БОР
(Bohr) Нильс Хенрик Давид (7.10.
1885, Копенгаген,-18.11.1962, там же), датский физик. Создал первую квантовую
теорию атома, а затем участвовал в разработке основ квантовой механики.
Внёс
также значит, вклад в развитие теории атомного ядра и ядерных реакций,
процессов взаимодействия элементарных частиц со средой. В 1908 Б. окончил
университет в Копенгагене. Здесь он выполнил свои первые работы по исследованию
колебаний струй жидкости (1907-10) и классич. электронной теории металлов
(1911). В 1911-12 работал в Кембридже у Дж. Дж. Томсона
и в Манчестере
у Э. Резерфорда. В 1914-16 читал курс математич. физики в Манчестере.
В 1916 получил кафедру теоретич. физики в Копенгагене. С 1920 и до конца
жизни руководил созданным им институтом теоретич. физики в Копенгагене,
к-рый теперь носит его имя. В 1943, когда стало известно о готовящейся
гитлеровцами, оккупировавшими Данию, расправе над Б., он был вывезен на
лодке организацией Сопротивления в Швецию, а оттуда на англ. воен. самолёте
- в США. Здесь Б. участвовал в работах по созданию атомной бомбы. После
войны вернулся в Данию. Активно участвовал в борьбе против атомной угрозы.
Работая в Манчестере, Б. воспринял сформулированное
Резерфордом в 1911 представление о планетарном строении атома. Однако уже
ъ
то
время было ясно, что такое строение (ядро и вращающиеся вокруг него по
орбитам электроны) противоречит классич. электродинамике и механике. По
законам класснч. электродинамики электрон в атоме должен был бы непрерывно
излучать электромагнитные волны, потерять свою энергию за ничтожно малую
долю секунды и упасть на ядро. Следовательно, согласно классич. физике,
устойчивые движения электронов в атоме невозможны и атом как динамич. система
существовать не может. Исходя из идеи квантования энергии, выдвинутой ранее
М. Планком в теории излучения (см. Излучение),
Б. разработал
и в 1913 опубликовал теорию атома, в к-рой показал, что планетарная структура
атома и свойства его спектра излучения могут быть объяснены, если считать,
что движение электрона подчинено нек-рым дополнительным ограничениям -
т. н. постулатам Б. Согласно этим постулатам, для электрона существуют
избранные, или "разрешённые", орбиты, двигаясь по к-рым, он, вопреки законам
классич. электродинамики, не излучает энергии, но может скачком перейти
на более близкую к ядру "дозволенную" орбиту и при этом испустить квант
(порцию) электромагнитной энергии, пропорциональный частоте электромагнитной
волны. Построенная на этих постулатах и развитая затем самим Б. и др. физиками
теория атома впервые объяснила его особую устойчивость, сохранение атомом
при сравнительно слабых столкновениях своей структуры и характера спектра.
В 1923 Б. сформулировал количественно т.
н. принцип соответствия (см. Соответствия принцип), указывающий,
когда именно существенны эти квантовые ограничения, а когда достаточна
классич. физика. В том же году Б. впервые удалось дать на основе своей
модели атома объяснение периодической системы элементов Менделеева.
Однако теория Б. в целом содержала внутреннее противоречие в своей основе,
поскольку она механически объединяла классич. понятия и законы с квантовыми
условиями, и не могла считаться удовлетворительной. Кроме того, она была
неполной, недостаточно универсальной, т. к. не могла быть использована
для количественного объяснения всего многообразия явлений атомного мира.
Такой теорией явилась квантовая механика - теория движения микрочастиц,
созданная в 1924-26 Л. де Бройлем, В. Гейзенбергом и Э. Шрёдин-гером.
Однако осн. идеи квантовой механики, несмотря
Получение и применение. Элементарный Б.
Б. в небольших количествах (доли % ) вводят
Лит.: Некрасов Б. В., Основы общей
В. Л. Василевский.
Б. в организме. Б. относится к числу химических
Лит.; С к о к Дж., Функция бора
А
Б
В
Г
Д
Е
Ё
Ж
З
И
Й
К
Л
М
Н
О
П
Р
С
Т
У
Ф
Х
Ц
Ч
Ш
Щ
Ъ
Ы
Ь
Э
Ю
Я
на её формальные успехи, в-первые годы оставались во многом неясными. Для
полного понимания физич. основ квантовой механики, её связи с классической
физикой был необходим дальнейший глубокий анализ соотношения классического
(макроскопического) и квантового (микроскопического - на атомном и субатомном
уровнях) материальных объектов, процесса измерения характеристик микрообъекта
и вообще физич. содержания используемых в теории понятий. Этот анализ потребовал
напряжённой работы, в к-рой ведущую роль сыграл Б. Его институт стал центром
такого рода исследований. Так, борная к-та, подобно кремниевой, обладает
слабыми кислотными свойствами и растворяется в HF с образованием газообразного
BF
особое сходство модификаций нитрида BN с графитом или алмазом. Это связано
с тем, что атомы В и N по электронной конфигурации совместно имитируют
2 атома С (у В - 3 валентных электрона, у N - 5, у двух атомов С -по 4).
Эта аналогия характерна и для др. соединений, содержащих одновременно Б.
и азот. Так, боразан ВН
соединения).
из природного сырья получают в несколько стадий. Разложением боратов горячей
водой или серной к-той (в зависимости от их растворимости) получают борную
к-ту, а её обезвоживанием - борный ангидрид. Восстановление В
очищают обработкой азотной и плавиковой к-тами. Очень чистый Б., необходимый
в произ-ве полупроводников, получают из его галогенидов: восстанавливают
ВС1
термич. разложением бороводородов.
в сталь и нек-рые сплавы для улучшения их механич. свойств; уже присадка
к стали 0,001-0,003% Б. повышает её прочность (обычно в сталь вводят Б.
в виде ферробора, т. е. сплава железа с 10-20% Б.). Поверхностное
насыщение стальных деталей бором (доглубины 0,1 -0,5 мм) улучшает
не только механич. свойства, но и стойкость стали против коррозии (см.
Борирование).
Благодаря
способности изотопа 10В поглощать тепловые нейтроны, его применяют
для изготовления регулирующих стержней
ядерных реакторов,
служащих
для прекращения или замедления реакции деления. Б. в виде газообразного
BF
с нейтронами образуются заряженные а-частицы, к-рые легко регистрировать;
число же а-частиц равно числу нейтронов, поступивших в счётчик: 10
1
= 7
детекторы и индикаторы).
BiC, фосфид ВР и др.- применяют как диэлектрики и полупроводниковые материалы.
Обширное применение находят борная кислота и её соли (прежде всего бура),
бориды и др. BF
химии, т. 2, М., 1967; Щукарев С. А., Лекции по курсу общей химии, т. 2,
Л., 1964; Бор, его соединения и сплавы, К., 1960.
элементов, к-рые в очень малых количествах содержатся в тканях растений
и животных (тысячные и десятитысячные доли % на сухую массу). Б. необходим
для поддержания нормальной жизнедеятельности растений. Важнейший симптом
недостатка Б.-отмирание точки роста главного стебля, а затем и пазушных
почек. Одновременно черешки и листья становятся хрупкими, цветки не появляются
или не образуются плоды; поэтому при недостатке Б. падает урожай семян.
Известны мн. болезни, связанные с недостатком Б., напр. гниль сердечка
сахарной свёклы, чёрная пятнистость столовой свёклы, побурение сердцевины
брюквы и цветной капусты, засыхание верхушки льна, желтуха верхушки люцерны,
бурая пятнистость абрикосов, опробковение яблок. При недостатке Б. замедляется
окисление Сахаров, аминирование продуктов углеводного обмена, синтез клеточных
белков; однако ферменты, для к-рых Б. является необходимым элементом, пока
неизвестны. По данным М. Я. Школьника, при недостатке Б. у растений снижается
содержание аденозинтрифосфорной к-ты, а также нарушается процесс окислительного
фосфорилирования, вследствие чего энергия, выделяющаяся при дыхании,
не может быть использована для синтеза необходимых веществ. При недостатке
Б. в почве в неё вносят борные удобрения (см. Микроудобрения). В
биогеохимич. провинциях с избытком Б. в почве (напр., в Сев.-Зап. Казахстане)
возникают морфологические изменения и заболевания растений, вызываемые
накоплением Б.,- гигантизм, карликовость, нарушение точек роста и др. На
почвах с интенсивным борным засолением встречаются участки, лишённые растительности,
"плешины", - один из поисковых признаков месторождения Б. Значение Б. в
организме животных пока не выяснено. У человека и животных (овец, верблюдов)
при питании растениями с избыточным содержанием Б. (60-600 мг/кг сухого
вещества и более) нарушается обмен веществ (в частности, активность протеолитиче-ских
ферментов) и появляется эндемическое заболевание желудочно-кишечного тракта
- борный энтерит.
в растительной клетке, в кн.: Микроэлементы, пер. с англ., М., 1962; Ковальский
В. В., Ананичев А. В., Шахова И. К., Борная биогеохимическая провинция
Северо-Западного Казахстана, "Агрохимия", 1965, № 11. В. В. Ковальский.