне это можно осуществить бесконтактно, мощными магнитами.
Кстати, корпус такого прибора не обязательно делать из стекла, можно сделать из алюминия или магния (в плане поглощения, по сравнению со стеклом разницы почти нет).3epka
09.11.2023 09:37Так ведь можно и сами моторы внутрь вакуумной трубки засунуть, а выводить только провода от них - тогда не нужно делать ввод вращения через герметичную стенку...
begin_end
09.11.2023 09:37+1Тогда это должны быть особые по конструкции моторы - масляную смазку в вакууме нельзя. А без смазки в хорошем вакууме обычные моторы должно довольно быстро заклинить.
DAN_SEA Автор
09.11.2023 09:37+2Не заклинят, если в качестве пар трения будут использоваться бронзовые (БрАЖ, БрОФ и т.д.) втулки - они предназначены для работы вообще без смазки, годами. Причина (как не так давно выяснили): выделение в одних случаях чистой меди из сплава, а в других - олова - во время трения, в местах трения. Которые и служат смазкой. Благодаря этому механизмы могут работать годами вообще без смазки и даже в условиях агрессивной среды: кислоты, морская вода и т.д.
begin_end
09.11.2023 09:37+4Да, в советских переменных вакуумных конденсаторах внутренний подшипник так и сделан. Только вот моторчик такой высоковакуумной конструкции придется делать самому (малореально, если подумать далее - ведь весь металл нужно еще и отжигать, особенно медь, иначе x-ray уровня вакуума не видать, а в обмотках моторчика много витков эмалировоной проволоки).
Поэтому есть смысл упростить - поместив внутрь вакуума только вал, а обычный покупной моторчик держать снаружи, связав вращение "магнитной передачей" через стекло.
Sergey_zx
09.11.2023 09:37Полагаю, если их разделить, т. е. генератор и катод-анод, то все будет и проще и предсказуемей.
OlegUshakov22
09.11.2023 09:37Рентгеновские лучи возникают, когда быстрые электроны, или катодные лучи, сталкиваются со стенками или анодом газоразрядной трубки низкого давления. Современная рентгеновская трубка представляет собой вакуумизированный стеклянный баллон с расположенными в нем катодом и анодом. Разность потенциалов между катодом и анодом (антикатодом), достигает несколько сотен киловольт. Катод представляет собой вольфрамовую нить, подогреваемую электрическим током. Это приводит к испусканию катодом электронов в результате термоэлектронной эмиссии. Электроны ускоряются электрическим полем в рентгеновской трубке. Поскольку в трубке очень небольшое число молекул газа, то электроны по пути к аноду практически не теряют своей энергии. Они достигают анода с очень большой скоростью.
Рентгеновские лучи возникают всегда, когда движущиеся с высокой скоростью электроны тормозятся материалом анода. Большая часть энергии электронов рассеивается в виде тепла
Это поразительное открытие со скотчем уверенно тянет на шнобелевскую премию
uh9lab
09.11.2023 09:37+3Когда я впервые увидел переведенную на русский новость, много лет назад, тоже посмеялся, мол, шуты, открыли тормозное излучение. Но попытка найти первоисточник привела к описанию гранта на английском и внесла ясность, суть в том, что интенсивность излучения значительно выше, чем должна быть согласно расчётам. Так что Задорновское "ну, тупые" - не к тем надо применять.
OlegUshakov22
09.11.2023 09:37Думаю что это статическое электричество в вакууме, а никак не рентгеновское изучение. Виду отсутствия высоко энергетических элементов, потому что им не откуда взяться тем более в скотче.
begin_end
09.11.2023 09:37Почему нет, статическое электричество в вакууме может создать условия для отрыва и ускорения потока свободных электронов. Которые будут тормозить о стекло с соответствующим эффектом.
Да, у нас не оформлены электроды, вместо них - поверхности ленты с разными потенциалами.
У нас очень плохой материал "анода". Но у нас очень скоростной процесс роста напряженности поля и хороший вакуум. Внезапная пара сотен кВ между близкорасположенными одноразовыми "электродами" и полетело...
Речь о высоком КПД не идет, но почему-бы не быть кратковременному импульсу, достаточному для фиксации чувствительным радиометром...OlegUshakov22
09.11.2023 09:37В этом мире все возможно. Ок.
Но. Возьмите 2 кварцевых камня и стукнете их друга будет высоковольтная искра. Возникнет пьезоэлектрический эффект. Но при этом эффекте как не возникает рентгеновское изучение. Извините.
begin_end
09.11.2023 09:37+1Смотрите, речь то идет про вакуум, в вакууме любые виды разрядов просто невозможны. Если электроны в вакууме начали двигаться (их оторвало-эммитировало и ускорило), то они непременно оттормозятся о границы вакуумной колбы (а значит будет и излучение). И мы говорим не о ярком эффекте с хорошим выходом, а о труднозаметном (но происходящем) побочном процессе.
Кстати, искровой разряд в воздухе порождает рентгеновское излучение, но очень очень слабо. Так что и в случае "Возьмите 2 кварцевых камня и стукнете их друга будет высоковольтная искра" оно будет (только сколько...).
Вот другой, еще более интересный факт, когда "камни" греем, правда с пироэлектриками.
udik_chudik
09.11.2023 09:37+1Для кого-то это удивительно, а кто-то использует это явление лет так уже 15-20 в своих портативных рентгенофлуоресцентных спектрометрах (для определения составов сплавов) ????
DAN_SEA Автор
09.11.2023 09:37Может лучше обсудим вот что - вдруг у кого будут идеи: находил упоминание (о чём и написал в статье, но конкретику не смог найти), что в ряде случаев этот эффект (эмиссии электронов с липких поверхностей) - может наблюдаться в атмосферных условиях. Внимание вопрос: каких? Какие будут идеи? ;-)
d2ab
09.11.2023 09:37+2Много лет назад (уже не помню где) попалось описание эксперимента - в плоскую металлическую коробку положили рентгеновскую фотопленку и по поверхности коробки катали валик со скотчем, в результате пленка была засвечена. Про вакуум там нигде не упоминалось, хотя это могло быть потеряно при переводе.
werwolflg
09.11.2023 09:37+1Чем-то эффект напоминает триболюминесценцию, так же люминесценция возникающая при механическом воздействии.
begin_end
09.11.2023 09:37Адгезолюминесценцию наряду с пьезолюминесценцией вполне можно назвать частным случаем триболюминесценции, которая в свою очередь базируется на электролюминесценции напрямую или через фотолюминесценцию :)
Терминология не совсем устоялась, иногда схожие по механизму явления именуют разными терминами, или под единым термином скрываются явления с разными причинами.
werwolflg
09.11.2023 09:37+1> базируется на электролюминесценции напрямую или через фотолюминесценцию :)
Всё же не согласен, совершенно разная природа. При триболюминесценции люминесценция возникает при механическом воздействии, т.е. разрыве связей, а при фотолюминесценции излучение возникает за счет облучения фотоном света, переход атома в возбужденное состояние и испусканием фотона, природа совершенно разная.
begin_end
09.11.2023 09:37+1О, ожидал, что возразят.
При триболюминесценции возникает очень напряженное электрическое поле в микромасштабе.
А уже далее: 1) либо происходит прямая электролюминесценция в его области (как у известных электролюминофоров); 2) либо происходит точечный электрический разряд, вызывающий вспышку УФ, инициирующую классическую фотолюминесценцию.
Не исключено, что не только какой-то из этих двух процессов может быть во время триболюминесценции. Предполагаемый Вами разрыв химической связи, тоже вариант (3). В таком случае это можно считать подвидом хемилюминесценции :)По спектру (и его изменчивости в ходе вспышки) можно попытаться определить конкретный подмеханизм. Механизм 2 я даже наблюдал в микроскоп (звездчатые микроразряды бело-голубого цвета на поверхности истираемой, оранжево люминесцирующей от них подложки).
zumrus
09.11.2023 09:37+1Из свежего по теме, вот прошлогодняя статья в Nat Phys
https://www.nature.com/articles/s41567-022-01714-9
А вот ее пересказ на русском
https://nplus1.ru/news/2022/09/12/Charge-mosaics
Vsevo10d
Раствор бихромата калия в концентрированной серной кислоте. Очень ядреный окислитель для мойки колб от приставучей органики. Замачивание посуды в кристаллизаторе с хромпиком - классика химических лабораторий. Имеет кофейно-оранжевый цвет. Когда хром восстанавливается до (III), раствор становится черно-зеленым и неэффективным. Состав на моей памяти всегда был "бахни на глаз", может быть, у других людей другой взгляд на его рецепты. Но это строго для стеклянной посуды, вакуумную смазку после него тоже надо восстанавливать.
Спасибо за описание дико интересного эффекта, о котором я не знал. Поверхностные явления - неизведанный мир почище молекулярной биологии, но требует очень серьезного бэкграунда в математике и физической химии.
sappience
Я на всякий случай предупрежу всех желающих поковыряться с шестивалентным хромом, что все эти соединения сильно токсичны и канцерогенны. Все эти "вулканы" из дихромата аммония что мы радостно жгли без вытяжки в химическом кружке в старые времена по временам нынешним выглядят безумием.
DAN_SEA Автор
Я скажу больше: в настоящее время самое правильное, это брать скотч. Дёшево и сердито. Потому что в те времена, которые описываются в советских книгах (конец 40-х - конец 70-х годов) в опытах отсутствовал скотч, потому что, насколько я понимаю, его просто банально не было.
Соответственно, во всех этих дихроматах пропадает какой-либо смысл, т.к. скотч намного проще достать и он очень липкий.
ru1z
Там скорее всего для точноcти измерений, поэтому и зеркально отполированное стекло, а не обязательно потому что чего-то не было. Пластинку можно и чем-нибудь другим помыть, но после хромовой смеси обычно стекло очень чистое и результаты воспроизводить проще.
V_Scalar
Подобный эффект был предложен как одно из возможных объяснений холодного ядерного синтеза. В палладиевых электродах возникали трещины в которых действовал своего рода ускоритель с энергией достаточной для холодной ядерной реакции с выбросом нейтронов
begin_end
Верю, что теоретически описанное явление возможно (но не процесс ХЯС). Про палладиевые электроды не знаю, возьмем более изученное. Например, ударим по пьезоэлектрику, помещенному внутри дейтерий-тритиевой нейтронной трубки или размотаем там скотч в нужном месте. Есть шанс, что разряд чуть запитает трубку, ускорит дейтроны и чего-то куда-то хватит хотя-бы на вылет 1 нейтрона.
1 нейтрон вылетел, это ядерный синтез? Да, почти.
Это холодный ядерный синтез? Нуу... там что-то около 700 млн. градусов Кельвина при пересчете из кЭв-ов частиц, наверное жарковато :)
Это самоподдерживающийся синтез или энергии выделяется больше, чем затрачено? Категорически нет (ударили/крутанули на 10Дж, выделилось 3 пикоДжоуля).
Можно даже это компактизировать, разработанный ускоритель особой формы вставить внутрь стерженька пьезоэлектрика. Чтобы был такой электродик - постукали, вылетает нейтрон.
Даже если бы с палладием нейтроны вылетали, это абсолютно не означает факт протекания именно холодного энергопрофицитного ядерного синтеза.
// Почему я про пьезоэлектрик заговорил - а вспомнил давние новости о фиксации нейтронов при срабатывании просто пироэлектриков/пьезоэлектриков. Вот там именно ускорительный механизм в кристалле работает. Но это почти классический ускоритель, естественно образованный в микромасштабе. "Горячий" и с потрясающе мизерным КПД.
О, идея, для попробовать в будущем, для @DAN_SEA
(и чтобы самому не забыть): а что если быстро-быстро разматывать скотч из дейтерированного полистирола? Там же реально нейтроны могут полететь, как у исследователей с пироэлектриками. Судя по энергетике рентгена, ускорения может быть более чем с запасом.
Конечно, практической пользы с такого немного, только как микрооткрытие на свой научно-репутационный счет ("Нейтронный источник на адгезолюминесцентных пленках").
//Хм, надо бы собрать детектор нейтронов, ящик с трубками СНМ где-то залежался.
V_Scalar
ещё на эту тему, в памяти всплыла статья, журнал техника молодёжи. При кавитации пузырьков (схлопывание пузырьков воздуха в жидкости) возникает свечение (вероятно из за высокой степени фокусировки энергии в точку). Короткий импульс лазера вызывает раздувание пузырька в дейтерии, при последующей кавитации выходят нейтроны. Опять же экономического/энергетического смысла никакого нет
uuger
У меня в детстве был набор "Юный химик" времен, скажем так, развитого социализма, там две самые большие банки были с соляной кислотой и аммонием двухромовокислым, так что "вулкан" можно было устроить даже дома - дед, учившийся в своё время на химфаке, правда, настоял на проведении этих опытов на открытом воздухе.
Vsevo10d
И правильно, солянка ("дымящая" в особенности) очень любит зубную эмаль (а та первую - нет). Из всех попсовых кислот к ней относился с наибольшим уважением. Серной 80% мыл руки (не повторять!!!!! делается это так: на сухую ладонь плескаете около миллилитра, и примерно за две секунды растираете по ладоням и суёте под сильную струю холодной воды. Суть в том, что серная в концентрированном виде не особо диссоциирует - и не разъедает кожу, а попав под воду, не успевает дать ни сильной тепловой (хотя горячо в первый момент), ни химической реакции. Нахрена это надо? Если у вас руки испачкались немного в сухой щелочи, а на кафедре только холодная вода, то они не отмоются, а будут "мылиться" под ней вечно); азотная - ну будут неделю пальцы желтые и шелушиться, если вляпался, not great, not terrible; соляная - заткнул шлифованной пробкой, не дышишь и отставляешь в самый дальний угол тяги.
uuger
Справедливости ради, соляную кислоту, емнип, было предписано разбавить для всех последующих опытов до 20 или даже 10% концентрации. Но, в принципе, набор был не чета нынешним, где даже марганцовки нет
Yak52
В ЮХ была уже готовая 10% HCl, а вот NaOH был в чешуйках и его надо было разбавить.
uuger
У меня был ещё старообрядческий набор
Hidden text
Yak52
Ха, я до сих пор удивляюсь, что мне удалось в 1979 году привезти большой набор ЮХ в ручной клади на самолете из Москвы. Сейчас бы, наверное, задержали еще из выхода магазина "Детский Мир".
murkin-kot
Не знаю, чем отличается физическая химия от химической физики, но используя справочник по физике для школьников и немного гугления получил вполне сносную модель явления в части именно физических процессов. Но вот по части химии полимеров есть большой вопрос.
Принципиально картина скорее всего такая:
Молекулы полимеров (которые обеспечивают склеивание) разрываются несимметрично, то есть с одной стороны остаётся атом с лишим электроном, а с другой - без электрона. Если такой разрыв действительно имеет место, то дальше - школьная физика. Например, если имеем одну разорванную молекулу из полимерной цепочки на 10 нанометров, то учитывая значительную площадь скотча в месте разрыва, можно грубо считать расстояние, на котором свободный электрон мог бы быть ускорен получившимся несимметричным зарядом, равным одному мм. Далее считаем напряжённость по формуле для бесконечной плоскости и вычисляем ускорение электрона через кулоновскую силу и его массу. Энергия излучаемого фотона пропорциональна квадрату ускорения, умноженному на время. Время получаем вычисляя срок прохода электроном расстояния в 1 мм при наличии расчитанной ранее кулоновской силы. В итоге при указанной выше плотности заряда (разумеется, на много порядков большей, нежели в реальности), получаем на десяток порядков большую частоту излучения, чем наиболее жёсткий рентген. То есть десяток с лишним порядков у нас есть на все возможные погрешности.
Но интереснее другое. Можно ли разорвать молекулы полимеров с поляризацией обрывков? Если можно, то появляется интересное поле для исследований в области химии полимеров - необходимо научиться проектировать такие полимеры, что бы плотность разорванных и поляризованых молекул на единицу площади была бы максимальной. Тогда становятся доступными интересные эффекты, вроде периодического сжатия и разрыва двух плоскостей, смазанных соответствующим полимером, ну а при достаточной площади и большой плотности заряда можно получить очень хорошие мощности излучений в широком диапазоне частот, значительно выше частот рентгеновского излучения.
Хотя в деталях - да, нужно учитывать много нюансов в распределении оборванных концов по объёму, распределении электронов по объёму и рядом с поверхностью, работу выхода, работу ионизации, ну и т.д. Но принципиально это всё вполне понятные процессы, которые давно и хорошо научились обсчитывать.
Vsevo10d
Зато демагогию хорошо знаете?
То есть, вы считаете, что химические реакции идут, если реактив порвать руками?
То есть, вы считаете, что силы взаимодействия между макромолекулами полимеров (водородные там, Ван-дер-Ваальсовы) и полимера к поверхности прочнее ковалентной связи в скелете полимера, и от этого сама молекула рвется именно там?
То есть, вы считаете, что нет переходов электронов на другие орбитали, нет радикальных реакций, нет ОВР, а разрыв связи создает - я даже не знаю, как это описать - вакантную орбиталь у положительного иона и неподеленную электронную пару с кулоновским зарядом??
Нет, это ваша личная физика, где вы выбросили химический потенциал, оставив в картине мира одни заряженные тела. Какая разница, чем там обеспечивается адгезия - Ван-дер-Ваальсом, двойным электрическим слоем, гидрофильными взаимодействиями - вам удобно думать, что молекулы рвутся руками, создавая электростатику на поверхности разрыва.
Что это вообще все значит?? Возбужденный электрон может потерять энергию, взаимодействуя с чем-то, и испустить квант света с цветом по планковской формуле длины волны E=hc/λ, откуда вы взяли такую размерность??
В статье явно написано: дело в образовании банальнейшего ДЭС, который при разрыве по границе фаз и создает разность потенциалов за счет разделения аккурат по границе зарядов, для такой точности и нужны приколы с хромпиком, вакуумом, обезжириванием и высушиванием. Просто в обычном курсе коллоидной химии ДЭС рассматривается на границе жидкость-твердое тело, пристеночный слой Гельмгольца в стакане воды, мицеллы там всякие, вот это все.
murkin-kot
Немного знаю, умею отличить подобных оппонентов от старающихся избегать подобных трюков.
Допускаю наличие множественных связей (на длинную цепочку), что в сумме могло бы компенсировать один ковалентный разрыв.
Я считаю, что в школьном курсе химии мне не врали про наличие эффекта ионизации, когда мы, например, получаем возможность измерить pH (то есть количество ионов водорода). Ну а если есть ионы, то какие претензии к наличию у них кулоновского заряда?
Я же написал - энергия излучённого кванта пропорциональна квадрату ускорения, умноженному на время, в течении которого, это ускорение действует. Размерность 1мм приведена с потолка для вычисления этого самого времени. Погрешность величины 1 мм не сильно страшная, она гораздо меньше полученного запаса в десяток порядков.
Ну а я про что? Именно раздел по условной границе. Граница определяется свойством используемого полимера, обладающего неким "слабым звеном" в цепи связей, а так же ориентацией молекул полимера (достигается кучей методов вроде выращивания из раствора и тому подобного).
Хотя я ещё раз повторюсь - я не химик, но в рамках средней школы всё вполне логично и понятно. На вопрос с подвохом "и какой же полимер я мог бы предложить?" я тоже дал ответ - это задача для хороших химиков, именно они умеют синтезировать полимеры с заданными свойствами. Так что даже не знаю, чем вдруг вызвана ваша столь возбуждённая реакция.
Vsevo10d
Я понял. Полимер для вас на атомарном уровне - то же самое, что полимерная арматурная сетка на макроуровне. Дернул посильнее - порвалась связь. Только на микроуровне еще на концах электроны оголяются.
Нет, это так не работает. Физически рваться будет по микротрещинам, кристаллической решетке, поверхности раздела фаз, наконец, в самую-самую последнюю очередь между молекулами. Когда вы откусываете яблоко, срез не покрывается электронами или радикалами.
Я считаю, что школьный курс химии вы либо забыли напрочь, либо не понимали предмет изначально. Есть разница между тем, что вы утверждаете сейчас (да, ионы с зарядом существуют в природе), и тем, с чем я спорил выше - вашим же утверждением, что ковалентная связь лопается от физической нагрузки, да еще и делает это несимметрично. Поинтересуйтесь, в каких условиях связь рвется гомолитически, а в каких - гетеролитически, к какому типу разрыва приводит образование карбкатиона и карбаниона (мы ведь о полимерах), а также сколько они живут (спойлер - недолго, и электрон они не излучают), а еще - что нужно, чтобы инициировать этот разрыв (спойлер - строго определенная энергия взаимодействия с другой частицей).
Вы так троллите, что ли? Я и имел в виду, откуда у вас эта фраза, дающая такую размерность. Я вам уже привел планковскую формулу для энергии - вы ее проигнорировали, хорошо, погуглите постулаты Бора, откуда это значение энергии берется в момент испускания фотона.
Нет. Поверхностные явления названы так не зря, и их суть в том, что вам наплевать на структуру условной "стенки" - все протекает на границе раздела фаз.
А вот это всегда контрольный выстрел (и заодно маркер) в таких спорах. "Я сам плохо понимаю, что говорю и запутал себя и окружающих, но ты же специалист, ты разберись!". Если бы мы спорили не о фундаментальных явлениях, а о конкретных вещах, в ход пошел бы еще один железобетонный аргумент: "ну в XIX веке на счетах считали, а теперь у нас майнинговые фермы, значит, и волшебную палочку можно изобрести!".