Статья: Теория сверхпроводимости

Используя точки зависимости приведенные в таблице 1.2.1 получены формулы для следующих типов решёток:

-ГЦК - кристаллическая решётка.

Тсп=1.51*(()-18.8)1/5-4.52*ln(()+2)+15.13

-Гексагональная плотноупакованная решётка.

Тсп=1.03*(()-17.5)1/5-2.75*ln(()+6.3)+9.56

В результате подстановки известных параметров веществ в данные формулы получены расчётные значения Тсп [К], приведенные в таблице 1.2.2. При этом, к примеру значение Тсп для Бериллия получилось меньше 0, но поскольку выше выведенная зависимость для области положительных значений, то можно считать отрицательные значения Тсп веществ соответствующими на практике значениям температур стремящихся к нулю.

Таблица 1.2.2

Глава 2

2.1 Воздействия, как доказательства явления

Исходя из полученной зависимости, существуют предельные значения Тсп. Но существует выход из сложившегося положения связанный с повышением Тсп у веществ.

В нормальных условиях вещества с большими Fa/ma будут обладать сравнительно очень малыми температурами СП. Но если перед охлаждением увеличить их полную внутреннюю энергию высокочастотным облучением, то увеличится не только Екин атомов но и их Евн причём последняя в больше степени. Поэтому внутренняя энергия атомов в начальный момент времени будет иметь больший процент относительно полной внутренней чем обычно. И при уменьшении полной внутренней энергии вещества при охлаждении величина Екин атомов за счёт большего восполнения от Евн будет уменьшаться слабее, чем в нормальных условиях, а значит и температура вещества будет изменена слабее к моменту наступления сверхпроводимости. То есть Тсп вещества повысится.

Этот принцип зарядки можно использовать на практике для всех веществ, то есть перед охлаждением зарядить их внутренней энергии атомов посредством радиоизлучения или иной бомбардировки.

Также рассмотрим в качестве доказательства тому, что внутренняя энергия атома, а точнее её величина относительно полной внутренней энергии вещества, является прямой причиной возникновения сверхпроводимости с разными Тсп у веществ, влияние давления на Тсп некоторых веществ.

Известно, что для ряда веществ при увеличении давления происходит увеличение Тсп. Это можно объяснить тем, что увеличение давления равносильно увеличению отношения Fa/ma в результате увеличения Fa. Таким образом, вещество смещается вправо по результирующей кривой 3 зависимости Тсп(Fa/ma) (см.рис.1.2.1.) . Тем самым у некоторых веществ, находящихся в левой части центрального пика зависимости, увеличивается Тсп.

2.2 Криореакция

Итак, как указывалось выше, в процессе сверхпроводимости поля частиц теряют свою интенсивность при движении их с той же скоростью что и частица. Напомним, что данная интенсивность взаимодействия между частицами по средством полей (электростатического и ядерного) меняется по экспоненциальному закону:

Fп = Fп о*ехр(а(с-vч)).

Теперь, пользуясь данным эффектом, определим возможность существования криогенных реакций, то есть реакции с выделением энергии. Для этого рассмотрим процесс, который может привести к успешному протеканию реакции.

Итак при разгоне частицы в пространстве охлаждённого вещества происходит уменьшение интенсивности взаимодействия частиц посредством полей в результате чего происходит квазибезпрепятственное сближение частиц на расстояние действия сил ядерного типа. И хотя ядерные типы сил также уменьшились, но, будучи гораздо большими по сравнению с электростатическими, всё же могут удержать частицы в статичном соединении. Причём при сближении под воздействием ослабленных ядерных типов сил частицы не получают достаточного ускорения чтобы в результате него произошло столкновение с заметным выделением энергии.

Для удачного протекания реакции необходимо сообщить частицам такое ускорение, при котором после столкновения частица получит некоторое количество энергии в столь короткий промежуток времени, что просто не сможет запасти её в себе и выделит наружу в виде высокочастотного - излучения. Что и происходит в результате обычной термоядерной реакции.

Итак, необходимо создать условия для получения вышеуказанного ускорения. Для этого движущейся системе "склеенных" частиц необходимо вернуть исходное состояние полей. Переходной процесс становления силы взаимодействия частиц при возвращении прежней интенсивности поля оных изображен на рис.2.2.1:

Рис.2.2.1. Зависимость силы взаимодействия частиц в паре от времени при повышении температуры проводникового вещества.

Рассмотрим зависимость Fвзаим(t) .

Оговорим прежде условия зависимости:

1) Переходной процесс становления поля ( как электро- так и ядерного) до исходного состояния заканчивается очень быстро и к началу переходного процесса становления силы взаимодействия частиц поле достигает исходного значения Fя уст и Fэ уст .

2) Считая, что частицы достаточно упруги, будем представлять систему двух частиц как колебательную.

3) Поскольку соотношение между силами взаимодействия ядерных и электростатических полей соответственно 100/1 то для удобства будем рассматривать взаимодействие частиц только за счёт ядерных полей.

Под воздействием увеличивающейся силы взаимодействия при усилении поля центры масс соединённых частиц начинают сближаться, и в зависимости от того насколько мало время возврата исходной интенсивности поля (на рис.2.2.1. это время tу) зависит то, каково количество передаваемой энергии в единицу времени. Ясно, что чем больше время tу тем меньшую амплитуду имеет колебательный процесс. Исходя из этого, можно сказать, что существуют два пути сообщения ускорения частицам достаточного для взаимодействия последних с последующим выделением энергии:

1. Вещество в пространстве которого перемещаются пары частиц достаточно медленно нагревается (на графике это начало переходного процесса t=0), достаточно для того, чтобы возвращающееся поле передало частицам такую энергию в единицу времени при которой частицы достигнув пика силы взаимодействия (t=t1) получили бы такую ускоряющую энергию, что её хватило бы на то, чтобы они разошлись на некоторое расстояние друг от друга когда энергия взаимодействия станет отрицательной как показано на рис.2.2.1. ,но при этом расхождении после заполнения площадки торможения (заштрихованная область на ри.2.2.1) всё ещё остались бы в поле действия сил ядерного поля. В результате они получат энергию ускорения, будучи на каком- то расстоянии друг от друга, что равнозначно случаю с попаданием частиц в поле действия ядерных сил в процессе термоядерной реакции. И значит, мы будем иметь в последствии и в нашем случае достаточное ускорение частиц для удачного протекания ядерной реакции. Поиск времени нарастания поля, иначе говоря, оптимальной скорости нагрева вещества на пути движения частицы (температура (Т) на единицу пути частицы), помимо очень малого пространства, занимаемого ядерным полем, осложняется ещё и тем, что при удалении частиц друг от друга при переходе площадки торможения в отрицательную зону происходит уменьшение силы взаимодействия между частицами, что в свою очередь приводит к увеличению зоны отрицательной площадки (см. рис. 2.2.1. t2<t<t3). То есть время торможения частицы увеличивается, и значит возможность остаться в зоне действия ядерных типов сил к моменту заполнения площадки торможения также уменьшается. Именно поэтому целесообразно предложить альтернативный способ передачи энергии.

2. Вещество с движущимися в нём парами частиц нагревается, но настолько быстро, чтобы переданной при этом энергии в единицу времени частице не удалось бы накопить в виде потенциальной для последующей обратной передачи, и вся переданная энергия с частью собственной энергией частицы выделилась бы в виде - излучения.

Главное на что необходимо опираться в данном случае это dF/dt. А именно при dF/dt то есть при tу 0 мы будем иметь в конечном результате энергию выделяющуюся при криореакции стремящуюся к бесконечности. Поэтому необходимо увеличивать dF/dt . Но как?

F конечно (от 0 до Fуст), но t можно устремить к нулю если увеличить скорость перехода электрона из вещества с одной планкой скорости поля в вещество с планкой v1 = с.

Это можно сделать, если осуществить систему с гигантскими напряжениями, что будет увеличивать vэл, и как можно более резким переходом из охлаждённого вещества в вещество в нормальных условиях. То есть ширина границы Т - перепада должна быть как можно более малой.

Также для резкого изменения интенсивности поля можно предложить переход пары из охлаждённой системы в вакуум. То есть при этом также пара перейдёт из системы с низким значением планки скорости поля в систему, где планка скорости поля приобретает своё нормальное значение v1 = с.

Итак, основываясь на данных пунктах, можно сделать вывод в виде следующей зависимости выделяемой энергии в криореакции от времени нарастания поля tу (рис. 2.2.2.):

Рис.2.2.2. Зависимость количества выделяемой энергии от времени нарастания поля.

Далее рассмотрим особенности проведения криореакций в материи.

Рассмотрим криоядерную реакцию.

Протоны разгоняются в веществе. При наличии факторов высокого напряжения и низкой температуры они набирают достаточную скорость для преодоления скорости поля (v1) эквивалентной скорости поля (с) в системе движущегося тела. Причём, конечно, напряжение должно быть гораздо больше чем в случае с электронной проводимостью, так как масса протона больше, а предельная скорость поля протона такая же как и у электрона. Но существует еще и главный фактор:

Естественно, что вещество в данном случае должно обладать минимальной плотностью свободных электронов поскольку образование нейтральных атомов препятствует всяческому процессу реакции.

Поэтому нужно отметить, что это должна быть диэлектрическая структура, но как можно менее полярная чтобы исключить взаимодействие протона с полем КР. Также можно пропустить поток протонов через атомарную структуру (металлическую), но уже при наличии электронной сверхпроводимости в пространстве КР. При этом электроны не взаимодействуют с протонами в пространстве СП и последние беспрепятственно преодолевают скорость собственного поля причём под воздействием меньшего напряжения чем в случае с диэлектриком, так как взаимодействие с полем КР меньше. Но необходимо избегать вылетов потока за пределы КР, поскольку это чревато образованием атомарного водорода.

О криоэлектронной реакции можно сказать только, что сам процесс преодоления планки скорости поля для электронов не нуждается в каких - либо специальных условиях поскольку он происходит самопроизвольно в процессе пропускания тока через охлаждённое вещество. Основываясь на этом явлении, нельзя не отметить, что если науке удастся воплотить в реальность явление криоэлектронной реакции, то это, пожалуй, будет самым грозным оружием против приближающейся энергетической катастрофы, которая неизбежно наступит при исчерпании ресурсов планеты.

Глава 3

3.1 Сверхпроводимость сложных веществ на примере бинарных сплавов

В первой главе данной работы для нахождения количественной зависимости Tсп(F/m) используются пропорциональные F и m параметрам параметры. Но в случае нахождения подобной зависимости для сложных веществ существует трудность в нахождении и параметров этих веществ в обширной библиотеке физики. Поэтому появилась задача выражения аргумента непосредственно через F и m веществ.

Подход к решению этой задачи оказался довольно простым (я сказал бы даже примитивным и весьма упрощеным).

Итак, представление F и m параметров было выражено следующим образом:

1) Во-первых обратимся к параметру (m).

Как выведено выше Тсп имеет зависимость от (m). В качестве f(m) мы использовали функцию (-ln(m)). Эта функция была одной из двух слагающих функций.

На месте натурального логарифма мог быть любой другой логарифм, но мы приняли (ln) как наиболее подходящий для простых веществ. Так же будем считать и в дальнейшем со сложными веществами, хотя, возможно, что более оптимальная функция f(m) для сложных веществ - другая.

Итак, сложное вещество будет содержать в своём составе n разных элементов и у каждого своя масса (miатома). Очевидно, что в качестве отношения F/m мы можем взять отношение суммы сил связи всех узлов в КР к суммарной массе вещества. Но всё же попробуем избежать подобную сложную операцию, используя усреднённые значения числителя и знаменателя.

Итак, найдём средний параметр (mср).

Вернёмся к зависимости Tсп -ln(m) (-знак пропорциональности). Поскольку Тсп зависит непосредственно от массы атома нелинейно, то мы не можем взять просто среднее арифметичное массы (то же касается и нахождения Fcр).

Пояснить это можно, прибегнув к зависимости доли внутренней энергии атома вещества (Е*вн) от mатома, которая показана в 1-ой главе работы.

Е*вн прямопропорциональна Тсп. Итак, Е*вн -ln(mатома)

Пусть существуют два разных атома одног о вещества с массами m1 и m2, их сумма равна m , тогда mср=m/2. Но Е*вн зависит от mатома не прямопропорционально его величине, значит в процессе охлаждения вещества до Тсп у этих атомов с m1 и m2 их суммарная Е*вн будет иметь отрицательное приращение в одном количестве , а у их средних арифметических значений в совершенно другом количестве. Значит, для того чтобы количество приращённой за охлажденние энергии Е*вн у двух mср было соответствующим первоначальным массам m1 и m2 нам нужно найти mср из среднеарифметического значения величины, которая прямопропорциональна Е*вн , а именно,