Параводород

Водород, имеющий относительный орто — пара состав 3 1, известен как нормальный , а водород, имеющий равновесный при данной температуре состав, называют равновесным. Существование орто- и параводорода не имело бы существенного значения для термометрии, если бы скорость конверсии от нор- [c.152]

Известно, что молекулярный водород в нормальном состоянии состоит из молекул двух типов с параллельно (ортоводород) и антипараллельно (параводород) направленными спинами обоих протонов молекулы. [c.504]

Из квантовомеханических соображений (антисимметрия волновой функции l5H.. относительно перестановки двух протонов) следует, что ортоводород может существовать только в состояниях с нечетным вращательным моментом (/= 1, 3,...), а параводород—с четным (/ = 0, 2,...). [c.504]

Подсчет показывает, что энергия низшего состояния (/ = 1) для ортоводорода на 0,015 эв выше энергии низшего состояния (/ = 0) для параводорода. Столь небольшое отличие не сказывается на соотношении молекул того и другого вида при высокой, например комнатной, температуре. Поэтому соотношение молекул орто- и параводорода в газообразном водороде определяется их спинами (соответственно 1 и 0) и равно [c.504]

Изучение рассеяния нейтронов на чистом параводороде и на смеси орто- и параводорода с известным соотношением компонентов (3 1) позволило получить отдельно величины сечений рассеяния на орто- и параводороде, которые оказались существенно различными [c.505]

Изучение (п — р) -рассеяния при невысоких энергиях, а также опыты по рассеянию нейтронов на орто- и параводороде показали зависимость ядерных сил от спина. Связанное состояние (дейтон) образуется только при одинаково направленных спинах у нейтрона и протона. При противоположно направленных спинах взаимодействие нейтрона и протона значительно слабее, так что соотношение (73.1) в этом случае не выполняется (дейтона со спином 1 = 0 не существует). [c.538]

Расчет дает для отношения сечений рассеяния на орто- и параводороде величину [c.45]

Активная среда Hj (рис. 34.6). Условия возбуждения импульсный разряд в Нг при Р = 13 Па возбуждение электронным пучком (400 кэВ) Нз при Р= 1,34-13 кПа линии параводорода обозначены HjP [c.905]

Пакет волновой 57, 59 Параводород 312 Переходы 346 Плотность заряда 164 потока энергии волн электромагнитных 24 [c.437]

Возникает вопрос, является ли синглетный уровень Es системы п—р реальным или виртуальным. Попытки прямого обнаружения связанного состояния с энергией Es == 0,07 МэВ успехом не увенчались. Могло оказаться, однако, что состояние со столь малой энергией связи просто очень трудно получить. Поэтому была произведена другая тонкая экспериментальная проверка (когерентное рассеяние очень медленных нейтронов на молекулах орто- и параводорода), которая показала, что уровень Es — виртуальный. [c.179]

Поставим целью найти изменение внутренней энергии, изменение энтропии и количество тепла, выделившегося в этом процессе. Так как в исходном состоянии мы имеем смесь, состоящую из (3/4) На молекул ортоводорода и 1А)Ма молекул параводорода (при быстром охлаждении от температуры Го Г,- до Г Тг это соотношение не изменилось), то вращательный химический потенциал в начальном состоянии следует вычислять для смеси двух газов [c.228]

Так как число молекул ортоводорода и параводорода в ходе установления термодинамического равновесия меняется, мы должны слагаемое Г 1п включить во вращательный, а не в поступательный химический потенциал. Согласно формуле Цг = — Т п 2гШ) имеем для /го [c.228]

В работе [Л. 152] исследуется теплопроводность смеси параводород — ортоводород (рНг—оНг) в диапазоне температур 1,85—22,2° К. Расчет теплопроводности смеси проводился по формуле (5-21) для теплопроводности смеси одноатомных газов. [c.161]

Если нейтрон обладает энергией, достаточной для возбуждения ротационных уровней молекулы водорода, то рассеяние нейтронов в параводороде будет отличаться от рассеяния в ортоводороде даже при не зависящих от относительной ориентации спинов ядерных силах. Это связано с тем, что ротационные уровни молекул пара- и ортоводорода отличаются друг от друга ротационное квантовое число J для параводорода может быть только чётным, для ортоводорода — нечётным. [c.51]

Существуют два типа водородных молекул ортоводород, у которого спины двух протонов параллельны, и параводород, имеющий противоположно направленные, или антипараллель-ные спины. В случае ортоводорода момент ядерного спина имеет значение 1 и может поэтому относительно вектора углового момента всей молекулы принимать любое из трех значений 1, О или —I. В случае параводорода момент ядерного спина равен нулю, и потому только это единственное значение возможно для спина всей молекулы. Параводород соответствует состоянию с самой низкой энергией, его вращательное квантовое число нуль, т. е. наименьщее из всех четных квантовых чисел. Ортоводород характеризуется нечетными квантовыми числами. Поэтому при низких температурах существование параводорода предпочтительнее и, действительно, при понижении температуры доля параводорода растет. При высоких температурах доли орто- и параводорода стремятся к значениям, связанным с относительными вероятностями спиновых состояний, 3 1 соответственно. Примерные соотнощения орто- и параводорода при разных температурах показаны в табл. 4.2177]. [c.152]

Неравновесные смеси орто- и параводорода имеют температуры тройных точек и точек кипения в промежутках между значениями, указанными в табл. 4.3. В связи с этим состав водорода, использующегося для реализации температуры репернож точки, должен быть определен. Поскольку орто—пара конверсия направлена к состоянию с более низкой энергией, переход, от высокотемпературного к низкотемпературному равновесному состоянию сопровождается выделением тепла, составляющим около 1300 Дж-моль при 20 К. Выделяющееся при конверсии тепло приводит к тому, что водород, залитый в сосуд Дьюара сразу после ожижения, испаряется при хранении более чем наполовину. Именно поэтому желательно включить катализатор конверсии между ожижителем и сосудом для хранения водо- [c.153]

Однако при достаточно низкой температуре ( 20°К), когда большинство молекул орто- и параводорода будут находиться в своих низших состояних, должно наблюдаться превращение молекул ортоводорода в молекулы параводорода. Это превращение при обычных условиях идет очень медленно, но может быть ускорено прибавлением вещества с парамагнитными атомами (которое способствует переворачиванию спина одного из [c.504]

Однако при достаточно низкой температуре ( 20°К), когда большинство молекул орто- и параводорода будут находиться в своих низших состояниях, должно наблюдаться превращение молекул ортоводорода в молекулы параводорода. Это превращение при обычных условиях идет очень медленно, но может быть ускорено прибавлением вещества с парамагнитными атомами (которое способствует переворачиванию опина одного из протонов молекулы). Благодаря этому жидкий водород можно получить как в виде смеси орто- и параводорода, так и в виде чистой парафазы. [c.44]

Параводород и ортоводород. Многочисленные эксперименты показывают, что спин протона равен Vi- Следовательно, протоны подчиняются принципу Паули. В полной аналогии с тем, что было сказано о двух электронах в атоме гелия, можно заключить, что полная волновая функция, описывающая состояние протонов в молекуле водсзрода, должна быть антисимметричной. Поэтому спиновая часть этой волновой функции может быть либо симметричной, либо антисимметричной. Это означает, что спины протонов могут быть направлены либо параллельно, либо антипараллельно. Молекулы водорода, у которых спины протонов антипарал-лельны (полный спин двух протонов S = 0), называются молекулами параводорода. При параллельных спинах (S = 1) молекулы называются молекулами ортоводорода. В обычном водороде молекулы параводорода содержатся в отношении (2 О + 1) (2 1 -Ь -I- 1) = 1 3, потому что ортоводород имеет в три раза больше спиновых состояний, чем параводород. Молекулы параводорода и ортоводорода ведут себя как два самостоятельных вида молекул, потому что в обычных столкновениях между молекулами взаимная ориентировка спинов в молекулах практически никогда не изменяется и нет взаимопревращения молекул параводорода и ортоводорода. [c.312]

В области гелиевых температур поликрпсталлические образцы параводорода обнаруживают значительную пластическую деформацию, скорость которой не зависит от температуры, ио довольно чувствительна к примеси дейтерия [26]. Монокристаллы параводорода с содержанием 0,2,% ортоводорода имеют равномерное удлинение 6 50%. Пластичность возрастала при понижении температуры до —271 С. При этой температуре образцы не разрушались даже при быстром нагружении. При —271,5 °С параводород сверхпластичеп. Пластичность полностью исчезала при наличии следов примесей [27]. [c.66]

Скорость ползучести поликристаллических совершенно прозрачных образцов твердого водорода чистотой не ниже 99,9999 % в значительной степени зависит от их качества и наличия примесей. При содержании 0,2 % ортомодификации и напряжении 55 кПа скорость ползучести равна 3,68-10" с , тогда как в нормальном водороде с 75 % ортоводорода 0,175-10 с . В абсолютно свободном от примесей параводороде она может достигать исключительно больших значений. [c.66]

Успех опытов Штерна вызван тем, что, во-первых, магнитный момент электронной оболочки молекулы водорода в нормальном состоянии равен нулю, а, во-вторых, тем, что момент, связанный с вращением молекулы, доступен непосредственному измерению по отклонению пучка молекул параводорода. Вообще же говоря, магнитный момент ядра много меньше магнитного момента электронной оболочки [Ху и проявляется лишь в небольших поправочных членах, определяющих магнитное ращепление уровней ( 92). Магнитный момент ядра можно наиболее непосредственно обнаружить на расщеплении терма, для которого У=0 (например, терма Sq). Полный магнитный момент атома в состоянии с 7=0 совпадает с магнитным моментом ядра и, следовательно, по величине магнитного расщепления уровня с J=0 можно непосредственно найти множитель Ланде g I). Однако наблюдение обычного эффекта Зеемана на таких уровнях требует применения очень сильных магнитных полей до сих пор оно остается экспериментально не исследованным. [c.568]

Термин О.-и п. чаще применяется к двухатомным молекулам с одинаковыми ядрами. Напр. ортоводород-яая молекула На с параллельными спинами ядер и полным ядерным спином I — i параводород — молекула Hj с антипараллепьными спинами ядер и / = 0. Молекулы ортоводорода и параводорода [c.474]

Интересно отметить, что для чистых орто- и парамодификаций водорода кривые зависимости теплоемкости от температуры ведут себя по-разному. На кривой С (Т) имеется максимум, на кривой Со(Т ) такой максимум отсутствует (рис. 65). Это обстоятельство связано с различной величиной отношения кратностей нормального и возбужденного состояний для орто- и параводорода. Для параводорода (/ = О, 2) это отношение g2 g l = 5 и достаточно велико для того, чтобы проявился двухуровневый максимум. Для ортоводорода (/ = 1,3) это отношение равно gз/g = 7/3, и эффект. даухуровневости мал. Кривая теплоемкости смеси пара- и ортомодификаций имеет, однако, максимум (штриховая линия на рис. 65). [c.227]

Реализация тройной точки равновесного водорода. Водород имеет две молекулярные модификации, обозначаемые приставками орто и пара Равновесная орто- и параконцентрация зависит от температуры и при комнатной температуре соответствует примерно 75 % ортоводорода и 25 % параводорода (нормальный водород). После сжижения это соотношение медленно изменяется с течением времени соответствующие изменения происходят и в физических свойствах водорода. В точке кипения равновесная концентрация соответствует 0,21 % орто- и 99,79 % параводорода. Температура кипения равновесного водорода ниже температуры кипения нормального водорода примерно на 0,12 К. Наименование равновесный водород означает, что водород имеет свою равновесную орто- и параконцентрацию при данной температуре. Чтобы избежать погрешностей при реализации реперных точек водорода, вызываемых неопределенным орто- и парасоставом, рекомендуется использовать равновесный водород, конвертированный с помощью катализатора, например, активированной гидроокиси железа, с целью сохранения постоянной равновесной концентрации о-дорода. [c.34]

Известно, что протоны, образующие молекулу ортоводорода, имеют параллельно направленные спины, в то время как спины протонов в молекуле параводорода антипарал-лельны. [c.51]

Ясно, что симметричная часть оператора U ответственна за такие переходы, при которых спиновая симметрия молекулы не изменяется, иными словами, эта часть оператора обусловливает переходы ортоводорода в ортоводород и параводорода в папаводород. [c.56]

Основы ядерной физики (1969) -- [ c.136 ]

Экспериментальная ядерная физика. Т.2 (1974) -- [ c.44 ]

Атомная физика (1989) -- [ c.312 ]

Некоторые вопросы теории ядра Изд.2 (1950) -- [ c.52 ]

Теплопередача при низких температурах (1977) -- [ c.69 ]

Статистическая механика (0) -- [ c.207 , c.222 , c.229 ]

Введение в термодинамику Статистическая физика (1983) -- [ c.297 ]

Экспериментальная ядерная физика Кн.2 (1993) -- [ c.41 , c.42 ]

Основы техники ракетного полета (1979) -- [ c.231 ]

Справочное руководство по физике (0) -- [ c.472 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...