Большая Советская Энциклопедия (АК)

Большая Советская Энциклопедия

А. С. Гинзбург.

Активизация тектоническая

Активиза'ция тектони'ческая, переход отдельных участков земной коры в более подвижное состояние в связи с увеличением интенсивности вертикальных движений земной коры. Обычно под А. т. понимается превращение платформв горные страны (активизированные платформы, или эпиплатформенные орогенные пояса). А. т. наиболее характерна для неотектонического этапа развития земной коры, наступившего одновременно с горообразованием в альпийских геосинклиналях. Примером А. т. служит возникновение горных поясов на месте Азиатских платформ с докембрийским и палеозойским фундаментом (например, в Тянь-Шане или в Прибайкалье). Области А. т. характеризуются увеличенной (главным образом за счёт «базальтового» слоя) мощностью

земной коры, повышенной сейсмичностью, проявлениями базальтового вулканизма и наличием рифтов(Байкальская система, Восточно-Африканские). По мнению ряда исследователей, А. т. предположительно связывается с разогревом верхней мантии Земли и частичным плавлением её вещества.

Лит.: Хаин В. Е., Общая геотектоника, М., 1964.

В. Е. Хаин.

Активированный комплекс

Активи'рованный ко'мплекс, группировка атомов в решающий момент элементарного акта химической реакции. Понятием об А. к. широко пользуются в теории скоростей химических реакций.

Протекание элементарного акта может быть рассмотрено на примере газовой бимолекулярной реакции образования йодистого водорода из водорода и паров иода:

H₂+I₂ = 2HI (1)

Как показывает квантовомеханическая теория, при сближении молекул H₂ и I₂ на расстояние, сравнимое с молекулярными размерами, они отталкиваются друг от друга с силой, быстро растущей при уменьшении расстояния. Подавляющее большинство столкновений молекул H₂ и I₂ в газовой смеси не приводит к реакции, потому что энергия теплового движения молекул оказывается недостаточной для преодоления отталкивания. У некоторой, весьма малой, доли молекул интенсивность теплового движения случайно много больше средней; этим создаётся возможность настолько тесного сближения молекул H₂ и I₂, что возникают новые химические связи между атомами Н и I, а существовавшие прежде химические связи Н—Н и I—I разрываются. Две образовавшиеся молекулы HI отталкиваются друг от друга и поэтому расходятся, чем завершается элементарный акт реакции. Переход от расположения связей

 к расположению

 происходит не внезапно, а постепенно: по мере сближения молекул H₂ и I₂ связи Н—Н и I—I ослабевают и одновременно усиливаются связи Н—I. Отталкивание Н—Н от I—I сменяется отталкиванием Н—I от Н—I в момент, когда новое расположение связей начинает превалировать над старым. Таким образом, в ходе элементарного акта возникает конфигурация атомов, являющаяся критической в том смысле, что если она достигнута, то дальнейшее движение атомов происходит беспрепятственно, не требуя запаса энергии. Совокупность атомов в этой конфигурации и называется «активированным комплексом» (Г. Эйринг, США, 1935) или «переходным состоянием» (М. Г. Эванс и М. Поляни, Англия, 1935). Для обратной реакции

2HI = H₂+I₂ (2)

расположение атомов в А. к. будет таким же, как и для прямой реакции (1), но направления движения атомов в активированных комплексах реакций (1) и (2) взаимно противоположны.

Энергетические соотношения при элементарном акте реакции можно схематически представить с помощью графика, на котором потенциальная энергия реагирующей системы U изображена как функция т. н. реакционной координаты х, описывающей взаимное расположение атомов.

Задавшись некоторым весьма малым интервалом Dх (рис.) и считая, что конфигурация атомов отвечает А. к., если координата х имеет значение, лежащее в пределах этого интервала, можно ввести понятия — концентрация активированных комплексов прямой реакции в данной реагирующей системе с₊ и их время жизни t. За время t в единице объёма происходит с₊ актов прямой реакции. Т. к.

скорость прямой реакции r₊. есть число соответствующих актов реакции в единице объёма в единицу времени, то

(3)

Поскольку интервал Dх мал, то и с₊ и t пропорциональны Dх, так что их отношение не зависит от значения произвольно выбранной величины Dх. Величины с₊и t вычисляются методами статистической механики, при этом используют ряд упрощающих предположений, из которых главным является допущение, что протекание реакции не нарушает статистически равновесное распределение молекул по состояниям.

Уравнение (3) выражает основную идею теоретической трактовки скоростей реакций на основе концепции А. к. Оно не только позволяет судить о зависимости скорости реакции от концентраций веществ — участников реакции, от температуры и др. факторов, но устанавливает абсолютное значение скорости. Поэтому метод А. к. часто называют теорией абсолютных скоростей реакций. В некоторых сравнительно немногочисленных реакциях перестройка химических связей происходит затрудненно, так что достижение конфигурации А. к. ещё не гарантирует осуществление акта реакции. Чтобы учесть существование таких реакций, называемых неадиабатными, в правую часть равенства (3) вводят добавочный множитель, «коэффициент прохождения» или «трансмиссионный коэффициент»; в случае неадиабатных реакций он много меньше единицы.

Исходные понятия метода А. к. были разъяснены выше на примере гомогенной газовой реакции, но метод применяют и к скоростям реакций в растворах, гетерогенно-каталитических реакций и вообще к вычислению скоростей во всех случаях, когда превращение связано с необходимостью случайного концентрирования энергии теплового движения в количестве, значительно превышающем среднюю энергию молекул при данной температуре.

Сопоставление теории абсолютных скоростей реакций с опытными данными, как и теоретический анализ её предпосылок, показывает, что эта теория, будучи не вполне точной, вместе с тем является удачным приближением, ценным своей простотой.

Лит.: Глесстон С., Лейдлер К., Эйринг Г., Теория абсолютных скоростей реакции, пер. с англ., М., 1948.

М. И. Тёмкин.

1 — начальное состояние; 2 — активированный комплекс; 3 — конечное состояние.

Активированный уголь

Активи'рованный у'голь, то же, что активный уголь.

Активная зона

Акти'вная зо'на ядерного реактора, пространство, в котором осуществляется контролируемая цепная реакция деления ядер тяжёлых элементов (урана, плутония). Цепная реакция сопровождается выделением кинетической энергии осколков деления, а также энергии нейтронного и g-излучений и b-распада. А. з. содержит: делящееся вещество, которое чаще всего выполняется в виде блоков или стержней; замедлитель, если реакция в основном производится медленными нейтронами (в реакторах на быстрых нейтронах замедлитель отсутствует); теплоноситель для отвода выделяющегося в результате реакции тепла; элементы, приборы и устройства систем управления, контроля и защиты реактора. Делящееся вещество может находиться либо отдельно от остальных компонентов А. з. (гетерогенный реактор), либо в смеси с ними (гомогенный реактор). В качестве замедлителя обычно используют воду, тяжёлую воду, графит, бериллий, органические жидкости. Для предотвращения ядерной аварии вследствие перегрева от выделяющегося в реакторе тепла и для повышения его кпд необходим надёжный отвод тепла; теплоносителями в реакторах на тепловых нейтронах служат вода, водяной пар, тяжёлая вода, органические жидкости, гелий, углекислый газ; в реакторах на быстрых нейтронах — жидкие металлы (преимущественно натрий). Для уменьшения утечки нейтронов А. з., как правило, окружается со всех сторон отражателем нейтронов, материалом которого являются те же вещества, что и для замедлителя.