Лит.: Гуревич И. И., Тарасов Л. В., Физика нейтронов низких энергий, М., 1965; Власов Н, А., Нейтроны, 2 изд., М., 1972.

  В. И. Лущиков.

Ультрацентрифуга

Ультрацентрифу'га (от ультра ..., центр и лат. fugo — бег, бегство), прибор для разделения частиц менее 100 нм (коллоидов, субклеточных частиц, макромолекул белков, нуклеиновых кислот, липидов, полисахаридов, синтетических полимеров и пр.), взвешенных или растворённых в жидкости; это достигается вращением ротора, создающего центробежное поле с ускорением, на много порядков превышающим ускорение силы тяжести. По назначению и конструкции У. подразделяются на препаративные, аналитические и препаративно-аналитические. Препаративные У. снабжены угловыми роторами с гнёздами для цилиндрических пробирок, стаканов или бутылок, наклоненных под углом 20—40° к вертикальной оси ротора, либо так называемыми бакетными роторами со стаканами, поворачивающимися на 90° при вращении. Существуют также зональные и проточные роторы с одной большой внутренней полостью для фракционируемой жидкости. Препаративные У. используются для выделения отдельных компонентов из сложных смесей. Аналитические У. снабжены роторами со сквозными цилиндрическими гнёздами, в которые помещены специальные прозрачные кюветы для исследуемых растворов или суспензий. Процесс перераспределения частиц в них можно наблюдать непосредственно при вращении ротора с помощью специальных оптических систем (рефрактометрических, абсорбционных). Существуют модели аналитических У., соединённые с ЭВМ, производящими автоматическую обработку экспериментальных данных. Первая У., предназначенная для изучения движения частиц, невидимых в световой микроскоп, создана шведским учёным Т. Сведбергом в 1923 (публикация в 1924). В этой У. достигались центробежные ускорения всего до 5000 g. Она имела абсорбционную оптическую систему и использовалась для изучения движения частиц золота диаметром около 5 нм. В 1926 Сведберг сконструировал первую высокоскоростную У. (41000 об/мин, ускорения — до 10⁵ g ), с помощью которой проводились аналитические исследования белков в растворах (в частности, гемоглобина). В 1939 Сведбергом создана аналитическая У. со стальным ротором (65000 об/мин ). Подавляющее большинство современных лабораторных У. снабжено электрическими приводами и алюминиевыми или титановыми роторами. В СССР и за рубежом выпускается много видов У., в которых создаются центробежные ускорения вплоть до 500000 g, а разделение частиц и молекул осуществляется в объёмах, измеряемых десятками и сотнями мл. См. также Ультрацентрифугирование .

  Лит.: Лотц Ю. А., Ожерельев А, Я., Аналитическая ультрацентрифуга., «Уникальные приборы», 1970, № 5; Svedderg Т., Pedersen K. O., The Ultracentrifuge, Oxf., 1940.

  А. Д. Морозкин.

Ультрацентрифугирование

Ультрацентрифуги'рование, метод разделения и исследования высокомолекулярных соединений, вирусов и субклеточных частиц с помощью ультрацентрифуги . Идея У. была предложена А. В. Думанским в 1913, однако разработка современной теории седиментационного анализа стала возможной только после того, как Т. Сведберг в 1926 сконструировал высокоскоростную ультрацентрифугу, обеспечивавшую ускорение 10⁵ g.

  Принято различать 2 типа У.: препаративное и аналитическое. Препаративное У. применяют для фракционирования и выделения биополимеров в количествах, достаточных для практических целей. Широко используют У. в градиенте плотности растворов сахарозы, глицерина, декстринов; оно позволяет разделять смеси веществ на отдельные компоненты, различающиеся эффективной массой и коэффициентом трения частиц или молекул. Применение зональных и проточных роторов дало возможность значительно повысить объёмы растворов фракционируемых частиц и использовать их для очистки вируса гриппа при изготовлении вакцин. Аналитическое У. используют для исследования гомогенности (чистоты) препаратов биополимеров (белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов), а также для определения констант седиментации, молекулярной массы, констант ассоциации и размеров макромолекул. У. применяется в медицине при клинической диагностике, для приготовления кровезаменителей и т.п.

  Лит.: Шпикитер О. В., Методы исследования биополимеров с помощью аналитической ультрацентрифуги, в кн.: Современные методы в биохимии, М., 1964; Боуэн Т., Введение в ультрацентрифугирование, пер. с англ., М., 1973; Schachman Н. К., Ultra centrifugation in biochemistry, N. Y. — L., 1959.

  Н. Н. Чернов.

Ультрачистые металлы

Ультрачи'стые мета'ллы, высокочистые металлы, особо чистые металлы, металлы, суммарное содержание примесей в которых не превышает 1×10^-3 % (по массе). Основные стадии технологии производства У. м.: получение чистых химических соединений, восстановление их до элементарного состояния и дополнительная очистка. Чистые соединения получают сорбцией , экстракцией , дистилляцией , ректификацией , ионным обменом , перекристаллизацией из водных растворов. Восстановление соединений осуществляется химическими методами, термическим разложением или электроосаждением. Дополнительная очистка металлов обеспечивается электролитическим рафинированием (Cu, Ni, Pb, Al, Ga), дистилляцией или ректификацией (Zn, Cd, Hg), вакуумной плавкой (Cu, Sn, Al, Ga), электроннолучевой или плазменной плавкой (V, Nb, Ta, W, Mo, Ti). Значительное повышение чистоты металлов и получение монокристаллов достигаются методами направленной кристаллизации, вытягиванием кристаллов из расплава, зонной перекристаллизацией. У. м. обладают повышенной пластичностью, коррозионной стойкостью, электропроводностью, пониженной температурой рекристаллизации. Для анализа примесей в У. м. применяют высокочувствительные методы (спектральный с обогащением, полярографический, люминесцентный, масс-спектральный, радиоактивационный и др.). Для оценки общей чистоты металлов используют соотношение удельных электросопротивлений при 293 К и 4,2 К (S₂₉₃ / S_4,2 ); это соотношение возрастает с повышением чистоты металлов.

  У. м. (например, W, Mo) применяются в качестве конструкционных материалов в приборах и устройствах авиационной и ядерной техники. Из высокочистого ниобия изготовляют сверхпроводящие СВЧ резонаторы. У. м. 2-й (Zn, Cd, Hg), 3-й (Al, Ga, In), 4-й (Pb, Sn) и 5-й (Bi) групп таблицы Менделеева используются для синтеза простых и сложных полупроводниковых соединений и твёрдых растворов на их основе.

  У. м. имеют важное значение для исследований в области физики твёрдого тела (в качестве эталонов), для развития энергетики, космической и полупроводниковой техники.