БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (ОР)

  Соревнования по О. впервые были проведены в Норвегии в 1897. С начала 20 в. О. получило развитие в скандинавских странах, с середины 40-х гг. — в Чехословакии, Венгрии, Болгарии, ГДР. В 1961 основана Международная федерация О. (ИОФ), которая в 1973 объединяла национальные федерации 21 страны. О. культивируется в 40 странах. С 1966 проводятся первенства мира по спортивному О., наибольших успехов добивались шведы, финны, норвежцы (спортсмены СССР в чемпионатах мира не участвовали).

  В СССР во 2-й половины 40-х гг. проводились соревнования по О. для туристов. С конца 50-х гг. О. стало развиваться как самостоятельный вид спорта (вначале в прибалтийских союзных республиках, Москве и Ленинграде). В 1963 утверждены первые правила, создана Центральная комиссия по слётам и соревнованиям (ныне Центральная секция О.) при Центральном совете по туризму ВЦСПС, проведены первые всесоюзные соревнования. В 1965 О. включено в Единую всесоюзную спортивную классификацию, в 1971 — в комплексы «Готов к труду и обороне» и «Готов к защите Родины». В 1973 в секциях спортивного О. занималось свыше 300 тыс. чел., в том числе около 400 мастеров спорта. С 1965 сборная команда СССР участвует в международных соревнованиях по О., в 1967, 1970—71 она выиграла Кубок мира и дружбы.

  Лит.: Нурмимаа В., Спортивное ориентирование, [пер. с фин.], М., 1967; Иванов Е., С компасом и картой, М., 1971; Богатов С., Крюков О., Спортивное ориентирование на местности, М., 1971; Елаховский С., Бег к невидимой цели, М., 1973.

  Е. И. Иванов.

Ориентированные ядра

Ориенти'рованные я'дра, совокупность атомных ядер с упорядоченностью в пространственной ориентации спинов (спиновой упорядоченностью). Проекции m спи'на I ядер на заданную ось в пространстве могут принимать 2I + 1 дискретных значений от m = —I до m = +I с интервалом, равным 1. Спиновую упорядоченность относительно этой оси характеризует набор вероятностей Wm для всех возможных значений m. Для неупорядоченной совокупности ядер все Wm =1/(2I + 1). Нарушение этого условия означает наличие спиновой упорядоченности.

  При описании спиновой упорядоченности вместо Wm часто пользуются эквивалентным набором т. н. параметров ориентации f k (k = 1,..., 2I). Они представляют собой полиномы от средних значений степеней m.

,

например:  ;  .

  Величина f 1 называется поляризацией ядер, а f 2 — выстроенностью ядер. Они имеют сравнительно простой смысл: поляризация f 1 характеризует преимущественную ориентацию спинов ядер параллельно данному направлению на некоторой оси, а выстроенность f 2 — параллельно и антипараллельно этой оси, т. е. симметричную относительно плоскости, перпендикулярной оси. Введение параметров ориентации f k связано, в частности, с тем, что именно f k непосредственно входят в выражение для энергии взаимодействия ядер с электромагнитным полем (это взаимодействие используется для создания О. я., см. ниже). Так, f 1 определяет энергию взаимодействия магнитного момента ядра с магнитным полем, a f 2 — энергию взаимодействия квадрупольного момента ядра c неоднородным электрическим полем.

  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 О. я. статическими методами наряду с достаточно сильными полями необходимо охлаждение вещества, содержащего ядра, до сверхнизких температур (10-2 К и ниже). Например, поляризация ядер с магнитным моментом, равным 1 ядерному магнетону, и спином 1/2 в магнитном поле Н = 105 э при температуре 10-2 К составляет 0,35. Это означает, что около 70% ядер имеют спин, ориентированный в заданном направлении.

  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—107 э. Внутренние поля ~ 105—106 э 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 из точек этого хода в принятой на поверхности системе координат.

  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.