Большая Советская Энциклопедия (ОР)
Шрифт:
В веществах, встречающихся в природе, атомные ядра не ориентированы. Для получения О. я. разработаны специальные методы, основанные на наличии у ядер дипольных магнитных и квадрупольных электрических моментов, направленных вдоль спинов ядер. Эти методы разделяются на статические и динамические. В статических методах используется ориентирующее взаимодействие магнитного поля с магнитными дипольными моментами ядер (ориентация тем сильнее, чем больше поле и магнитный момент ядра) и взаимодействие ядерного квадрупольного момента с неоднородным электрическим полем. В случае магнитного поля появляется поляризация, а в случае электрического — выстроенность (квадруполизация).
Тепловое движение атомных ядер подавляет ориентирующее действие полей. Магнитные и электрические моменты ядер столь малы, что даже в предельно достижимых полях при комнатных температурах (300 К) спиновая упорядоченность ядер, находящихся в тепловом равновесии с веществом, оказывается ничтожно малой. Поэтому для получения
В связи с трудностями, связанными с осуществлением таких температур и полей, для получения О. я. широко используются «внутренние» поля, создаваемые на ядрах внутриатомными электронами (см. Кристаллическое поле). Напряжённости этих полей значительно превосходят то, чем пока располагает экспериментальная техника создания «внешних» полей. Если внутренние поля ориентировать в пространстве одинаково, то совокупность ядер окажется в очень сильном поле. Внутренние магнитные поля создаются на ядрах парамагнитных атомов (см. Парамагнетизм) и достигают 106—107э. Внутренние поля ~ 105—106э возникают также на ядрах диамагнитных атомов (см. Диамагнетизм) при растворении небольших количеств диамагнитного вещества (~1%) в ферромагнетиках. Т. к. магнитные моменты электронов превосходят ядерные магнитные моменты более чем в 103 раз, то их, а следовательно, и создаваемые ими внутренние магнитные поля удаётся ориентировать при значительно меньших внешних полях и более высоких температурах.
Неоднородные электрические поля, достаточные для выстраивания ядер, удаётся создать, используя внутренние электрические поля в некоторых веществах с ковалентными химическими связями, когда электронное облако, окружающее ядро, резко асимметрично. В этом случае охлаждаемое вещество, содержащее выстраиваемые ядра, берётся в виде монокристалла.
В динамических методах тепловое равновесие системы ядерных спинов искусственно нарушается таким образом, что возникает спиновая упорядоченность. В большинстве динамических методов во внешнем магнитном поле (статически) ориентируются электронные спины. Далее с помощью методов электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и ядерного магнитного резонанса (ЯМР) ориентация электронных спинов передаётся системе ядерных спинов. Достоинством динамических методов является отсутствие необходимости в очень сильных полях и сверхнизких температурах. Недостаток состоит в том, что круг ядер, ориентируемых этими методами, сравнительно узок.
О. я. используются в ядерной физике для исследований спиновой зависимости ядерных сил и для определения спинов, магнитных моментов и чётностей возбуждённых состояний атомных ядер. Эксперименты с b-радиоактивным О. я. (см. Бета-распад) дали возможность установить одно из фундаментальных свойств элементарных частиц — несохранение чётности в слабых взаимодействиях. В физике твёрдого тела с помощью О. я. исследуют внутрикристаллические поля.
Лит.: Хуцишвили Г. Р., Ориентированные ядра, «Успехи физических наук», 1954, т. 53, в. 3; Методы определения основных характеристик атомных ядер и элементарных частиц, пер. с англ., М., 1966; Джеффрис К., Динамическая ориентация ядер, пер. с англ., М., 1965.
В. П. Алфименков.
Ориентировка шахт
Ориентиро'вка шахт, ориентирование подземных съёмок, соединительная съёмка, комплекс маркшейдерских работ для установления геометрической связи между съёмками подземных выработок и земной поверхности, обеспечивающий совмещение соответствующих маркшейдерских планов. О. ш. позволяет решать ответственные задачи при проходке шахтных стволов, горизонтальных выработок встречными забоями, обеспечение безопасности наземных объектов от вредного влияния подземных горных работ и др. О. ш. заключается в определении дирекционного угла a сторон теодолитного хода подземной съёмки и координат Х, Y, Z одной
О. ш. производят геометрическим, оптическим, магнитным и гироскопическим способами. В зависимости от вида соединения подземных выработок с земной поверхностью применяют три геометрических метода ориентирования: через штольню или наклонный ствол — проложением полигонометрического хода от пунктов на земной поверхности до точек, закрепленных в подземных выработках; через один вертикальный ствол — опусканием в него двух отвесов, образующих вертикально проектирующую плоскость, и решением задачи геометрического примыкания к отвесам на поверхности и в шахте; через два вертикальных ствола, соединённых горными выработками,— путём опускания в каждый ствол отвеса, определения его координат на поверхности и прокладки полигонометрического хода между отвесами в шахте. Оптический способ заключается в ориентировании с помощью проектира направлений. Магнитную ориентировку осуществляют посредством приборов с магнитной стрелкой: ориентир-буссоли, зеркальной буссоли, деклинатора. Гироскопический, наиболее прогрессивный способ О. ш., основан на использовании свойства оси гироскопа устанавливаться в плоскости астрономического меридиана. О. ш. в СССР выполняется с помощью маркшейдерских гирокомпасов МВТ2, МВТ4 конструкции Всесоюзного научно-исследовательского маркшейдерского института, Ci-B1 или Ci-B2 (ВНР) и др.
Передачу координат Х и Y при геометрическом ориентировании производят примыканием к отвесам одновременно с ориентированием, координаты Z — через вертикальный ствол — специальной мерной лентой, проволочных длиномеров и др. приборов; через штольню или наклонный ствол — геометрическим или тригонометрическим нивелированием. При гироскопическом и магнитном О. ш. передачу координат X, Y и Z в шахту производят независимо одним из указанных способов.
Лит.: Маркшейдерское дело, 2 изд., ч. 1—2, М., 1970; Трофимов А. А., Основы маркшейдерского дела и геометризации недр, М., 1970.
В. А. Букринский.
Ориентировочная реакция
Ориентиро'вочная реа'кция (рефлекс «Что такое?», по И. П. Павлову), комплекс сдвигов в разных системах организма животного или человека, вызываемый любым неожиданным изменением ситуации и обусловленный особой активностью центральной нервной системы. Изменения в деятельности центральной и вегетативной нервной системы при О. р. направлены на мобилизацию анализаторных и двигательных систем организма, что способствует быстрой и точной оценке новой ситуации и выработке оптимального аппарата управления новым неавтоматизированным действием. Одновременно происходят угнетение предыдущей деятельности и поворот головы (ушей, глаз) в сторону раздражителя. О. р. сопровождается повышением в крови уровня адреналина, изменением электрического потенциала кожи (кожно-гальванический рефлекс), реакцией активации (в виде десинхронизации медленной электрической активности коры больших полушарий головного мозга) и рядом др. явлений, характеризующих подготовку организма к действиям в новой ситуации. Функции, не участвующие в таких действиях (например, пищеварение), затормаживаются. Если изменение ситуации сопровождается безусловным раздражением, т. е. подкрепляется им, то на основе О. р. может выработаться условный рефлекс; индифферентный раздражитель становится существенным, значимым для организма. Если новый раздражитель оказался для организма незначимым, повторное его применение ведёт к «привыканию» и О. р. угасает.
О. р. играет важную роль в организации высшей нервной деятельности животных и человека. По современным представлениям, в основе О. р. лежат активирующие влияния на высшие отделы центральной нервной системы со стороны ретикулярной формации. При этом существенно повышается уровень возбудимости соответствующих зон коры головного мозга, что создаёт благоприятные условия для образования условнорефлекторной цепи в коре. У человека О. р. участвует в актах различной степени сложности — от реакции на любой новый агент до сложнейшей умственной работы, когда, столкнувшись с неожиданным фактом или мыслью, человек сосредоточивается, мобилизуется для их осмысливания. В основе возникающего при этом внимания лежит О. р., предстающая, по В. М. Бехтереву, в виде «рефлекса сосредоточения». Роль О. р. в психической деятельности человека более полно раскрывается при её нарушении, например при шизофрении. Выпадение важного свойства О. р. — его угасания при повторении раздражений — значительно уменьшает возможность приспособления к новым условиям. В др. случаях наличие лишь тормозящего компонента О. р. при отсутствии её исследовательской формы парализует возможность анализа новой ситуации и адекватной реакции на неё.