БСЭ. Изменение функции - Изоцианаты
Начало Вверх

ИЗМЕНЕНИЕ ФУНКЦИИ, вариация функции, одна из важнейших характеристик функции действительного переменного. Пусть функция f(x) задана на нек-ром отрезке [а,b]; её изменением, или полным изменением, на этом отрезке наз. верхняя грань сумм

распространённая на всевозможные разбиения

отрезка [а,b] на конечное число частей. Геометрически изменение непрерывной функции f(x) представляет собой длину проекции кривой у = f(x) на ось ординат, считая кратность покрытия (теорема Банаха). И. ф. f(x) на отрезке [а,b] принято обозначать символом

Если функция f(x) имеет непрерывную производную, то

Свойства И. ф.: 1) если а<b<с, то

Существуют непрерывные функции, изменение к-рых бесконечно; напр.,

функция у = xsin - на отрезке [-1, + 1].

Если И. ф. конечно, то такая функция наз. функцией с ограниченным изменением (функцией с конечным изменением, или функцией ограниченной вариации). Функции с ограниченным изменением были определены и впервые изучались К. Жорданом (1881). Многие важные функции принадлежат к числу функций с ограниченным изменением, напр, монотонные функции, заданные на отрезке, функции с конечным числом максимумов и минимумов, функции, удовлетворяющие Липшица условию. Всякая функция с ограниченным изменением на отрезке [а,b] имеет не более чем счётное множество разрыва точек, и притом первого рода, интегрируема по Риману и есть разность двух неубывающих функций (К. Жор-дан). Предел сходящейся последовательности функций с равностепенно ограниченными изменениями есть функция с ограниченным изменением. Функции с ограниченным изменением имеют почти всюду конечную производную, к-рая интегрируема по Лебегу (теорема А. Лебега).

Функции с ограниченным изменением имеют приложения в теории интеграла Стилтьеса, в теории тригонометрич. рядов, в геометрии.

Лит.: Александров П. С. и Колмогоров А. Н., Введение в теорию Функций действительного переменного, 3 изд., М.-Л., 1938; Камке Э., Интеграл Лебега - Стилтьеса, пер. с нем., М., 1959; Лузин Н. Н., Интеграл и тригонометрический ряд, М.- Л., 1951; Лебег А., Интегрирование и отыскание примитивных функций, пер. с франц., М.-Л., 1934; Рудин У., Основы математического анализа, пер. с англ., М., 1966.

С. Б. Стечкин.

ИЗМЕНЧИВОСТЬ (биол.), разнообразие признаков и свойств у особей и групп особей любой степени родства. И. присуща всем живым организмам, поэтому в природе отсутствуют особи, идентичные по всем признакам и свойствам. Термин "И." употребляется также для обозначения способности живых организмов отвечать морфофизиологич. изменениями на внешние воздействия и для характеристики преобразований форм живых организмов в процессе их эволюции. И. можно классифицировать в зависимости от причин, природы и характера изменений, а также целей и методов исследования. Различают И. наследственную (генотипическую) и ненаследственную (паратипическую); индивидуальную и групповую; прерывистую (дискретную) и непрерывную; качественную и количественную; независимую И. разных признаков и коррелятивную (соотносительную); направленную (определённую, по Ч. Дарвину) и ненаправленную (неопределённую, по Ч. Дарвину); адаптивную (приспособительную) и неадаптивную. При решении общих проблем биологии и особенно эволюции наиболее существенно подразделение И., с одной стороны, на наследственную и ненаследственную, а с другой - на индивидуальную и групповую. Все категории И. могут встречаться в наследственной и ненаследственной, групповой и индивидуальной И.

Наследственная И. обусловлена возникновением разных типов мутаций и их комбинаций в последующих скрещиваниях. В каждой достаточно длительно (в ряде поколений) существующей совокупности особей спонтанно и ненаправленно возникают различные мутации, к-рые в дальнейшем комбинируются более или менее случайно с разными уже имеющимися в совокупности наследственными свойствами. И., обусловленную возникновением мутаций, наз. мутационной, а обусловленную дальнейшим перекомбинированием генов в результате скрещивания - комбинационной. На наследственной И. основано всё разнообразие индивидуальных различий, к-рые включают: а) как резкие качественные различия, не связанные друг с другом переходными формами, так и чисто количеств, различия, образующие непрерывные ряды, в к-рых близкие члены ряда могут отличаться друг от друга сколь угодно мало; б) как изменения отд. признаков и свойств (независимая И.), так и взаимосвязанные изменения ряда признаков (коррелятивная И.); в) как изменения, имеющие приспособит, значение (адаптивная И., рис. 1), так и изменения "безразличные" или даже снижающие жизнеспособность их носителей (неадаптивная И.). Все эти типы наследственных изменений составляют материал эволюц. процесса (см. Микроэволюция). В индивидуальном развитии организма проявление наследственных признаков и свойств всегда определяется не только основными, ответственными за данные признаки и свойства генами, но в их взаимодействием со мн. др. генами, составляющими генотип особи, а также условиями внеш. среды, в к-рой протекает развитие организма (рис. 2 и 3).

В понятие ненаследственной И. входят те изменения признаков и свойств, к-рые у особей или определённых групп особей вызываются воздействием внешних факторов (питание, темп-pa, свет, влажность и т. д.). Такие ненаследственные признаки (модификации) в их конкретном проявлении у каждой особи не передаются по наследству, они развиваются у особей последующих поколений лишь при наличии условий, в к-рых они возникли. Такая И. наз. также модификационной (рис. 4). Напр., окраска мн. насекомых при низкой темп-ре темнеет, при высокой - светлеет; однако их потомство будет окрашено независимо от окраски родителей в соответствии с темп-рой, при к-рой оно само развивалось (см. Морфозы, Фенокопия). Существует ещё одна форма ненаследственной И. - т. н. длительные модификации, часто встречающиеся у одноклеточных организмов, но изредка наблюдаемые и у многоклеточных. Они возникают под влиянием внешних воздействий (напр., температурных или хи-мич.) и выражаются в качеств, или количеств, отклонениях от исходной формы, обычно постепенно затухающих при последующем размножении. Они основаны, по-видимому, на изменениях относительно стабильных цитоплазматич. структур.

Между ненаследственнои и наследственной И. существует тесная связь. Ненаследственных (в буквальном смысле) признаков и свойств нет, т. к. ненаследственные изменения являются отражением наследственно обусловленной способности организмов отвечать определёнными изменениями признаков и свойств на воздействия факторов внешней среды. При этом пределы ненаследственных изменений определяются нормой реакции генотипа на условия среды.

Наследственную и ненаследственную И. изучают как внутри отд. совокупностей живых организмов, когда исследуют различия признаков отд. особей (и н-дивидуальная И.), так и при сравнении между собой различных совокупностей особей (групповая И.); в основе любых межгрупповых различий также лежит индивидуальная И. Даже в пределах близкородственных групп нет абсолютно идентичных особей, к-рые не различались бы по степени выраженности к.-л. наследственных или ненаследственных признаков и свойств. Ввиду сложности организации живых систем, даже у генотипически идентичных (напр., однояйцевые близнецы) и развивающихся в практически одинаковых условиях особей всегда можно обнаружить хотя бы незначит. морфофизиологич. различия, связанные с неизбежными флуктуациями условий среды и процессов индивидуального развития. Групповая И. включает различия между совокупностями любых рангов - от различий между небольшими группами особей в пределах популяции до различий между царствами живой природы (животные - растения). В сущности, вся систематика организмов построена на сравнит, анализе групповой И. Для изучения пусковых механизмов эволюц. процесса особое значение имеют различные формы внутривидовой групповой И. (см. Видообразование). Большинство видов распадается на подвиды или геогр. расы. В случае полной изоляции географич. форм они могут резко различаться по одному или неск. признакам. Популяции, населяющие обширные терр. и не разделённые резкими изолирующими барьерами, могут (благодаря перемешиванию и скрещиванию) постепенно переходить друг в друга, образуя количеств, градиенты по тем или иным признакам (клинальная И.). Географическая, в т. ч. и клинальная, И. в природных условиях - результат действия изоляции, естеств. отбора и др. факторов эволюции, приводящих к разделению исходной группы особей в ходе ист. формирования вида на две или неск. групп, различающихся по численным соотношениям генотипов (рис. 5). В нек-рых случаях различия между группами особей в пределах вида не связаны с различиями их генотипич. состава, а обусловливаются модификационной И. (различными реакциями сходных генотипов на разные внешние условия). Т. н. сезонная И. обусловлена влиянием на развитие соответств. поколений разных погодных условий (напр., у нек-рых насекомых и травянистых растений, дающих два поколения в год, весен ние и осенние популяцииразличаются рядом признаков) (рис. 6). Иногда сезонные формы могут быть результатом отбора разных генотипов (напр., рано- и поздно-цветущие формы трав на сенокосных лугах: в течение мн. поколений устранялись особи, цветущие летом, во время сенокоса). Большой интерес представляет экологическая И.- различия между группами особей одного вида, растущими или живущими в разных местах (возвышенности и низменности, заболоченные и сухие участки и т. д.). Часто такие формы наз. экотипами. Возникновение экотипов также может быть результатом как модификац. изменений, так и отбора генотипов, лучше приспособленных к местным условиям. Наследственной И. обусловлены различные формы внутрипопуляц. полиморфизма. В нек-рых популяциях наблюдается сосуществование двух или более ясно различимых форм (напр., у двухточечной божьей коровки почти во всех популяциях встречаются чёрная форма с красными пятнами и красная форма с чёрными пятнами). В основе этого явления могут лежать разные эволюц. механизмы: неодинаковая приспособленность сосуществующих форм к условиям различных сезонов года, повышенная жизнеспособность гетерозигот, в потомстве к-рых постоянно выщепляются обе гомозиготные формы или др., ещё недостаточно изученные механизмы. Т. о., и групповая, и индивидуальная И. включают изменения как наследственной, так и ненаследственной природы.

Независимой И. признаков противопоставляют коррелятивную И.- взаимосвязанное изменение различных признаков и свойств: связь между ростом и весом особей (положит, корреляция) или темпом клеточного деления и величиной клеток (отрицат. корреляция). Корреляции могут быть обусловлены чисто генетич. причинами (плейотропия) или взаимозависимостями процессов становления определённых признаков и свойств в индивидуальном развитии особей (онтогенетич. корреляции), а также сходными реакциями разных признаков и свойств на одни и те же внешние воздействия (физиол. корреляции). Наконец, корреляции могут отражать историю происхождения популяций из смеси двух или более форм, каждая из к-рых привносит не отд. признаки, а комплексы взаимосвязанных признаков и свойств (историч. корреляции). Изучение коррелятивной И. имеет важное значение в палеонтологии (напр., при реконструкции вымерших форм по отд. ископаемым остаткам), в антропологии (напр., при восстановлении черт лица на основе изучения черепа), в селекции и медицине.

Осн. методы изучения И.- сравнительно-описательный и биометрический (см. Биометрия). Совокупность этих методов позволяет исследовать как паратипическую, так и генотипическую компоненты общей фенотипической И. Так, первую можно изучать, сравнивая генотипически идентичные клоны и чистые линии, развивающиеся в разных условиях. Сложнее выделить чисто генотипическую И. из общей фенотипической. Это возможно сделать на основе биометрич. анализа (см. Наследуемость). В мед. генетике для тех же целей используется определение процента конкордантности (совпадения) тех или иных признаков у одно- и разнояйцевых близнецов.

Наследственность и И. живых организмов иногда противопоставляют как "консервативное" и "прогрессивное" начала. В действительности же они теснейшим образом связаны. Отсутствие полной стабильности генотипа обусловливает мутационную и (в ходе дальнейших скрещиваний и расщеплений) комбинационную И., т. е. в целом -генотипическую И. Паратипическая (ненаследственная) И. результат лишь относительной стабильности генотипа при определении им в онтогенезе нормы реакции при развитии признаков и свойств особей. Из этого следует возможность экспериментальных воздействий как на наследственную, так и на ненаследственную И. Первую можно усилить воздействием мутагенных факторов (излучения, темп-pa, хим. вещества). Размах и направление комбинац. И. можно контролировать с помощью искусственного отбора. На ненаследственную И. можно воздействовать, изменяя условия среды (питание, свет, влажность и т. д.), в к-рых протекает развитие организма.

Чёткое представление о категориях и формах И. необходимо при построении эволюц. схем и теорий, т. к. явления наследственности и И. лежат в основе эволюц. процесса, а также в практич. селекции растений и животных, при изучении ряда проблем мед. географии и популяционной антропологии.

Лит.: Филипченко Ю. А., Изменчивость и методы её изучения, 2 изд.. Л., 1926; Четвериков С. С.. О некоторых моментах эволюционного процесса с точки зрения современной генетики, "Журнал экспериментальной биологии", 1926, т. 2. N° 1; Иогансен В.. Элементы точного учения об изменчивости и наследственности с основами вариационной статистики, М.- Л., 1933; его же, О наследовании в популяциях и чистых линиях, М.- Л., 1935; Xолден Д ж., Факторы эволюции, пер. с англ., М.- Л., 1935; Дарвин Ч., Происхождение видов, .... Соч., т. 3, М., 1939; Шмальгаузен И. И., Организм, как целое в индивидуальном и историческом развитии, [2 изд.], М. -Л., 1942; Астауров Б. Л., Изменчивость, в кн.: Большая медицинская энциклопедия, т. 11, М., 1959; Вавилов Н. И., Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости, Избр. произв., т. 1, Л., 1967, с. 7-61; его же, Линнеевский вид как система, там же, с. 62 - 87; Лобашев М. Е., Генетика, 2 изд., Л., 1967; Майр Э., Зоологический вид и эволюция, пер. с англ., М., 1968; Тимофеев-Ресовский Н. В., Воронцов Н. Н., Яблоков А. В., Краткий очерк теории эволюции, М., 1969; Fishег R., The genetical theory of natural selection, Oxf., 1930; Falconer D., Introduction to quantative genetics, Edinburgh - L., 1960.

Н. В. Тимофеев-Ресовский, Е. К. Гинтер, Н. В. Глотов, В. И. Иванов.

Изменчивость у микроорганизмов.
У микроорганизмов, как и у др. организмов, различают ненаследственную и наследственную И. Изменению могут подвергаться любые морфологич. и физио-логич. признаки: величина и форма микроорганизмов, вид и окраска их колоний, способность усваивать или синтезировать различные органич. вещества, болезнетворность и др. Наследственная И. микроорганизмов - результат мутаций, возникающих спонтанно или вызываемых физ. или хим. мутагенами (ультрафиолетовые лучи, ионизирующая радиация, этиленимин и др.). У мутантов могут резко усиливаться или снижаться такие количеств, признаки, как способность к биосинтезу аминокислот, антибиотиков, ферментов, витаминов и т. п. Возникают т. н. дефицитные мутанты, способные расти только при добавлении к среде определённых аминокислот, пуринов, пирпмидинов и др. Микроорганизмы размножаются очень быстро. Поэтому на них легче изучать все формы И., а также осуществлять искусств, отбор полезных мутантов (см. Селекция). Так, при непрерывном культивировании соответствующих микроорганизмов (проточные культуры) в питат. среде, содержащей, напр., антибиотик, фенол или сулему, легко могут быть получены формы, устойчивые к данному веществу (адаптивная И.). Наблюдаются у микроорганизмов и взаимосвязанные изменения (коррелятивная И.). Так, возникновение у болезнетворных микробов складчатых колоний сопровождается снижением их иммуногенности. У микроорганизмов, имеющих истинный половой процесс (нек-рые плесневые грибы, спорогенные дрожжи), возможно скрещивание, сопровождающееся перекомбинированием генов и получением гибридов. У несовершенных грибов и бактерий, лишённых истинного полового процесса, такие гибриды не могут быть получены.

А. А. Имшенецкий.

ИЗМЕРЕНИЕ, операция, посредством к-рой определяется отношение одной (измеряемой) величины к другой однородной величине (принимаемой за единицу); число, выражающее такое отношение, наз. численным значением измеряемой величины.

И. - одна из древнейших операций, применявшаяся человеком в практик, деятельности (при распределении земельных участков, в строит, деле, при ирригац. работах и т. д.); современная хоз.-экономич. и обществ. жизнь немыслима без И.

Для точных наук характерна органическая связь наблюдений и эксперимента с определением численных значений характеристик исследуемых объектов и процессов. Д. И. Менделеев не раз подчёркивал, что наука начинается с тех пор, как начинают измерять.

Законченное И. включает следующие элементы: объект И., свойство или состояние к-рого характеризует измеряемая величина; единицу И.; технич. средства И., проградуированные в выбранных единицах; метод И.; наблюдателя или регистрирующее устройство, воспринимающее результат И.; окончательный результат И.

Простейшим и исторически первым известным видом И. является прямое И., при к-ром результат получается непосредственно из И. самой величины (напр., И. длины проградуированной линейкой, И. массы тела при помощи гирь и г. д.). Однако прямые И. не всегда возможны. В этих случаях прибегают к косвенным И., основанным на известной зависимости между искомой величиной и непосредственно измеряемыми величинами.

Установленные наукой связи и количеств, отношения между различными по своей природе физическими явлениями позволили создать самосогласованную систему единиц, применяемую во всех областях И. (см. Международная система единиц).

И. следует отличать от др. приёмов количеств. характеристики величин, применяемых в тех случаях, когда нет однозначного соответствия между величиной и её количеств, выражением в определённых единицах. Так, визуальное определение скорости ветра по Бофорта шкале или твёрдости минералов по Мооса шкале следует считать не И., а оценкой.

Всякое И. неизбежно связано с погрешностями измерений. Погрешности, порождённые несовершенством метода И., неточной градуировкой и неправильной установкой измерит, аппаратуры, называют систематическими. Систематич. погрешности исключают введением поправок, найденных экспериментально. Погрешности др. типа - случайные - обусловлены влиянием на результат И. неконтролируемых факторов (ими могут быть, напр., случайные колебания темп-ры, вибрации и т. д.). Случайные погрешности оцениваются методами матем. статистики по данным многократных И. (см. Наблюдений обработка).

В нек-рых случаях - особенно часто встречающихся в атомной и ядерной физике - разброс результатов И. связан не только с погрешностями аппаратуры, но и с характером самих исследуемых явлений. Напр., если пучок одинаково ускоренных электронов пропустить через щель дифракционной решётки, то электроны с определённой вероятностью попадут в разные точки поставленного за решёткой экрана (см. Дифракция частиц). Приведённый пример показывает, что распространение И. на новые области физики требует пересмотра и уточнения понятий, к-рыми оперируют при И. в др. областях. С развитием науки и техники возникла еще одна важная проблема - автоматизация И. Это связано, с одной стороны, с условиями, в к-рых осуществляются современные И. (ядерные реакторы, открытый космос и т. д.), с др. стороны - с несовершенством органов чувств человека. В совр. производстве, особенно в условиях высоких скоростей, давлений, темп-р, непосредственное соединение измерит, устройств с регулирующими, минуя человека, позволяет перейти к наиболее совершенной форме произ-ва - автоматизированному произ-ву.

И. в метрологии подразделяются на прямые, косвенные, совокупные и совместные. Прямыми наз. И., при к-рых мера или прибор применяются непосредственно для И. данной величины (напр., И. массы на циферблатных или равноплечных весах, И. темп-ры термометром). Косвенными наз. И., результаты к-рых находят на основании известной зависимости между искомой величиной и непосредственно измеряемыми величинами (напр., И. плотности однородного тела по его массе и геометрич. размерам). Совокупными наз. И. нескольких одноимённых величин, значения к-рых находят решением системы уравнений, получаемых в результате прямых И. различных сочетаний этих величин (напр., калибровка набора гирь, когда значения масс гирь находят на основании прямого И. массы одной из них и сравнения масс различных сочетаний гирь). Совместные И.- производимые одновременно И. двух или неск. разноимённых величин с целью нахождения зависимости между ними (напр., нахождение зависимости удлинения тела от темп-ры).

Различают также абсолютные и относительные И. К первым относят косвенные И., основанные на И. одной или неск. основных величин (напр., длины, массы, времени) и использовании значений фундаментальных физических постоянных, через к-рые измеряемая физ. величина может быть выражена. Под вторыми понимают И. либо отношения величины к одноимённой величине, играющей роль произвольной единицы, либо изменения величины относительно другой, принимаемой за исходную.

Найденное в результате И. значение измеряемой величины представляет собой произведение отвлечённого числа (числового значения) на единицу данной величины.

Результаты И. из-за погрешностей всегда несколько отличаются от истинного значения измеряемой величины, поэтому результаты И. обычно сопровождают указанием оценки погрешности (см. Погрешности измерений).

Обеспечение единства И. в стране возлагается на метрологическую службу, хранящую эталоны единиц и производящую поверку применяемых средств И. Широкое распространение получила классификация И. по объектам И. Согласно ей, различают И. линейные (И. длины, площади, объёма), механические (И. силы, давления и пр.), электрические и т. д. В общем эта классификация соответствует осн. разделам физики.

Лит.: Маликов С. Ф., Тюрин Н. И., Введение в метрологию, 2 изд., М., 1966; Маликов С. Ф., Введение в технику измерений, 2 изд., М., 1952; Яноши Л., Теория и практика обработки результатов измерений, пер. с англ., 2 изд., М., 1968, "Измерительная техника", 1961, № 12; 1962, № 4, 6, 8, 9, 10.

К. П. Широков.

В математич. теории И. отвлекаются от ограниченной точности физич. И. Задача И. величины Q при помощи единицы меры U состоит в нахождении числового множителя q в равенстве

1005-3-1.jpg

при этом Q и U считаются положительными скалярными величинами одного и того же рода (см. Величина), а множитель q - положительное действительное число, к-рое может быть как рациональным, так и иррациональным. Для рационального q = т/п (т и n-натуральные числа) равенство (1) имеет весьма простой смысл: оно означает, что существует такая величина V (п-я доля от U), к-рая, будучи взята слагаемым п раз, даёт U, будучи же взята слагаемым т раз, даёт Q:1005-3-2.jpg

В этом случае величины Q и U называются соизмеримыми. Для несоизмеримых величин Uи Q множитель q иррационален (напр., равен числу я, если Q есть длина окружности, а V - её диаметр). В этом случае самое определение смысла равенства (1) несколько сложнее. Можно определить его так: равенство (1) обозначает, что для любого рационального числа т

1005-3-3.jpg

Достаточно потребовать, чтобы условие (2) выполнялось для всех десятичных приближений к q по недостатку и по избытку. Следует отметить, что исторически само понятие иррационального числа возникло из задачи И., так что первоначальная задача в случае несоизмеримых величин заключалась собственно не в том, чтобы определить смысл равенства (1), исходя из готовой теории действительных чисел, а в том, чтобы установить смысл символа q, отображающего результат сравнения величины Q с единицей меры U. Например, по определению нем. математика Р. Дедекинда, иррациональное число есть "сечение" в системе рациональных чисел. Такое сечение и появляется естественно при сравнении двух несоизмеримых величин Q и U. По отношению к этим величинам все рациональные числа разделяются на два класса: класс R1рациональных чисел г, для к-рых Q>rU, и класс R2 рациональных чисел т, для к-рых Q<rU. Большое значение имеет приближённое И. величин при помощи рациональных чисел. Ошибка приближённого равенства Q ~ U равна1005-3-4.jpg Естественно искать такие т = т/п, для к-рых ошибка меньше, чем при любом числе 1005-3-5.jpgс знаменателем1005-3-6.jpg Такого рода приближения доставляются подходящими дробями r1, r2, r3,...к числу q, к-рые находятся при помощи теории непрерывных дробей. Напр., для длины окружности S, измеряемой диаметром U, приближения таковы:

1005-3-7.jpg

и т. д.; для длины года Q, измеряемой сутками U, приближения таковы:

1005-3-8.jpg

А. Н. Колмогоров.

И. в социальном исследовании (в статистике, социологии, психологии, экономике, этнографии), способ упорядочения социальной информации, при к-ром системы чисел и отношений между ними ставятся в соответствие ряду измеряемых социальных фактов. Различные меры повторяемости, воспроизводимости социальных фактов и являются социальными измерениями, или шкалами. С развитием общества получают распространение простые шкалы - денежная оценка труда, разряды квалификации, оценка успехов в обучении (система баллов), спорте и др. И. в обществ, науках отличается от таких "естественных" шкал точным определением измеряемых признаков и правил построения шкалы.

В социальных исследованиях И. впервые вошли в употребление в 1920-30, когда исследователи столкнулись с проблемой достоверности при изучении обществ, сознания, социально-психологич. установок (отношений), социального и проф. статусов, обществ, мнения, качеств, характеристик условий труда и быта и т. д. Эти И. являются примером стандартизованной групповой оценки, когда с помощью методов выборочной статистики измеряется "интенсивность" обществ, мнения.

И. разделяются на три типа: 1) номинальное - числа, приписываемые объектам на номинальной шкале, лишь констатируют отличие или тождество этих объектов, т. е. номинальная шкала есть, по существу, группировка или классификация. 2) порядковое - числа, приписываемые объектам на шкале, упорядочивают их по измеряемому признаку, но указывают лишь на порядок размещения объектов на шкале, а не на расстояние между объектами или, тем более, координаты; 3) интервальное - числа, приписываемые объектам на шкале, указывают не только на порядок объектов, но и на расстояние между ними. Интервальным И. является, например, шкала привлекательности профессий. Такая шкала, придавая каждой профессии условный балл, позволяет сравнивать профессии по популярности, т. е. утверждать, что, напр., профессия шофёра на М баллов популярнее профессии слесаря и на К баллов менее популярна, чем профессия лётчика. Однако она не позволяет утверждать, что интерес к профессиям шофёра и слесаря превышает интерес к профессии лётчика, если сумма соответствующих баллов превышает балл профессии лётчика. Нахождение количеств, меры социальных явлений и процессов ограничивается этими тремя типами И. Предпринимаются попытки создания четвёртого типа И. - количественного, с введением единицы И.

Лит.: Ядов В. А., Методология и процедуры социологических исследований, Тарту, 1968; Здравомыслов А. Г., Методология и процедура социологических исследований, М., 1969.

Ю. Б. Самсонов.

ИЗМЕРЕНИЕ ЖИВОТНЫХ, обмер различных частей (статей) тела животных. Проводится при оценке экстерьера и конституции животных, для определения живой массы животных без взвешивания, для контроля за ростом и развитием молодняка и т. п. Различают 4 осн. группы промеров: высотные, промеры длины, широтные и обхваты (промеры груди и конечностей). В зависимости от поставленных задач и видовых особенностей животных определяют различное число промеров: при науч. исследованиях, требующих подробного обследования животных,- от 28 до 52; при записи в плем. книги, напр., кр. рог. скота -12, лошадей - 4, свиней - 2 - 4 и т. д. Осн. промеры, характеризующие величину животного и пропорции его телосложения: высота в холке, косая длина туловища, обхват груди за лопатками, обхват пясти (рис.); к осн. промерам с.-х. птицы относят также длину киля и голени. Измеряют животных спец. мерной палкой, мерным циркулем и мерной лентой, обычно утром, до кормления, соблюдая определённые правила: животное должно стоять на ровной площадке, не искривляя туловища и шеи; ноги при осмотре сбоку должны находиться в одной плоскости.

Полученные в результате систематич. И. ж. данные, обработанные вариационно-статистич. методом, позволяют сравнивать между собой группы животных разных пород или одной породы, но разводимых в разных р-нах при различных условиях кормления и содержания; сравнивать экстерьерные и др. особенности предков и потомков, прослеживая эволюцию породы; устанавливать стандарты пород и т.п. Цифровые значения промеров дают возможность устанавливать индексы телосложения животных (отношение промеров анатомически связанных между собой частей тела в процентах), более точно характеризующие тип телосложения животных или их групп. Метод И. ж. значительно уточняет глазомерную оценку.

Промеры сельскохозяйственных животных: 1 - высота в холке; 2 - высота в крестце: 3 - длина головы; 4 - косая длина туловища; 5 - косая длина зада; 6-ширина груди за лопатками; 7-ширина в маклоках; 8 - наибольшая ширина лба; 9 - обхват груди за лопатками; 10 - обхват пясти; 11-глубина груди.



Лит.: Кудряшов С. А., Практические занятия по курсу разведения сельскохозяйственных животных. 2 изд., М., 1950; Борисенко Е. Я., Баранов К. В., Лисицын А. П., Практикум по разведению сельскохозяйственных животных, М., 1965.

Н. П. Герчиков.

ИЗМЕРИМЫЕ МНОЖЕСТВА (в первоначальном понимании), множества, к к-рым применимо данное франц. математиком А. Лебегом определение меры (см. Мера множества). И. м.- одно из осн. понятий теории функций действительного переменного (см. Функций теория), важнейший и весьма широкий класс точечных множеств. В частности, замкнутые множества и открытые множества, расположенные на пек-ром отрезке, являются И. м. В абстрактной теории меры измеримыми по отношению к к.-л. мере мю наз. множества, входящие в область определения мю. В случае, когда мю есть распределение вероятностей, И. м. наз. также случайными событиями (см. Вероятностей теория).

ИЗМЕРИМЫЕ ФУНКЦИИ (в первоначальном понимании), функции f(x), обладающие тем свойством, что для любого t множество Et точек х, для к-рых f(х)<= t, измеримо по Лебегу (см. Мера множества). Это определение И. ф. принадлежит франц. математику А. Лебегу. Сумма, разность, произведение и частное двух И. ф., а также предел последовательности И. ф. снова являются И. ф. Таким образом, основные операции алгебры и анализа не выводят за пределы совокупности И. ф. Рус. и сов. математики внесли большой вклад в изучение И. ф. (Д. Ф. Егоров, Н. Н. Лузин и их ученики). Лузин доказал, что функция измерима в том и только том случае, если она может быть сделана непрерывной после изменения её значений на множестве сколь угодно малой меры. Это т. н. С-свойство И. ф.

В абстрактной теории меры функция f(x) наз. И. ф. по отношению к к.-л. мере ц, если множество Et входит в область определения меры мю. В совр. теории вероятностей И. ф. выступают под назв. случайных величин (см. Вероятностей теория).

ИЗМЕРИТЕЛЬ ВИДИМОСТИ, фотометрический прибор для определения дальности видимости в светлую часть суток. Измерение осуществляется визуально. И. в. используется также в светотехнике для измерения значений световых (яркостных) контрастов между объектом и фоном, на к-ром они находятся или проектируются. На метеорологич. станциях И. в. применяются для измерения прозрачности атмосферы в горизонтальном направлении путём измерения контраста удалённого тёмного объекта (напр., леса) с фоном неба; этот контраст тем меньше, чем меньше прозрачность воздуха. В СССР распространены И. в. ИДВ и М-53. Оба эти прибора основаны на принципе наложения искусственной дымки в поле зрения прибора на наблюдаемый естеств. контраст между объектом наблюдения и фоном. Для этого изображение наблюдаемого ландшафта разделяется на два, к-рые частично перекрывают друг друга. При помощи различных по конструкции приспособлений (в М-53 - вращающегося поляроида, а в ИДВ - диафрагмы, постепенно открывающей поле зрения) яркость одного изображения увеличивается при одновременном уменьшении яркости второго изображения. При этом возрастающая яркость фона (напр., неба) одного изображения является той искусств, дымкой, к-рая накладывается на другое изображение и доводит наблюдаемый контраст до значения, не воспринимаемого глазом (рис.). По отсчётным приспособлениям И. в. (в приборе М-53-угол попорота поляроида, в приборе ИДВ - положение диафрагмы) определяют значение дополнит, яркости искусств, дымки. Отсюда находят наблюдаемый контраст и рассчитывают дальность видимости абс. чёрного объекта на фоне неба, являющуюся мерой прозрачности атмосферы. Недостатком И. в. является субъективность этих измерений.

Вид экрана ИДВ: 1 - контрастное изображение марки на фоне экрана;

2 - исчезновение контраста при наложении искусственной дымки.

Лит.: Стернэат М. С., Метеорологические приборы и наблюдения, Л., 1968; Гаврилов В. А., Видимость в атмосфере, Л., 1966; Наставление гидрометеорологическим станциям и постам, в. 3, ч. 1, Л., 1969.

Е. А. Полякова.

ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ЛИНИЯ, прибор для измерения параметров в устройствах с распределёнными постоянными (фидерах, волноводах и др.). При помощи И. л. находят коэфф. стоячей волны (КСВ) и смещение d узлов (пучностей) напряжённости электрич. поля вдоль линии; др. физич. величины (полное сопротивление, амплитуда и фаза, коэфф. отражения и т. п.) определяются через КСВ и d. Наиболее часто применяется И. л. в виде отрезка коаксиальной или волноводной линии, включаемой между генератором Г и объектом измерения Zн (рис.); вдоль отрезка линии перемещается индикаторная головка с зондом связи и настраивающимся колебат. контуром (резонатором); напряжение с контура подаётся на детектор, а с него - на индикаторное устройство (в ряде случаев через усилитель). Наводимая в зонде эдс пропорциональна напряжённости электромагнитного поля в месте зондирования. Обычно И. л. применяют в диапазоне частот от сотен Мгц до сотен Ггц; погрешность И. л. 2-5%

Схема измерительной линии: 3 - зонд; ИГ - индикаторная головка (каретка); Д - детектор; И-индикатор; Ш-шкала отсчёта перемещения ИГ; Г - генератор СВЧ; А - аттенюатор; ZH - нагрузка.

Существуют И. л. с неподвижным зондом (т. н. сжимные линии), в к-рых узлы стоячей волны перемещаются относительно зонда при .изменения поперечного сечения волновода, с поворотным зондом и автоматические, с индикацией на экране электронно-лучевой трубки.

Лит.: Валитов Р. А., Радиотехнические измерения. М., 1963; Тишер Ф., Техника измерений на сверхвысоких частотах, пер. с нем., М., 1963.

ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ МАШИНА, оптико-механический прибор для измерения наружных и внутр. линейных размеров деталей. В СССР изготавливают И. м. с верхним пределом измерения .наружных и внутр. линейных размеров до 1; 2; 4; 6; 8 и 12 м (наружных от 0, внутренних от 13,5 мм). Контролируемая деталь устанавливается (рис.) на предметном

Оптико-механическая измерительная машина: 1 - станина; 2 - пинольная бабка; 3 - люнеты; 4 - предметный стол; 5 - измерительная бабка с отсчётным устройством.

столе (масса деталей до 10 кг, а на спец. столах - до 60 кг) или на люнетах между наконечниками пинольной бабки и отсчётного устройства. В качестве отсчётного устройства применяется трубка оптиметра или интерферометра. Измерение осуществляется относит, (сравнит.) или абс. методом. Относит, метод заключается в сравнении размера контролируемой детали с заранее известным размером образцовой детали. В качестве образцовых деталей чаше всего используются ллоскопараллельные концевые меры длины. Отклонение размера контролируемой детали от образцовой показывает отсчёт-ное устройство. При абс. измерениях размер контролируемой детали определяют по двум шкалам: первой - с ценой деления 100 мм и длиной, равной верхнему пределу измерения; второй - с ценой деления 0,01 мм и длиной 100 мм. При абс. методе И. м. настраивается на номинальный размер детали установкой пинольной бабки по первой шкале и измерит, бабки - по второй шкале. Для определения отклонения от настроенного номинального размера служит отсчётное устройство. Обычно показания с обеих шкал с помощью оптич. системы сводятся на микроскоп, находящийся в измерит, •бабке. И. м. используются гл. обр. для поверки и настройки нутромеров, предназначенных для контроля больших размеров и измерения больших концевых мер. Имеются И. м. (напр., Нар. предприятия К. Цейс, ГДР), позволяющие измерять шаг ходовых винтов. Допускаемая погрешность измерения концевых мер абс. методом с введением поправок по шкале выражается формулой ±(0,4-4*10-3L) мкм, где L - номинальная измеряемая длина в мм. Иногда термин "И. м." неправильно применяют для названия сложных стационарных измерит, средств, применяемых для контроля разных параметров.

Лит.: ГОСТ 10875-64. Машины оптико-механические для измерения длин, М., 1964.

Н. Н. Марков.

ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА, отрасль науки и техники, изучающая методы и средства получения опытным путём информации о величинах, характеризующих свойства и состояния объектов исследования и производств, процессов. Для 2-й пол. 20 в. характерно постепенное осознание того факта, что И. т. является не столько "искусством" измерения, сколько особой научной дисциплиной со своей собств. системой понятий и своими методами анализа. Однако процесс формирования И. т. как единой научной дисциплины ещё не закончен. Во мн. промышленно развитых странах, несмотря на высокий технич. уровень приборостроения, И. т. рассматривается скорее как отрасль пром-сти, чем как отрасль науки. В английском языке, напр., нет даже точного эквивалента термина "И. т."; одним из наиболее употребительных терминов является "instrumentation", что можно перевести как "прибористика".

И. т. существует с глубокой древности. За неск. тысячелетий до н. э. развитие товарообмена привело к измерениям веса и появлению весов; примитивная И. т. требовалась также при разделе земельных участков (измерение площадей); при установлении распорядка дня и суток, выработке календаря (измерение времени); в астрономия, наблюдениях и кораблевождении (измерение углов и расстояний); в строительстве (измерение размеров). В античную эпоху в процессе научных исследований были выполнены нек-рые тонкие измерения, напр, были измерены углы преломления света, определена дуга земного меридиана. Примерло до 15 в. И. т. не отделялась от математики, о чём говорят такие названия, как "геометрия" (измерение Земли), "тригонометрия" (измерение треугольников), "пространство трёх измерений" и т. д. Средневековые математич. трактаты часто содержали простое перечисление правил измерения площадей и объёмов. Математич. идеализация реального процесса измерения сохранилась в ряде важных математич. понятий (от иррационального числа до интеграла).

В 16-18 вв. совершенствование И. т. шло вместе с бурным развитием физики, к-рая, основываясь в то время только на эксперименте, полностью опиралась на И. т. К этому периоду относятся усовершенствование часов, изобретение микроскопа, барометра, термометра, первых электроязмерит. приборов и др. измерит, устройств, использовавшихся главным образом в научных исследованиях. Уже в конце 16 - начале 17 вв. повышение точности измерений способствовало революционный научным открытиям. Так, напр., точные астрономия, измерения Т, Браге позволили И, Кеплеру установить, что планеты обращаются по эллиптич. орбитам. В создании измерит, приборов и разработке их теории принимали участие крупнейшие учёные - Г. Галилей, И. Ньютон, X. Гюйгенс, Г. Рихман и др. Каждое открываемое фиэич. явление воплощалось в соответствующем приборе, к-рый, в свою очередь, помогал точно определить значение исследуемой величины и установить законы взаимодействия между различными величинами. Так, напр., постепенно было выработано понятие темп-ры и создана температурная шкала.

В конце 18 и первой половине 19 вв. в связи с распространением паровыхдвигателей и развитием машиностроения резко повысились требования к точности обработки деталей машин, что обусловило быстрое развитие промышленной И. т. В это время совершенствуются приборы для определения размеров, появляются измерительные машины, вводятся калибры и т. д. В 19 в. были созданы основы теории И. т. и метрологии; получила распространение метрич. система мер, обеспечившая единства измерений в науке и произ-ве. Огромное значение для Й- т. имели труды К. Гаусса, разработавшего метод наименьших квадратов, теорию случайных погрешностей, абсолютную систему единиц (CGSE) и заложившего вместе с В. Вебером основы магнитных измерений. Благодаря развитию теплоэнергетики, внедрению электрич. средств связи, а затем и первых электроэнергетич. установок в пром-сти начали использоваться методы и средства измерения, к-рые до этого применялись лишь при научных исследованиях,- появились теплотехнич. и электроизмерит. приборы. На рубеже 19 и 20 вв. в промышленно развитых странах стали создаваться метрология, учреждения. В России в 1893 была образована Главная палата мер и весов, к-рую возглавил Д. И. Менделеев.

Начало 20 в. знаменует новый этап в развитии И. т. - электрич., а позднее и электронные средства начинают применяться для измерения механич., тепловых, оптич. величин, для химич. анализа, геологич. разведки и т. д., г. е. для измерений любых величин. Появляются такие новые отрасли, как радиоизмерения, спектрометрия и др. Возникает приборостроительная пром-сть. Качеств, скачок в развития И. т. произошёл после 2-й мировой войны 1939- 1945, когда И. т. выступила как отрасль кибернетики, занимающаяся получением и преобразованием информации (измерительной), наряду с такими отраслями, как автоматика и вычислительная техника.

Измерения - важнейший этап деятельности исследователей и экспериментаторов во всех отраслях науки и техники. Измерит, аппаратура - осн. оборудование научно-исследоват. институтов и лабораторий, неотъемлемая часть оснастки любого технологач. процесса, гл. полезный груз метеорологнч. ракет, искусств, спутников Земли и космич. станций.

Совр. измерит, аппаратура предназначается не только для воздействия на органы чувств человека, как, напр., в случае сигнализации или отсчёта результатов измерения наблюдателем, но всё чаще для автоматич. регистрации и математич. обработки результатов измерения и передачи их на расстояние или для автоматич. управления к.-л. процессами. В приборах и системах на разных участках измерит, каналов используются механич., электрич., пнев-матич., гидравлич., оптич., акустич. сигналы, амплитудная, частотная и фазовая модуляции; чрезвычайно широко применяются импульсные и цифровые устройства, следящие системы.

Процесс измерения совр. измерит, устройствами состоит в целенаправленном преобразовании измеряемой величины в форму, наиболее удобную для конкретного использования (восприятия) человеком или машиной. Напр., смысл действия всех электроизмерит. приборов(амперметров, вольтметров, гальванометров и др.) заключается в том, что с их помощью измеряемая электрич. величина, изменения к-рой непосредственно органами чувств человека не могут быть оценены количественно, преобразуется в определённое механич. перемещение указателя (стрелки или светового луча). Таково же назначение и мн. механич. измерит, приборов и измерительных преобразователей, с помощью к-рых разнообразные физич. величины преобразуются в механич. перемещение (штангенциркуль, микрометр, пружинные весы, ртутный термометр, пружинный манометр или барометр, волосяной гигрометр и т. п.). Развитие И. т. в конце первой половины 20 в. показало, что наиболее удобно такое преобразование измеряемых величин, результат к-рого представляется не как механич. перемещения, а в виде электрич. величины (тока, напряжения, частоты, длительности импульсов и др.). Тогда для всех последующих операций (передача результатов измерения на расстояние, их регистрация, математическая обработка, использование в системах автоматич. управления) может быть применена стандартная электрич. аппаратура. Осн. преимущества использования электрич. методов И. т.- простота регулирования чувствительности и малая инерционность электрич. устройств, возможность одновременного измерения мн. различных по своей природе величин, удобство комплектации из типовых блоков электрич. аппаратуры управляющих машин и измерительно-информационных систем. С помощью электрич. измерит, устройств можно измерить как медленно, так и очень быстро изменяющиеся во времени процессы, передавать результаты измерений на большие расстояния или преобразовывать их в сигналы для управления контролируемыми процессами, что имеет важнейшее практич. значение как для пром-сти, так и для научных исследований.

Современная И. т. имеет ряд направлений в соответствии с областями применения приборов и типами измеряемых величин: линейные и угловые измерения; механич., оптич., акустич., теплофизич., физико-химич. измерения; электрич. и магнитные измерения; радиоизмерения; измерения частоты и времени; измерения излучений и т. д. В пределах каждой ветви И. т. существует множество частных методов измерения физич. величин (к-рые к тому же оказываются неодинаковыми при измерении величин различных порядков; так, расстояния 10-9 м, 10-3 м, 103 м, 109 м измеряются совершенно разными методами). Поэтому отд. ветви И. т. оказываются довольно слабо связанными между собой. И, кроме того, в пределах каждой ветви непрерывно возникают более мелкие подразделения по отд. измеряемым величинам, напр, тензометрия (измерения механических напряжений на поверхности деталей), виброметуия (измерения вибросмещения, виброскорости, виброускорения, частоты и спектрального состава вибрации), кондуктометрия (измерение состава растворов по их электрич. проводимости) и мн. др. Отдельно существуют отрасли И. т., отличающиеся особым подходом к процессу измерения или его целью; напр., телеметрия (измерение на расстоянии) - в рамках этой отрасли имеется ещё радиотелеметрия, включающая в себя космич. радиотелеметрию; измерения характеристик случайных процессов - амплитудных распределений, корреляционных функций и спектров мощности; электрич. измерения неэлект-рич. величин; цифровая И. т., включающая аналого-цифровое преобразование для ввода измерительной информации в вычислительную машину, и др. Наряду с тенденцией дробления И. т. на всё более частные направления существует и противоположная тенденция - объединение различных отраслей И. т. на базе общности исходных позиций, принципов построения и структурных схем аппаратуры, а в последнее время также и общности используемых средств измерения. В Советском Союзе воплощением этого единства стала Государственная система пром. приборов и средств автоматизации - ГСП, агрегатированная система средств электроизмерительной техники - АСЭТ.

Потребность в средствах И. т. настолько велика и разнообразна, что наряду с общим приборостроением существует авиационное, аналитическое, геофизическое, медицинское приборостроение и т. д. Изучение основ И. т. входит в учебные программы практически всех технических вузов СССР; ряд политехнических и энергетических вузов готовит специалистов по информационно-измерительной технике.

Тенденции развития И. т. к нач. 70-х гг. определились довольно чётко. Осн. из них во всех областях И. т. являются: 1) резкое повышение качества приборов - снижение погрешностей до 0,01% и ниже, увеличение быстродействия до тысяч и даже миллионов измерений в 1 сек, повышение надёжности приборов и уменьшение их размеров; 2) расширение области применения измерит, аппаратуры в направлении измерения величин, прежде не поддававшихся измерению, а также в направлении ужесточения условий эксплуатации приборов; 3) повсеместный переход к цифровым методам не только в области измерений электрич. величин, но и во всех других областях (уже имеются цифровые термометры, манометры, газоанализаторы, виброметры и т. д.), при этом аналоговые приборы по-прежнему применяются и продолжают совершенствоваться; 4) дальнейшее развитие системного подхода к унификации измерит, аппаратуры; 5) широкое внедрение во все средства И. т. методов логич. и ма-тематич. обработки измерительной информации .

В области метрологии следует особо выделить тенденцию перехода от эталонов, изготовленных человеком, к естеств. эталонам, основанным на волновых и дискретных свойствах материи. Так, единица длины воспроизводится с помощью длины световой волны, а единица времени - с помощью периода колебаний естественного излучателя. Подобно этому, единица электрич. заряда может быть установлена через заряд электрона, единица массы - через массу к.-л. из элементарных частиц и т. д. В приборостроении широкое пром. применение находят методы измерений, к-рые прежде считались сугубо лабораторными и даже метрологическими, напр, автоматич. интерферометры с цифровым отсчётом для измерений малых перемещений. Важнейшей тенденцией в приборостроении является миниатюризация и микроминиатюризация средств измерений с исполь зованием новейших достижений науки, в частности физики твёрдого тела.

Насущной задачей является формирование общих теоретич. основ И. т. Трудность разработки заключается в том, что теория И. т. граничит со сложными вопросами гносеологии (см. Теория познания) и математики.

В СССР регулярно издаются общесоюзные журналы: "Измерительная техника" (с 1939), "Приборы и системы управления" (с 1956), "Автометрия" (с 1965), "Приборы и техника эксперимента" (с 1956), реферативный журнал "Метрология и измерительная техника" (с 1963), "Контрольно-измерительная техника" (с 1958), "Энциклопедия измерений, контроля и автоматизации" (с 1962) и др., а также монографии, справочники, брошюры как по от д.направлениям, так и по общим проблемам И. т. и приборостроения. За рубежом вопросам И. т. посвящены периодические издания: в ФРГ - "Archiv für technisches Messen" (Munch., с 1931), в ГДР -"Messen. Steuern. Regeln" (В., с 1958), "Feingerätetechnik" (В., с 1952), в США-"Instruments and Control Systems" (Pittsburgh, с 1928), "Journal of the Instrument Society of America" (Pittsburgh, с 1946), "Review of Scientific Instruments" (N. Y., с 1930), "IEEE Transactions. Instrumentation and Measurement" (N. Y., с 1952), в ВНР - "Meres es automatika" (Bdpst, с 1953) и др.

Лит.: Маликов М. Ф., Основы метрологии, ч. 1. М.. 1949; Арутюнов В. О., Электрические измерительные приборы и измерения, М.- Л., 1958; Курс электрических измерений, под ред. В. Т. Прыткова и А. В. Талицкого, ч. 1 - 2, М.- Л., I960; Островский Л. А., Основы общей теории электроизмерительных устройств, М.- Л., 1965; Туричин А. М., Электрические измерения неэлектрических величин, 4 изд., М.- Л., 1966; Новицкий П. В., Основы информационной теории измерительных устройств, Л., 1968.

П. В. Новицкий, В. Г. Кнорринг.

"ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА", ежемесячный научно-технич. журнал, орган Гос. комитета стандартов Сов. Мин. СССР. Издаётся с 1939 в Москве, в 1939 выходил под названием "Метрология и поверочное дело", с 1940 - "Измерительная техника" (в 1941-54 журнал не издавался). С 1958 переиздаётся на английском языке в Нью-Йорке. Публикует материалы по актуальным проблемам теоретич. и практич. метрологии, обеспечению единства и достоверности измерений в СССР, гос. эталонам и образцовым средствам измерений, контролю качества и надёжности продукции, стандартизации измерит, техники, методам и средствам поверки мер и измерит, приборов, созданию новых средств измерений высшей точности и др. Тираж (1972) 19 250 экз.

ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерит, информации в форме, удобной для передачи, преобразования и (или) использования в автоматич. системах управления. Относится к категории средств, охватывающих измерительные приборы и измерительные преобразователи, усилители и приспособления. В отд. случаях в И. у. над результатом измерения производят простейшие матем. операции: напр., в электрич. счётчиках расход электрич. энергии определяется как интеграл по времени от произведения силы тока на напряжение.

ИЗМЕРИТЕЛЬНО-ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА (ИИС), комплекс измерит, устройств, обеспечивающих одновременное получение человеком-оператором или ЭВМ необходимой информация о свойствах и состоянии к.-л. объекта. Объекты измерения часто имеют весьма сложное устройство и в них могут происходить многогранные процессы и явления, поэтому отд. измерит, устройства, воспринимающие лишь один параметр сложного процесса, обычно не могут обеспечить получение достаточной информации об объекте, особенно когда нужно одновременно знать ряд его параметров. Это необходимо, напр., для управления электростанцией, доменной печью, самолётом или автомобилем, когда требуется одновременный анализ неск. десятков, иногда сотен величин, характеризующих состояние этих объектов. Задача, решаемая ИИС, в какой-то мере обратна задаче отд. измерит, устройства: не расчленять параметры объекта измерения с целью выделить и воспринять их по отдельности, а объединить данные о всех гл. параметрах объекта и создать тем самым достаточно полное, совокупное его описание. Т. о., отличит, особенностями ИИС являются: одновременное измерение мн. параметров объекта (т. е. многоканальность) и передача измерит, информации в единый центр; представление полученных данных (в т. ч. их унификация) в виде, наиболее удобном для последующей обработки получателем. Создание ИИС связано с решением чисто "системных" вопросов: метрологическая унификация средств измерений (датчиков, преобразователей, указателей) независимо от вида измеряемых величин; оптимизация распределения погрешностей между различными средствами измерений, входящими в ИИС; наиболее целесообразное размещение указателей перед оператором, напр, указатели важнейших, определяющих параметров делают наглядными и размещают в центре щита или панели управления, а указатели менее важные - в поле бокового зрения оператора. Это необходимо потому, что человек-оператор не может одновременно воспринимать показания даже двух приборов. Он делает это последовательно во времени, поочерёдно переключая своё внимание с одного указателя на другой.

Структурная схема любой схема измерительно-информационной системы: Д и D - датчики; УП - унифицирующий преобразователь; ПУ - программное устройство.

Структурная ИИС может быть представлена так, как это показано на рис. Датчики воспринимают различные параметры объекта измерения, унифицирующие преобразователи унифицируют и передают по каналам связи сигналы датчиков в единый пункт сбора данных. Программное устройство воспринимает информацию датчиков и передаёт её получателю информации. По такой структурной схеме строятся практически все ИИС, включая совр. системы передачи информации со спутников и автоматич. межпланетных станций.

В ИИС наиболее перегруженным эвеном оказывается человек-получатель информации, к-рый практически не в состоянии одновременно воспринять показания мн. приборов. Для облегчения его работы применяют мнемонические схемы, т. е. схематич. изображения объекта измерения, на к-рых приборы заменены условными сигнализаторами. Обычно сигнализаторы показывают уже не абсолютные значения измеряемых величин, а главным образом их отклонения от заранее установленной нормы. При очень большом числе точек контроля приборы заменяют световыми сигнализаторами с условным цветовым кодом. Примером простейшей ИИС является двухкоординатный самописец, позволяющий получать, напр., вольтамперные характеристики диодов и кривые намагничивания. По мере увеличения числа каналов ИИС, как правило, появляется и существ, различие отд. каналов как по точности измерений и быстродействию, так и по виду представления информации. Так, в относительно простой ИИС водителя автомобиля информация о пройденном пути представляется в цифровом виде с пределом измерения 99 999,9 км и дискретностью не более 0,1 км, информация о скорости движения передаётся с погрешностью ок. 5%, шкала указателя запаса горючего имеет всего 4 градации (1/4, 1/2, 3/4 и 1), а информация о включении (работе) сигналов поворота и фар указывается всего двумя градациями ("включено" - "выключено"). Аналогично этому и в больших ИИС (управление самолётом, газопроводом или электростанцией) часть информации передаётся с весьма высокой точностью, др. часть - с меньшей точностью, а отд. каналы работают всего с 2-3 градациями ("годен", "негоден" или "брак в + ", "годен", "брак в -").

Практически всегда в ИИС необходимы не только получение информации о различных параметрах объекта измерения, но и нек-рая предварительная её обработка: сравнение полученных значений параметров со значениями, заданными в качестве минимальных (т. н. уставок), определение значения и знака разностей, вычисление нек-рых обобщённых (производных) параметров и т. п.

Развитие ИИС, так же как и др. информационных систем, идёт по пути их автоматизации. Автоматизация процессов измерения в ИИС заключается в более полной внутр. обработке полученной информации, когда оператору вместо сообщения значений отд. параметров по каждому каналу выдаётся нек-рый обобщённый показатель работы контролируемого объекта, определённый по значениям ряда отд. параметров. Простейшими примерами ИИС с предварит, элементарной обработкой неск. входных параметров и выдачей единого обобщённого показателя являются электрич. ваттметр и счётчик электрической энергии (на их входы подаются ток и напряжение, подводимые к объекту, а показания соответствуют мощности или энергии).

Предварительная обработка значений отд. параметров ещё более необходима в сложных ИИС. Так, напр., в ИИС, обслуживающей цех хим. произ-ва, могут определяться не только состав конечного продукта, по и производительность процессов, их экономичность или массовый кпд. Однако такое обобщённое представление информации лишает человека-оператора конкретных сведений о том, какой именно частный параметр отклонился от оптимального значения и привёл, напр., к снижению кпд процесса. Поэтому подобные ИИС целесообразно применять совместно с системами технич. диагностики сложных агрегатов. ИИС технич. диагностики устанавливает "диагноз болезни", т. е. осуществляет автоматич. анализ всех воспринимаемых сигналов для обнаружения причины и места возникновения технич. неисправности в агрегате. Выходной информацией ИИС технич. диагностики является указание номера, кода или названия узла, агрегата, параметры к-рого отклонились от нормы (что удобнее всего дать в виде сигналов на мнемосхеме контролируемого агрегата), и, если это возможно, указание вида неисправности.

Лит.: Ильин В. А., Телеконтроль и телеуправление, М., 1969; Шенброт И. М., Гинзбург М. Я., Расчет точности систем централизованного контроля, М., 1970; Кrеbs H., Rechner in industriellen Prozessen, В., 1969; Wоsсhni E. G.,

П. В. Новицкий.

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, средство измерений, преобразующее измеряемую физ. величину в сигнал для последующей передачи, обработки или регистрации. В отличие от измерительного прибора, сигнал на выходе И. п. (выходная величина) не поддаётся непосредственному восприятию наблюдателя. Обязательное условие измерит, преобразования - сохранение в выходной величине И. п. информации о количеств, значении измеряемой величины. Измерит, преобразование - единств, способ построения любых измерительных устройств. Огличие И. и. от др. видов преобразователей - способность осуществлять преобразования с установленной точностью. Измерит, преобразование одного и того же вида (напр., темп-ры в механич. перемещение) может осуществляться различными И. п. (ртутным термометром, биметаллич. элементом, термопарой с милливольтметром и т. п.). Концепция представления измерит, устройств как устройств, осуществляющих ряд последоват. преобразований от восприятия измеряемой величины до получения результата измерения, первоначально была выдвинута в СССР М. Л. Цукерманом и окончательно сформулирована применительно к измерению неэлектрич. величин Ф. Е. Темниковым и Р. Р. Харченко в 1948. В 60-х гг. эта концепция стала общепризнанной во всех областях измерит, техники, приборостроения и метрологии.

Принцип действия И. п. может быть основан на использовании практически любых физ. явлений. Господствующей тенденцией в 40-70-х гг. 20 в. стало преобразование любых измеряемых величин в электрич. сигнал. По виду преобразуемых величин различают И. п. электрических величин в электрические, электрических - в неэлектрические, неэлектрических - в электрические, неэлектрических - в неэлектрические. Примерами первых могут служить делители напряжения и тока, измерительные трансформаторы, измерит, усилители тока и напряжения; примерами вторых - механизмы электроизмерит. приборов, преобразующие изменение силы тока или напряжения в отклонение стрелки или светового луча, датчики ультразвуковых расходомеров и т. п.; примерами третьих - термопары, терморезисторы, тензорезисторы, фотоэлементы, реостатные, ёмкостные и индуктивные датчики перемещения; примерами четвёртых - пневматические И. п., рычаги, зубчатые передачи, мембраны, сильфоны, оптич. системы и т. п.

Конструктивное объединение неск. И. п. является также И. п. Примерами такого объединения могут служить: датчик - совокупность И. п., вынесенных на объект измерения; т. наз. промежуточный И. п.- совокупность И. п., преобразующих выходные сигналы датчиков в другие сигналы, более удобные для передачи, обработки или регистрации. По структуре составные И. п. подразделяют на И. п. прямого преобразования и уравновешивающего преобразования. Первые характеризуются тем, что все преобразования величин производятся только в одном (прямом от входной величины к выходной) направлении. В этом случае результирующая погрешность определяется суммой погрешностей (с учётом их корреляц. связей) всех составляющих И. п. Для вторых характерно применение обратного преобразования выходной величины в однородную с входной и уравновешивающую её величину. Результирующая погрешность при этом определяется лишь погрешностью обратного преобразования и степенью неуравновешенности. И. п. уравновешивания подразделяются на следящие преобразователи с обратной связью, статич. или астатич. уравновешиванием и преобразователи с программным уравновешиванием. Следящие И. п. с обратной связью обеспечивают непрерывность преобразования во времени; их недостаток - опасность потери устойчивости, проявляющейся в возникновении автоколебаний при увеличении глубины обратной связи. И. п. с программным уравновешиванием свободны от этого недостатка, но их особенностью является прерывность выходной величины, т. е. появление выходной величины лишь в отд. дискретные моменты времени.

В 60-х гг. наметилась тенденция преобразования измеряемых величин в частоту электрич. импульсов с помощью т. н. частотных И. п. Такие И. п. разработаны почти для всех известных физич. величин. Осн. достоинства частотных И. п.- простота и высокая точность передачи их выходной величины (частоты) по каналам связи, а также относит, простота цифрового отсчёта результата измерения с помощью цифровых частотомеров. В цифровых измерит, устройствах широко применяются И. п. аналоговых величин в цифровой код и наоборот. В них используются принципы как частотных И. п. (интегрирующие аналого-цифровые), так и программного уравновешивания (время-импульсные и поразрядного кодирования аналого-цифровые преобразователи).

Лит.: Гитис Э. И., Преобразователи информации для электронных цифровых вычислительных устройств, М.- Л., 1961; Орнатский П. П., Автоматические измерительные приборы аналоговые и цифровые, К., 1965; Туричин А. М., Электрические измерения неэлектрических величин, 4 изд., М.-Л., 1966; Нуберт Г. П., Измерительные преобразователи неэлектрических величин, пер. с англ., Л., 1970.

П. В. Новицкий.

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР, средство измерений, дающее возможность непосредственно отсчитывать значения измеряемой величины. В аналоговых И. п. отсчитывание производится по шкале, в цифровых - по цифровому отсчётному устройству. Показывающие И. п. предназначены только для визуального отсчитывания показаний, регистрирующие И. п. снабжены устройством для их фиксации, чаще всего на бумаге. Регистрирующие И. п. подразделяются на самопишущие, позволяющие получать запись показаний в виде диаграммы, и печатающие, обеспечивающие печатание показаний в цифровой форме. В И. п. прямого действия (напр., манометре, амперметре) осуществляется одно или неск. преобразований измеряемой величины и значение её находится без сравнения с известной одноимённой величиной. В И. п. сравнения непосредственно сравнивается измеряемая величина с одноимённой величиной, воспроизводимой мерой (примеры - равноплечные весы, электроизмерит. потенциометр, компаратор для линейных мер). К разновидностям И. п. относятся интегрирующие И. п., в к-рых подводимая величина подвергается интегрированию по времени или по др. независимой переменной (электрич. счётчики, газовые счётчики), и суммирующие И. п., дающие значение двух или неск. величин, подводимых по различным каналам (ваттметр, суммирующий мощности неск. электрич. генераторов).

В целях автоматизации управления технология, процессами И. п. часто снабжаются дополнительными регулирующими, счётно-решающими и управляющими устройствами, действующими по задаваемым программам.

К. П. Широков.

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР, электрический трансформатор, на первичную обмотку к-poro воздействует измеряемый ток или напряжение, а вторичная, понижающая, включена на измерит, приборы и реле защиты. И. т. применяют гл. обр. в распределительных устройствах и в цепях переменного тока высокого напряжения для безопасных измерений силы тока, напряжения, мощности, энергии. На случай повреждения изоляции со стороны высокого напряжения один из зажимов вторичной обмотки заземляют. С помощью И. т. можно измерять различные значения электрич. величин электроизмерит. приборами (вольтметром, амперметром, ваттметром), имеющими пределы до 100 в и 5 а. Различают И. т. напряжения (для включения вольтметров, частотомеров, параллельных цепей ваттметров, счётчиков, фазометров и реле напряжения) и И. т. тока (для включения амперметров, последоват. цепей ваттметров, счётчиков, фазометров и реле тока). Схемы включения И. т. в электрич. цепь показаны на рис. 1 и 2.

К зажимам первичной обмотки И. т. напряжения (рис. 1) подводится измеряемое напряжение U1; обмотка W1 включается параллельно нагрузке. Вторичное напряжение U2 с обмотки W1 подаётся на вольтметр или цепи напряжения измерит, приборов и реле защиты. Точность измерения характеризуется погрешностью в % , к-рая определяет точность передачи амплитуды измеряемого напряжения, и угловой погрешностью

Рис. 1. Измерительный трансформатор напряжения; а - схема; включения; б - трансформатор напряжения на 400 кв,

Рис. 2. Измерительный трансформатор тока: а - схема включения; б -трансформатор тока на 115 кв.

в градусах, равной углу между вектором первичного и повёрнутым на 180° вектором вторичного напряжения и определяющей точность передачи фазы. Большинство высоковольтных И. т. напряжения изготовляют секционированными с масляным наполнителем.

Первичная обмотка И. т. тока W1 (рис. 2) включается последовательно в контролируемую электрич. цепь переменного тока I1, а вторичная обмотка W1 - в последоват. цепь амперметра или др. измерит, приборов. Точность И. т. тока характеризуется выраженным в % отношением разности значений приведённого вторичного тока и действит. первичного тока к действит. значению первичного тока.

Для измерения мощности в цепи высокого напряжения с помощью ваттметра необходимы как И. т. тока, так и И. т. напряжения (рис. 3).

Рис. 3. Схема включения ваттметра в однофазную цепь высокого напряжения через измерительные трансформа торы тока и напряжения: V - вольтметр; А - амперметр; W - ваттметр.

Для измерений в цепях постоянного тока большой силы или высокого напряжения применяют И. т. постоянного тока особой конструкции (рис. 4). Действие такого И. т. основано на насыщении сердечников из ферромагнетика при небольших напряжённостях магнитного поля, в результате чего ср. значение переменного тока во вспомогат. обмотке становится зависимым от измеряемого постоянного тока.

Рис. 4. Схема измерительного трансформатора постоянного тока: 1 - сердечник; 2 - шина (провод постоянного тока); 3 - вспомога тельная обмотка; 4 - диоды выпрямительного моста; Ф - магнитный поток; В - выпрямитель; А - амперметр; W1 - первичная обмотка (шина); U ~ - вспомогательный источник переменного тока; I - измеряемый ток.

Лит.: Электрические измерения. Общий курс, под ред. А. В. Фремке, 2 изд., М.- Л., 1954; Арутюнов В. О., Электрические измерительные приборы и измерения, М.- Л., 1958.

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ, см. Электрических сигналов усилитель.

ИЗМИР (тур. Izmir), город на З. Турции; адм. ц. вилайета Измир. Расположен на побережье Измирского зал. Эгейского м. 521 тыс. жиг. (1970). И. осн. как колония греков-эолийцев во 2-м тыс. до н. э. и назван Смирна (греч. Smyrne). В 6 в. до н. э. был разрушен царём Лидии Алиаттом; в 4 в. до н. э. отстроен заново (к Ю.-З. от места расположения старого города и ближе к морю). С 15 в. Смирна (тур. И.)- в составе Османской империи; город превратился, особенно с кон. 18 в., в один из экономия, и культурных центров. 15 мая 1919 (во время греко-турецкой войны 1919-22) был оккупирован греч. войсками; 9 сент. 1922 освобождён. После 2-й мировой войны 1939-45 Измирский порт превращён в воен.-морскую базу. В И. находится штаб командования сухопутными силами НАТО в Юго-Вост. Европе.

И.- главный по экспорту и второй (после Стамбула) по импорту порт Турции. Узел жел. и шосс. допог. Аэродром международного значения. Важный пром. и торг, центр богатого с.-х. р-на (табак, хлопок, виноград, оливы, зерновые). Текст., муком., маслоб., табачная, цем., стекольно-керамич., деревообр., маш.-строит. (судостроит. и др.) пром-сть. В р-не И.- добыча лигнита, ртути, асбеста. В городе ежегодно проводятся междунар. ярмарки. Университет, консерватория, археол. музей.

Сохранились руины антич. построек: храма (7 в. до н. э.), т. н. гробницы Тантала, эллинистич. театра и стадиона, а также агоры с портиками и базиликой РИМ. времени. Из совр. построек значительны павильоны междунар. ярмарки. Близ И. - остатки 3 акведуков рим. времени.

ИЗМИТ (Izmit), Измид, Коджаэли, город и порт на С.-З. Турции, на берегу Измитского зал. Мраморного м.; адм. ц. вилайета Коджаэли. 123 тыс. жит. (1970). Через И. проходят ж. д. и шоссе Анкара-Стамбул. Целл.-бум., нефтеперераб., металлургия., пищ., хим. пром-сть, автосборка, произ-во автомоб. шин. Крупные нефтехранилища. В р-не И.-произ-во свинцово-цинкового концентрата. Вблизи И. (г. Гёльджкж) - гл. база воен.-мор. сил Турции.

ИЗМИТСКИЙ ЗАЛИВ (Izmit korfezi), залив Мраморного м. у сев.-зап. берегов М. Азии (Турция). Дл. 52 км, шир. у входа 6 км. Глуб. до 183 м. Сев. берег И. з. - курортный р-н (Анатолийская Ривьера). В вершине залива - город и порт Измит.

ИЗМОРОЗЬ, отложение льда на тонких и длинных предметах (ветвях деревьев, проводах) при тумане. И. бывает кристаллическай и зернистая. Кристаллич. И. образуется в результате сублимации водяного пара и состоит из кристалликов льда, нарастающих гл. обр. с наветренной стороны при слабом ветре и темп-ре ниже - 15 ºС. Длина кристалликов обычно ок. 1 см, но может достигать нескольких см. Зернистая И. - снеговидный "рыхлый" лёд, нарастающий с наветренной стороны предметов в туманную, ветреную погоду, в основном в горах. Образуется при намерзании капель переохлаждённого тумана; может достигать в толщину иногда 50 и более см.

ИЗНАСИЛОВАНИЕ, преступное деяние, заключающееся в половом сношении мужчины с женщиной вопреки её воле с применением физич. насилия, угроз или использованием беспомощного состояния потерпевшей. По советскому уголовному праву половое сношение считается совершённым с использованием беспомощного состояния и рассматривается как И., когда потерпевшая в силу своего физич. или психич. состояния (физич. недостатки, малолетний возраст, расстройство душевной деятельности и иное болезненное либо бессознательное состояние и т. п.) не могла понимать характера и значения совершаемых с ней действий или не могла оказать сопротивления виновному, к-рый сознавал, что потерпевшая находится в таком беспомощном состоянии.

К отягчающим обстоятельствам закон относит: угрозу убийством, угрозу причинения или причинение тяжкого телесного повреждения либо совершение И. лицом, ранее совершившим такое преступление. И. при особо отягчающих обстоятельствах считается И.: повлёкшее особо тяжкие последствия; совершённое группой лиц; совершённое особо опасным рецидивистом; И. несовершеннолетней, За И. установлено строгое наказание - лишение свободы на срок от 3 до 7 лет, а при отягчающих обстоятельствах -лишение свободы на срок от 5 до 10 лет. И. при особо отягчающих обстоятельствах наказывается лишением свободы от 8 до 15 лет со ссылкой на срок от 2 до 5 лет или без ссылки либо смертной казнью.

ИЗНИК (Iznik), населённый пункт на С.-З. Турции, в вилайете Бурса, близ вост. берега оз. Изник. Ок. 8 тыс. жит. Город осн. в 4 в. до н. э. макед. царём Антигоном I (правил в 306-301 до н. э.) и назван Антигонией. Диадох Лисимах переименовал город в Н и к е ю (греч. Nikaia). В 1 в. до н. э. перешёл к Риму. С кон. 4 в. н. э. до нач. 13 в. - крупнейший торг.-ремесл. и культурный центр Византии. В 325 и 787 в Никее проходили Вселенские соборы. Во время арабо-византийских войн 7-10 вв. город дважды безуспешно осаждали арабы. В 1081 был захвачен сельджуками и до 1097 был столицей сельджукского Конийского султаната. В 1097 во время 1-го крестового похода возвращён Византии. В 1204- 1261 И. - столица Никейской империи. В 14 в. завоёван турками-османами (с этого времени наз. И.) и стал первой резиденцией султана Орхана (правил в 1324-59/60 или 1362). С сер. 17 в. начался упадок И.; население его к сер. 18 в. сократилось с 10 000 до 1500 чел.

Сохранились остатки эллинистич. сооружений (театра, гор. стен с перестройками ср.-век. периода). Среди визант. построек известны церкви Успения (7 и 10 вв., мозаики 7-9 и 11 вв.; не сохранилась; илл. см. т. 5, табл. II) и св. Софии (8 в., росписи 13 в.). В числе тур. памятников - мечети (Ешиль-джами, т. е. "Зелёная мечеть", 1379-93; Кутбедлина-паши, 14 в.), имарет Нилуфер Хатун (1389), медресе Сулеймана-паши [1336 (?)], мавзолей Хайраддина-паши (1379).

Лит.: Otto-Dorn К., Das islamische Iznik, В., 1941.

ИЗНОС, изменение размеров, формы, массы или состояния поверхности изделия вследствие разрушения (изнашивания) микрообъёмов поверхностного слоя изделия при трении.

И. деталей машин, элементов строит, конструкций (напр., ступеней лестниц) или предметов, одежды и др. зависит от условий трения, свойств материала и конструкции изделия. И. можно рассматривать как механич. процесс, осложнённый действием физич. и химич. факторов, вызывающих снижение прочности микрообъёмов поверхностного слоя. По условиям внешнего воздействия на поверхностный слой различают И.: абразивный, кавитационный, эрозионный и др. И. приводит к снижению функциональных качеств изделий н к потере их потребительской ценности. Увеличению износостойкости изделий способствуют как применение материалов с высокой износостойкостью, так и конструктивные решения, обеспечивающие компенсацию И., резервирование износостойкости и пр., общее улучшение условий трения (применение высококачественных смазочных материалов, защиты от абразивного воздействия и пр.).

Лит.: Хрущев М. М., Бабичев М. А., Исследования изнашивания металлов, М., 1960; Крагельский И. В., Трение и износ, М., 1968; Тененбаум М. М., Износостойкость конструкционных материалов и деталей машин при абразивном изнашивании, М., 1966.

М. М. Тененбаум.

ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ, сопротивление материалов изнашиванию (см. Износ). И. деталей оценивается при испытаниях на стенде или в эксплуатац. условиях по длительности работы подвергаемых испытаниям материалов или изделий до заранее заданного или предельного значения износа. И. материалов определяется как их условная технич. характеристика при испытании на спец. лабораторных машинах, обеспечивающих моделирование реальных процессов изнашивания.

Лит. см. при ст. Износ.

ИЗО... (от греч. isos - равный, одинаковый, подобный), часть сложных слов, обозначающая равенство, подобие по форме или назначению (напр., изолинии, изомерия, изотопы, изоморфизм).

ИЗОАМИЛАЦЕТАТ, сложный эфир уксусной кислоты и изоамилового спирта, (СН3)2СНСН2СН2ОСОСН3; см. в ст. Амилацетат и изоамилацетат.

ИЗОАМИЛОВЫЙ СПИРТ, одноатомный спирт, (СНз)2СНСН2СН2ОН; см. в ст. Амиловые спирты.

ИЗОАНТЫ (от изо... и греч. anthos - цветок, цветение), изофены, отображающие одновременность зацветания к.-л. растения (вишни, сирени, ржи и т. д.). Растения тонко реагируют на изменения внешних условий, особенно темп-ры воздуха и почвы, поэтому И. наглядно показывают, напр., продвижение в тот или иной год весны; имеют практич. значение для сел. и лесного х-ва.

ИЗОБАРА (от изо... и греч. baros - тяжесть, вес), линия на диаграмме состояния, изображающая процесс, проходящий при постоянном давлении (изобарный процесс). Ур-ние И. идеального газа пТ = const, где п - число частиц в единице объёма, Т - темп-ра.

ИЗОБАРИЧЕСКИЕ ПОВЕРХНОСТИ, поверхности равного давления воздуха в атмосфере. Взаимное расположение И. п. даёт представление о пространственном распределении давления воздуха. В циклоне, т. е. области пониженного давления, И. п. представляет собой вогнутую поверхность, а в антициклоне, т. е. области повышенного давления,- выпуклую (рис.). Наклон И. п. определяет скорость ветра: чем больше наклон

Вертикальный разрез изобарических поверхностей над циклоном (Н) и антициклоном (В). Поверхности проведены через равные интервалы давления р.

И. п., тем больше, при прочих равных условиях, скорость ветра. Пересечение И. п. горизонт, плоскостью (уровнем моря и др. поверхностями уровня) даёт изобары.

ИЗОБАРНЫЙ ПРОЦЕСС, процесс, происходящий в физич. системе при постоянном внешнем давлении. Простейшие примеры И. п.- нагревание воды в открытом сосуде, расширение газа в цилиндре со свободно ходящим поршнем. В обоих случаях давление равно атмосферному. Объём идеального газа при И. п. пропорционален темп-ре (Гей-Люссака закон). Теплоёмкость системы в И. п. больше, чем в изохорном процессе (при постоянном объёме), т. к. при И. п. система за счёт подведённого к ней количества теплоты не только нагревается, но и совершает работу. Работа, совершаемая идеальным газом при И. п., равна рּдельта (V), где р - давление, дельта (V) - изменение объёма.

ИЗОБАРЫ (от изо... и греч. baros - тяжесть, вес), изолинии атм. давления. Чаще всего составляются карты И. для среднего многолетнего месячного давления, среднего давления любого периода времени или давления на определённый момент времени. Для исключения влияния разностей высот отд. станций измеренное на них давление перед проведением И. приводится по барометрич. формуле к уровню моря или к др. стандартному уровню (И. на высотных картах погоды).

ИЗОБАРЫ, атомы различных химических элементов с одинаковым массовым числом А. Ядра И. содержат равное число нуклонов, но различные числа протонов Z и нейтронов N. Напр., атомы 104Ве, 105Ве, 106С представляют собой три И. с А = 10. Массы И. с одним и тем же А несколько отличаются друг от друга, что связано с различием в энергиях связи их ядер. И. с наименьшими массами устойчивы относительно бета-распада, более тяжёлые - неустойчивы. Тяжёлый И. с избытком протонов испытывает позитронный (бета-распад или К-за-хват, а с избытком нейтронов - электронный (бета-распад. Частный случай И.- зеркальные ядра (встречающиеся среди лёгких ядер), к-рые получаются заменой протонов на нейтроны и нейтронов на протоны, напр. 106С и 104B6 или 78Li4 и 74Be3 (см. Ядро атомное, Изотопы).

ИЗОБАТЫ (от изо... и греч. bathos - глубина), изолинии глубин водоёмов. Отсчёт глубин на морях без приливов производится от среднего уровня моря, на морях с приливами - от наименьшего уровня наибольшего (сизигийного) отлива, на озёрах и реках - от условного нуля футштока или от репера.

ИЗОБИЛЬНЫЙ, город (до 1965- с. Изобильное), центр Изобильненского р-на Ставропольского края РСФСР. Ж.-д. станция (Изобильная) в 65 км к С.-З. от г. Ставрополя. 23 тыс. жит. (1970). 3-ды: ремонтно-механич., сахарный, консервный, маслосыродельный, железобетонных изделий, мясоптицекомбинат.

ИЗОБРАЖЕНИЕ ОПТИЧЕСКОЕ, картина, получаемая в результате действия оптической системы на лучи, испускаемые объектом, и воспроизводящая контуры и детали объекта. Практич. использование И. о. часто связано с изменением масштаба изображений предметов и их проектированием на поверхность (киноэкран, фотоплёнку, фотокатод и т. д.). Основой зрительного восприятия предмета является его И. о., спроектированное на сетчатку глаза.

Макс, соответствие изображения объекту достигается, когда каждая его точка изображается точкой. Иными словами, после всех преломлений и отражений в оптич. системе лучи, испущенные светящейся точкой, должны пересечься в одной точке. Однако это возможно не при любом расположении объекта относительно системы. В случае, напр., систем, обладающих осью симметрии (оптической осью), можно получить точечные И. о. лишь тех точек, к-рые находятся на небольшом угловом удалении от оси, в т. н. параксиальной области. Применение законов геометрической оптики позволяет определить положение И. о. любой точки из параксиальной области; для этого достаточно знать, где расположены кардинальные точки системы.

Совокупность точек, И. о. к-рых можно получить с помощью оптич. системы, образует пространство объектов, а совокупность точечных изображений этих точек - пространство изображений.

И. о. разделяют на действительные и мнимые. Первые создаются сходящимися пучками лучей в точках их пересечения. Поместив в плоскости пересечения лучей экран или фотоплёнку, можно наблюдать на них действительное И. о. В др. случаях лучи, выходящие из оптич. системы, расходятся, но если их мысленно продолжить в противоположную сторону, они пересекутся в одной точке. Эту точку наз. мнимым изображением точки-объекта; она не соответствует пересечению реальных лучей, поэтому мнимое И. о. невозможно получить на экране или зафиксировать на фотоплёнке. Однако мнимое И. о. способно играть роль объекта по отношению к др. оптич. системе (напр., глазу или собирающей линзе), к-рая преобразует его в действительное.

Оптич. объект представляет собой совокупность светящихся собственным или отражённым светом точек. Зная, как оптич. система изображает каждую точку, легко построить и изображение объекта в целом.

И. о. действительных объектов в плоских зеркалах - всегда мнимые (рис. а); в вогнутых зеркалах и собирающих линзах они могут быть как действительными, так и мнимыми в зависимости от удаления объектов от зеркала или линзы (рис. в, г). Выпуклые зеркала и рассеивающие линзы дают только мнимые И. о. действительных объектов (рис. б, д). Положение и размеры И. о. зависят от характеристик оптич.. системы и расстояния между нею и объектом (см. Увеличение оптическое). Лишь в случае плоского зеркала И. о. по величине всегда равно объекту.

Образование оптических изображений: о - мнимого изображения М' точки М в плоском зеркале; б - мнимого изображения М' точки М в выпуклом сферическом зеркале; в - мнимого изображения М' точки М и действительного изображения N' точки N в вогнутом сферическом зеркале: г - действительного А' В' и мнимого M'N' изображений предметов АВ и MN в собирающей линзе; д - мнимого изображения M'N' предмета MN в рассеивающей линзе; i, j - углы падения лучей; i', j' -углы отражения; С- центры сфер; F, F'-фокусы линз.



Если точка-объект находится не в параксиальной области, то исходящие из неё и прошедшие через оптич. систему лучи не собираются в одну точку, а пересекают плоскость изображения в разных точках, образуя аберрационное пятно (см. Аберрации оптических систем); размеры этого пятна зависят от положения точки-объекта и конструкции системы. Безаберрационными (идеальными) оптич. системами, дающими точечное изображение точки, являются только плоские зеркала. При конструировании оптич. систем аберрации исправляют, т. е. добиваются, чтобы аберрационные пятна рассеяния не ухудшали в заметной степени картины изображения; однако полное уничтожение аберраций невозможно.

Следует отметить, что сказанное выше строго справедливо лишь в рамках геометрич. оптики, к-рая является хотя и достаточно удовлетворительным во многих случаях, но всё-таки лишь приближённым способом описания явлений, происходящих в оптич. системах. Только в геометрия, оптике, где отвлекаются от волновой природы света и, в частности, не учитывают явления дифракции света, И. о. светящейся точки можно считать точечным. Более детальное рассмотрение микроструктуры И. о., принимающее во внимание волновую природу света, показывает, что изображение точки даже в идеальной (безаберрационной) системе представляет собой не точку, а сложную дифракционную картину (подробнее об этом см. в ст. Разрешающая, способность оптических приборов).

Для оценки качества И. о., получившей большое значение в связи с развитием фотографич., телевизионных и пр. методов, существенно распределение плотности световой энергии в изображении. С этой целью используют особую характеристику - контраст

где Еmin и Еmах - наименьшее и наибольшее значения освещённости в И. о. стандартного тест-объекта; за такой объект обычно принимают решётку, яркость к-рой меняется по синусоидальному закону с частотой R (число периодов решётки на мм). К зависит от К и направления штрихов решётки. Функция к(R) наз. частотно-контрастной характеристикой. В идеальных системах k равен нулю при R = 2A'/лямбда и более, где А' - числовая апертура системы в пространстве изображений, X - длина волны света. Чем меньше k при заданной R, тем хуже качество И. о. в данной системе.

Лит.: Тудоровский А. И., Теория оптических приборов, 2 изд., [ч.] 1, М.- Л., 1948, гл. 8, 10, 14; Слюсарев Г. Г., Методы расчета оптических систем, 2 изд., Л., 1969.

Г. Г. Слюсарев.

ИЗОБРАЗИТЕЛЬНЫЕ ИСКУССТВА, раздел искусств пластических, объединяющий живопись, скульптуру, графику, фотоискусство. В отличие от неизобразит. видов пластич. иск-в, И. и. отражают действительность в наглядных образах, легко узнаваемых формах самой действительности. В зависимости от специфики различные виды И. и. воспроизводят такие визуально воспринимаемые, объективно существующие качества реального мира, как объём, цвет, пространство, а также материальную форму предметов и световоздушяую среду, ощущения движения и изменения; при этом тенденция к чувств, конкретности изображения может переходить в иллюзионизм. Однако И. и. отражают не только то, что доступно непосредств. зрительному восприятию; мн. произведения содержат временное развитие событий, определённую фабулу, развёрнутое повествование, динамич. действие, что расширяет возможности И. и. в духовном освоении мира; И. и. могут также раскрывать духовный облик человека, характер его взаимоотношений с др. людьми, передавать эмоциональное и психологнч. содержание изображённой ситуации. С разной степенью иллюзорности и условности И. и. дают в своей совокупности многогранную, целостную картину реальной действительности, жизни людей и природы во всём богатстве её индивидуальных проявлений, а нередко и наглядное воплощение не существующих в реальности образов, являющихся плодом человеческой фантазии. Не только чувств, облик эпохи, но и её духовная сущность, актуальные политич., филос., эстетич. и этич. идеи становятся содержанием И. и.

Эстетически осваивая различные стороны действительности, будучи одной из форм познания мира, И. и. играют важную роль в социальной жизни. Постигая смысл происходящих в ней процессов, оценивая их, формируя общественно-эстетич. идеалы эпохи, И. и. становятся мощным средством идейного воспитания общества.

Наглядность образа в И. и. позволяет художнику с большой степенью непосредственности выразить и внушить зрителю своё отношение к тому или иному явлению жизни. Поэтому с первых шагов развития классового общества правящие классы стремятся использовать И. и, как идеология, оружие, как средство утверждения в массовом сознании определённой системы взглядов.

С ростом самосознания трудящихся масс и оформлением их особрго мировоззрения И. и. приобретают всё большее значение как форма выражения общенар. идеалов и социального протеста. Борьба идейных тенденций в сфере И. и. принимает особенно острый характер в период развитого капитализма, а в совр. условиях становится частью общей идеологич. борьбы двух систем - социалистической и капиталистической.

ИЗОБРАЗИТЕЛЬНЫЕ СЛОВА (звукоизобразительные, ономатопоэтические), слова, в к-рых звучание частично предопределено значением слова. Различаются звукоподражательные слова, использующие звуки, акустически напоминающие обозначаемое явление (рус. "будь-будь", "ку-ку", осет. тъаепп - "хлоп, бац", канури ndim-dim - о глухом, гулком стуке и т. д.), звукоо6разные (идеофонич.) слова, в к-рых звук создаёт образное впечатление о форме предметов, их движении, расположении в пространстве, качествах и пр. на основе ассоциаций между звуками и незвуковыми явлениями (движением, формой и пр.), напр, в нилотском языке ланго bim-bim - "толстый-претолстый", чуваш, йалт-йалт - о мелькании отдалённой молнии, япон. буру-буру - о дрожании, эве (Африка) baro-bafo - о походке живого подвижного человека маленького роста, boho-bo-ho - о походке полного, тяжело ступающего человека, wudo-wudo-о небрежной походке.

Особенно много И. с. в алтайских, корейском, африканских и мн. др. языках агглютинативного и корнеизолирующего строя, а также в японском, иранских и др. языках. Наряду с этим существуют морфологически оформленные слова, производные от И. с.,- слова со звукоподражательными и идеофонич. корнями (рус. "булькать", турецкие глаголы на -da).

Лит.: Поливанов Е. Д., По поводу "звуковых жестов" японского языка, в его кв.: Статьи по общему языкознанию, М., 1968; Газов-Гинзберг А. М., Был ли язык изобразителен в своих истоках?, М., 1965; Журковскин Б. В., Идеофоны: сопоставительный анализ (На материале некоторых языков Африки и Евразии), М., 1968; Шагдаров Л. Ш., Изобразительные слова в современном бурятском языке, Улан-Удэ, 1962; Samarin W. J., Perspectives on African ideophones, "African Studies", 1965, v. 24; Thun N., Reduplicative words in English, Uppsala, 1963.

Е. А. Поцелуевский.

ИЗОБРАЗИТЕЛЬНЫХ ИСКУССТВ МУЗЕЙ имени А. С. Пушкина в Москве, второе в СССР по значению (после Эрмитажа в Ленинграде) собрание произведений зарубежного иск-ва с древнейших времён до наших дней. Открыт в 1912. Вырос из основанного в сер. 19 в. "Кабинета изящных искусств" Моск. ун-та. По инициативе проф. И. В. Цветаева кабинет был превращён в музей слепков при ун-те (в его ведении находился до 1923). На собранные частные и обществ, средства было построено здание музея (1898-1912, арх. Р. И. Клейн) и закуплены многочисл. слепки и копии (нек-рые из них сделаны по заказу музея н имеют уникальный характер) выдающихся произведений иск-ва; в музей поступили также всемирно известная коллекция памятников Др. Египта, собранная египтологом В. С. Голенищевым, небольшое число подлинников зап.-европ. живописи, собрание античных ваз, монет и медалей. В сов. время И-и. м. пополнился произв. иск-ва из быв. Румянцевского музея, Эрмитажа, Третьяковской гал. (картины зап.-европ. художников из коллекции П. М. и С. М. Третьяковых), ряда частных собраний. В реорганизации И. и. м. и превращении его в один из значит, художеств, музеев и н.-и. центров большую роль сыграли крупные сов. искусствоведы Н. И. Романов, В. Н. Лазарев, Б. Р. Виппер. И. и. м. хранит памятники иск-ва Др. Востока и Др. Греции (в т. ч. произв. иск-ва из урартской крепости Эребуни на терр. совр. Армении я антич. городов Сев. Причерноморья, найденные гл. обр. в результате археол. раскопок, к-рые проводит музей), Др. Рима, Византии, стран Зап. Европы. Картинная галерея И. и. м. располагает большим собранием произв. голл. и флам. живописцев 17 в. (в т. ч. произв. Рембрандта, Я. ван Рёйсдала, Г. Терборха, А. Бейерена, А. ван Остаде, Я. Иорданса, ф. Снейдерса, П. П. Рубенса, А. ван Дейка); хорошо представлена франц. живопись 17-19 вв. (в т. ч. произв. Н. Пуссена, К. Лоррена, А. Ватто, Ф. Буше, Ж. Л. Давида, К. Коро, Г. Курбе). В И. и. м. - одно из самых богатых в мире собраний живописи барбизонской школы. Получив в 1948 значит, часть коллекций быв. Музея нового зап. иск-ва, И. и. м. стал обладателем одного из лучших в мире собраний картин франц. импрессионистов (см. Импрессионизм), а также П. Сезанна, П. Гогена, В. ван Гога, А. Матисса, П. Пикассо. В Отделе гравюры и рисунка И. и. м. ок. 350 тыс. произв. (1971) зарубежной и отечеств, графики, в т. ч. одно из самых значит, собраний сов. графики. И. и. м. ведёт большую н.-и. и научно-популяризаторскую работу, устраивает выставки произв. иск-ва из сов. и зарубежных музеев. При И. и. м. - крупная реставрационная мастерская.

Лит.: Государственный музей изобразительных искусств имени А. С. Пушкина. Каталог картинной галереи. Живопись. Скульптура, М., 1961; 50 лет Государственному музею изобразительных искусств имени А. С. Пушкина. Сборник статей, М., 1962.

В. М. Петюшенко.

ИЗОБРАЗИТЕЛЬНЫХ ИСКУССТВ МУЗЕЙ (Orszagos Szepmiiveszeti Museum) в Будапеште, крупнейшее в Венгрии собрание произведений зарубежного изобразительного искусства. Осн. в 1896 (здание музея построено в неоклассич. стиле в 1900-06, арх. А. Шикеданц и Ф. Херцог). В коллекции музея, основу к-рой составили крупные частные собрания, в т. ч. собрание Эстерхази, представлены памятники др.-егип., антич., визант., старого венг. иск-ва (до кон. 18 в.), уникальная коллекция европ. графики 15-20 вв. (в т. ч. рисунки Леонардо да Винчи, А. Дюрера, Рембрандта, Я. ван Рёйсдала, А. Ватто и др.), произведения живописи и скульптуры европ. мастеров 13-20 вв. (в т. ч. картины Эль Греко, Д. Веласкеса, Ф. Гойи, Л. Кранаха, Джентиле Беллини, Джорджоне, ср.-век. скульптура). Музей издаёт "Бюллетень" ("Szepmuveszeti Мuzeum kozlemenyei"; выходит с 1947 2 раза в год на венгерском и французском языках).

Лит.: Путеводитель по Музею изящных искусств, Будапешт, 1965; Р i g 1 е г А., A Regi keptar katalogusa (Orszagos Szepmuveszeti Miizeum), kot. 1-2, Bdpst, 1951; Katalog der Galerie alter Meister (Museum der bildenden Künste), Bd 1-2, Bdpst, 1967.

"ИЗОБРЕТАТЕЛЬ И РАЦИОНАЛИЗАТОР", ежемесячный научно-популярный иллюстрированный журнал, орган Всесоюзного об-ва изобретателей и рационализаторов. Издаётся в Москве с 1929. В 1929-38 выходил под назв. "Изобретатель", в 1938-56 не издавался, в 1956- 1958 наз. "Изобретательство в СССР", с 1958-"И. и р.". Публикует творческие решения актуальных задач технич. прогресса, правовые и экономич. консультации. Тираж (1972) 400 тыс. экз.

ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКОЕ ПРАВО, часть социалистич. права, регламентирующая отношения, связанные с технич. творчеством. Основы сов. И. п. заложены декретом СНК РСФСР от 30 июня 1919 "Положение об изобретениях", установившим охрану изобретений на социалистич. началах.

Регулирование отношений, возникающих в связи с открытиями, изобретениями и рационализаторскими предложениями, отнесено в СССР к компетенции Союза ССР. Осн. принципы И. п. определены Основами гражданского законодательства Союза ССР и союзных республик 1961, отд. нормы И. п. содержатся в др. законодат. актах, в т. ч. в Указах Президиума Верховного Совета СССР. Развёрнутая регламентация отношений в области изобретательства дана в Положении об открытиях , изобретениях и рационализаторских предложениях 1959 (с изменениями и дополнениями 1962), утверждённом Сов. Мин. СССР. Сов. Мин. СССР издаёт акты по отд. вопросам И. п. Наибольшее значение среди ведомств, актов в области И. п. имеют указания и разъяснения Комитета по делам изобретений и открытий при Сов. Мин. СССР, являющиеся обязательными для всех министерств, ведомств, предприятий и организаций независимо от их ведомственной подчинённости. Право издания нормативных актов по нек-рым вопросам И. п. предоставлено союзным республикам (напр., о праве изобретателей и рационализаторов на дополнительную жилую площадь). Нормы сов. И. п. призваны содействовать максимально быстрому и широкому использованию технич. новинок в интересах всего общества и обеспечению материального и морального стимулирования творцов новой техники. Эти нормы распространяются не только на изобретения, но и на рационализаторские предложения, к числу к-рых в ряде социалистич. стран относятся как технич., так и организационные предложения (в отд. социалистич. странах, в т. ч. в СССР, введена также правовая охрана открытий).

Для И. п. важнейшее значение имеют нормы, определяющие требования, предъявляемые к изобретениям и рационализаторским предложениям (признаки этих объектов), порядок их оформления и квалификации. Другая важная группа норм устанавливает правовой режим этих объектов. Правовой режим изобретений (в т. ч. порядок их использования) различается в зависимости от системы их охраны, к-рая закрепляется путём выдачи авторского свидетельства или патента. На рационализаторские предложения распространяется правовой режим, установленный для изобретений, защищённых авторскими свидетельствами (с нек-рыми изъятиями).

Важное место в И. п. занимают также нормы, направленные на закрепление за авторами изобретений и рационализаторских предложений ряда имуществ. и неимуществ. прав. Изобретатели по своему выбору могут требовать выдачи авторского свидетельства или патента; изобретателям и рационализаторам принадлежит право авторства, т. е. право считаться автором созданного им предложения, квалифицированного в установленном порядке, о чём указывается в авторском свидетельстве, патенте или удостоверении на рационализаторское предложение. Авторам принятых к внедрению изобретений и рационализаторских предложений предоставляется и ряд других прав и льгот. Осн. имуществ. правом является право на вознаграждение; к нему примыкает право на извещение о начале внедрения и на ознакомление с материалами расчёта вознаграждения, в частности расчёта экономии. Если в связи с внедрением изобретения или рационализаторского предложения изменены технич. нормы и расценки, автору предложения сохраняются прежние нормы и расценки в течение 6 месяцев со дня начала внедрения. Вознаграждение в сумме до 1 тыс. руб. не облагается подоходным налогом. По искам о защите их прав изобретатели и рационализаторы освобождаются от судебных расходов. Изобретатели и рационализаторы имеют право на помощь в разработке и оформлении их предложений (предоставление материальных ресурсов, экспериментальной базы, консультации и т. п.), на участие во внедрении своего предложения как по месту своей работы, так и в др. организациях. Помощь в оформлении изобретений работающим авторам оказывается по месту их работы, не работающим - местными органами Всесоюзного общества изобретателей и рационализаторов (ВОИР).

При прочих равных условиях изобретатели имеют преимуществ, право занимать должности науч. работников в н.-и. ин-тах и на опытных предприятиях. Авторам внедрённых изобретений, содержащих решение крупной науч. или нар.-хоз. проблемы, её части или отд. вопросов, может быть присвоена учёная степень кандидата наук, а изобретателям, широко известным своими выдающимися изобретениями, в виде особого исключения - присуждена учёная степень доктора наук без защиты диссертации. Авторам ценных изобретений и рационализаторских предложений предоставляется право на дополнительную жилую площадь наравне с науч. работниками. По требованию изобретателя изобретению Комитет может присвоить имя изобретателя или спец. название по его указанию. О всех внедрённых изобретениях и рационализаторских предложениях и о выплаченном за них вознаграждении делается отметка в трудовой книжке изобретателя. В нек-рых союзных республиках учреждено почётное звание заслуженного изобретателя и заслуженного рационализатора (см. в ст. Звания почётные).

Лицам, содействовавшим внедрению изобретений и рационализаторских предложений, проявившим инициативу в их использовании в порядке обмена опытом или заимствования из литературы, а также участвовавшим в патентно-лицензионной работе, могут быть выплачены премии.

И. п. включает также нормы, определяющие: порядок гос. руководства изобретательством и рационализацией; проведение организационно-массовой работы в этой области; порядок защиты гос. интересов в области изобретений за границей; систему информации об изобретательских мероприятиях и др. См. также Патентное право.

В. А. Дозорцев.

ИЗОБРЕТАТЕЛЬСТВО, творческий процесс, приводящий к новому решению задачи в любой области техники, культуры, здравоохранения или обороны, дающий положительный эффект.

В странах социализма И.- также одна из важных форм непосредственного участия трудящихся в технич. прогрессе и совершенствовании произ-ва. В этих странах создаются наиболее благоприятные условия для широкого использования в нар. х-ве новых технич. решений и обеспечивается моральное и материальное стимулирование изобретателей и рационализаторов .

Первым законодательным актом о сов. И. был декрет СНК РСФСР "Положение об изобретениях", подписанный В. И. Лениным 30 июня 1919. Положения, изложенные в декрете, явились основой для совершенствования всего последующего законодательства по И. (см. Изобретение, Изобретательское право). 26 окт. 1930 ЦК ВКП(б) принял пост, о массовом изобретательстве, в котором указывалось, что организация и использование массового И. должны стать делом хоз., профсоюзных, комсомольских и парт, орг-ций, намечались мероприятия, направленные на устранение недостатков и обеспечение дальнейшего развития массового И.

С 1956 руководство делом развития И. в СССР и внедрения в нар. х-во изобретений и открытий возложено на Комитет по делам изобретений и открытий при Сов. Мин. СССР. Всесоюзный н.-и. ин-т гос. патентной экспертизы (ВНИИГПЭ), подведомственный комитету, проводит гос. науч. экспертизу заявок на предполагаемые изобретения, определяет новизну я полезность технич. решения, т. е. признаёт его изобретением, к-рое вносится комитетом в государственный Реестр изобретений СССР. Сведения об изобретениях, зарегистрированных в гос. Реестре, публикуются в бюллетене*Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки". Вопросам И. посвящён также журнал "Вопросы изобретательства".

Науч. разработкой в организацией патентной информации в СССР, а также проведением технико-экономич. исследований в области изобретательства занимается Центр, н.-и. ин-т патентной информации и технико-экономич. исследований (ЦНИИПИ), также подведомственный комитету. Хранение и си-сгематич. пополнение патентных фондов осуществляет Всесоюзная патентно-технич. библиотека (ВПТБ).

В СССР И. носит плановый характер: разрабатываются перспективные и текущие тематич. планы его развития, проводятся технич. конкурсы, организуется широкая информация об изобретениях, рационализаторских предложениях и т. д.

Спецификой СССР является массовость И., что определяет его большое значение в ускорении научно-технич. прогресса. В 1924 в гос. Реестр было внесено 1818 изобретений, за 1-ю пятилетку (1929-32) - 19 393 изобретения, за 8-ю пятилетку (1966-70) - 125 866, а за 1970-72 - 466 изобретений. Массовое И. включает не только изобретения, но и рационализаторские предложения (см. таблицу).

Изобретательство и рационализация в народном хозяйстве СССР

 

1960

1965

1970

Число изобретателей и рационализаторов, подавших предложения, тыс.

2431

2935

3659

Количество поступивших предложений, тыс.

3987

4076

4591

Количество внедрённых в производство изобретений и рационализаторских предложений, тыс.

2536

2841

3414

В развитии массового И. в СССР большую роль играют профсоюзы. По решению Президиума ВЦСПС в 1958 создано Всесоюзное общество изобретателей и рационализаторов (ВОИР). Комитет по делам изобретений и открытий при участии ВОИР и научно-технич. об-в осуществляет контроль за внедрением и реализацией предложений, защищённых авторскими свидетельствами. Осн. функции по организации И, выполняют предприятия, министерства, ведомства, где создаются отделы или бюро по И. и рационализации.

В зарубежных социалистич. странах И. также носит массовый характер. В министерствах, ведомствах, производств, объединениях, на предприятиях и в организациях этих стран созданы отделы (бюро) по И. и рационализации. Имеются и центр, ведомства по И. (напр., Ин-т по изобретениям и рационализаторским предложениям в Болгарии, Ведомство по делам патентов и изобретений в ГДР).

В капиталистич. странах И, служит интересам монополий. Гос. органами, проводящими патентную экспертизу и регистрирующими изобретения, являются центр, патентные ведомства (напр., Патентное бюро в США, Национальный ин-т по охране пром. собственности во Франции). В капиталистич. фирмах имеются патентные бюро, охраняющие интересы соответствующих фирм в области изобретений. В качестве владельцев патентов, как правило, выступают не изобретатели, а капиталистич. фирмы и корпорации, скупающие патенты. К нач. 70-х гг. в капиталистич. странах ежегодно выдавалось ок. 350 тыс. патентов на изобретения, в т. ч. в США ок. 70 тыс., в Великобритании 40 тыс., во Франции 35 тыс., в Японии 30 тыс. См. также Латентное право.

Ю. Е. Максарев.

ИЗОБРЕТЕНИЕ, в широком смысле слова - новое технич. решение задачи, поднимающее существующий уровень техники. В узком смысле И.- технич. решение, признаваемое в качестве И. гос-вом и охраняемое им в соответствии с действующим в каждой стране законодательством. В гос-вах, где установлена законодат. охрана И., определяются признаки, к-рым должно отвечать предложение для признания его И. Как правило, это технич. решение задачи, отличающееся существенной новизной (в некоторых странах дополнительно предъявляется требование полезности или прогрессивности И.). Решаемая задача должна иметь не познавательный, а утилитарный характер, быть связанной с удовлетворением практич. потребности. Поэтому науч. положения, в частности открытия, И. не признаются. Не признаются И. неосуществимые и ошибочные предложения (напр., о создании вечного двигателя). И. должно содержать принципиальное решение задачи, а не конкретную форму её осуществления (конкретное изделие или технологич. процесс). Кроме того, для признания предложения И. должна существовать возможность неоднократного его воспроизведения. Под решением технич. характера понимается предложение, относящееся к устройствам (в т.ч. схемам), способам (технологии), веществам. Однако в ряде стран, в т. ч. и в СССР, в силу прямого указания закона И. признаются и решения не технич. характера (способ лечения болезни, штаммы продуценты веществ и т. п.). Нек-рые законы, напротив, исключают признание И. отдельных технич. решений (напр., веществ, получаемых хим. путём).

Новизна проверяется на дату приоритета - первенства И. (в большинстве случаев - дату поступления заявки на изобретение в ведомство по изобретательству), как правило, по источникам, доступным для общего ознакомления: ранее выданным авторским свидетельствам и патентам, отечеств, и иностр. литературе, данным о применении, экспонатам, демонстрируемым на выставках, публичным выступлениям и т. п. Предложение не признаётся И., если имеется более ранняя заявка на аналогичное И., поданная в той же стране. В большинстве стран применяется система определения мировой (абсолютной) новизны, в нек-рых странах устанавливается локальная новизна (по сведениям , известным в данной стране на дату подачи заявки). Критерием существенности новизны ["изобретательского у ровня" (шага)] является неожиданность (неочевидность) решения или получаемого при его помощи эффекта для специалистов в данной области техники. Под полезностью И., как правило, имеют в виду возможную целесообразность применения решения сразу или в будущем, после возникновения необходимых условий.

Гос. признание предложения в качестве И. производится в случае подачи в установленном порядке определённых документов (заявки) особому органу - ведомству по изобретательству, к-рое выдаёт изобретателю охранный документ - авторское свидетельство или патент.

В СССР признаки И. и порядок его квалификации определяются Положением об открытиях, изобретениях и рационализаторских предложениях 1959 (с изменениями и дополнениями от 1962). Гос. экспертиза заявок на изобретения, выдача авторских свидетельств и патентов производятся Комитетом по делам изобретений и открытий при Сов. Мин. СССР.

В. А. Дозорцев.

ИЗОБРЕТЕНИЙ КЛАССИФИКАЦИЯ, распределение изобретений по группам в соответствия с принятой системой. И.к. нередко не совсем точно наз, патентной классификацией, хотя классифицируются не патенты, а технич. решения (изобретения), а патенты (свидетельства) выдаются не только на изобретения, но и на полезные модели, пром. образцы, новые сорта растений и т. д. Перечень групп (рубрик) с указанием соответствующих индексов наз. указателем классов (рубрик) изобретений. Разработка нац. И. к. началась ещё в 18 в. одновременно с введением правовой охраны изобретений; наиболее известны амер., нем., англ., японская, австралийская, кубинская и другие И.к.

В 1968 была закончена разработка Междунар. патентной классификации (МПК), состоящей из 115 классов и 50 тыс. рубрик. В соответствии со Страсбургской конвенцией 1971 эта классификация используется в большинстве промышленно развитых стран для индексирования описаний изобретений; ежегодное число документов текущей регистрации, индексируемых по этой И. к., достигло в 1971 400 тыс. С 1970 эта классификация применяется в СССР в качестве гос. классификации изобретений (офиц. назв.- Междунар. классификация изобретений). Кроме И. к., известны классификации пром. образцов и товарных знаков.

ИЗОБУТАН, углеводород, C4H10, структурный изомер бутана.

ИЗОБУТИЛЕН, изобутен, ненасыщенный углеводород, (СН3)2С = СН2; бесцветный газ, tкип-6,9 °С, плотность 0,6266 г/с-м3 (-6,6 °С), nD-25 1,3814. В пром-стй И. получают дегидрированием изооутана на окисных катализаторах (напр., Сr2О3 на Аl2О3) при 500-600 °С или дегидратацией изобутилового спирта. Способность И. полимеризоваться и сополимеризоваться используют в производстве полиизобутилена и бутилкаучука. И. применяют также для алкилирования ароматич. соединений и изобутана с целью получения изооктана.

ИЗОГАЛИНЫ (от изо... и греч. hals - соль), изолинии солёности вод.

ИЗОГАМИЯ (от изо... и греч. gamos - брак), тип полового процесса, при котором сливающиеся (копулирующие) гаметы не различаются морфологически. И. широко распространена у водорослей, а также у йизших грибов и у мн. простейших (корненожки, радиолярии, низшие грегарины), но отсутствует у многоклеточных животных. При И. копулируют гаметы, различающиеся биохимия, и физиологич. свойствами. Ср. Анизогамия, Гетерогамия.

ИЗОГЕНЕРАТНЫЕ (Isogenerataephy: сеае), крупная группа бурых водорослей (по одной из систем - класс), включает неск. порядков: эктокарповые, сфацеляриевые, тилоптеридовые и кутлериевые. У большинства И., в отличие от гетерогенератных, гаметофиты и спорофиты сходны морфологически. Лишь у рода кутлерии они резко различаются. И. участвуют в обрастании подводных частей судов, гидротехнич. сооружений, а также др. водорослей в море. Наиболее широко распространены эктокарповые (могут наносить ущерб плантациям культивируемых водорослей, развиваясь как сорняки) и сфацеляриевые, выращиваемые в небольшом количестве в Японии на корм рыбам.

ИЗОГИЕТЫ (от изо... и греч. hyetos- дождь), изолинии количества осадков за сутки, месяц или год или средние многолетние суммы осадков за месяц или год.

ИЗОГИПСЫ (от изо... и греч. hypsos - высота), изолинии высот относительно уровня моря; то же, что горизонтали.

ИЗОГЛОССА (от изо...и греч. glossa- язык, речь), линия на карте, обозначающая в лингвистической географии границы распространения к.-л. языкового явления (фонетич., морфология., синтаксич., лексич. и др.). Напр., можно провести И., показывающие распространение в юго-зап. областях РСФСР слова "гомонить" в значении "говорить"; для индо-иран. языков при помощи И. можно выделить территории с употреблением энклитич. местоимений в субъектной, объектной или определительной функции. Наряду с общим термином "И." используются также частные - и зофона (И., показывающая распространение звука), изосинтагма (И., показывающая распространение синтаксич. явления) и т. п.

ИЗОГОНАЛЬНЫЕ ТРАЕКТОРИИ (от изо... и греч. gonia -угол) данного семейства линий, линии, пересекающие под одним и тем же углом а все линии этого семейства (см. Семейство линий). В частности, если угол а прямой, И. т. наз. ортогональными. Напр., И. т. пучка прямых - логарифмические спирали (рис. 1), ортогональные траектории - окружности (рис. 2).

Рис. 1. Изогональные траектории пучка прямых.


Рис. 2. Ортогональные траектории пучка прямых.

ИЗОГОНЫ (от "изо... и греч. gonia - угол), изолинии ориентации к.-л. физич. величин. В метеорологии И.- линии одинакового направления ветра. В земном магнетизме И.-линии равных значений магнитного склонения. На магнитных картах И. в средних широтах имеют примерно меридиональное направление, за исключением вост. части Азиатского материка, где они имеют замкнутый вид. В высоких широтах И. сходятся к географич. и магнитным полюсам. В астрономии И. солнечного затмения - линии, проходящие через точки земной поверхности, из к-рых прямые, соединяющие центр Солнца с точками контактов начала или конца частного затмения (в этих точках тёмный диск Луны касается солнечного диска в начале и конце затмения), видны с одинаковым (данным) позиционным углом. И. рассчитываются заранее и используются при организации наблюдений солнечных затмений.

ИЗОДИНАМИЯ (от изо... и греч. dynamis - сила, способность), изодинамии закон, возможность замены в рационе одних пищевых веществ другими в эквивалентных в энергетич. отношении количествах. Понятие И. было введено нем. физиологом М. Рубнером (1883) для обозначения взаимозаменяемости пищевых веществ в соотношениях, соответствующих теплоте их сгорания. Так, 1 г углеводов может заменить 1 г белка (при окислении белков и углеводов в организме освобождается по 17,2 кдж/г, или 4,1 ккал/г); 2,27 г белка соответствуют 1 г жира (при окислении 1 г жира освобождается 39 кдж/г, или 9,3 ккал/г). Однако при замещении одних веществ другими следует соблюдать ряд ограничений, т. к. пищевые вещества должны восполнять не только энергетические, но и пластические затраты организма. Прежде всего это касается белков, содержание к-рых в пище должно быть не ниже определённого уровня (см. Азотистое равновесие, Белковый минимум). Углеводы и жиры могут замещать друг друга в пределах возможностей органов пищеварения. Чрезмерное включение в рацион белков создаёт избыточную нагрузку для печени, где осуществляется их дезаминирование; избыток жира ведёт к образованию недоокисленных продуктов обмена, что приводит к ацидозу. Осн. веществами, возмещающими энергетич. затраты организма, являются углеводы. Т. о., изодинамич. замена возможна в отношении веществ, служащих источником энергии, и при достаточном кол-ве белков, витаминов и минеральных веществ в рационе.

ИЗОДИНАМЫ (от изо... и греч. dynamis - сила), изолинии полной напряжённости земного магнитного поля или её составляющих. См. также Земной магнетизм, Магнитные карты.

ИЗОДОЗА (от изо... и доза), изодозная кривая (радиобиол.), линия на схеме облучения организма, соединяющая точки облучённого организма, в к-рых поглощены одинаковые дозы ионизирующего излучения. Ряд таких линий позволяет наглядно представить, как в тканях тела по ходу лучей снижается поглощаемая доза. Схемы с И. обычно используют при лучевой терапии злокачественных новообразований, чтобы рассчитать, как подвести к опухоли возможно большую дозу, максимально щадя при этом окружающие ткани.

ИЗОДРОМ (от изо... и греч. dromos - бег), устройство, обеспечивающее гибкую обратную связь в регуляторах. И. представляет собой механизм, состоящий из демпфера, пружины и системы рычагов, либо дифференц. цепь, включённую в обратную связь. Впервые название "изодромный" возникло применительно к центробежным регуляторам (рис.), где И. обеспечивает постоянство частоты вращения машины при разных нагрузках. При изменении нагрузки (напр., увеличении) частота вращения двигателя 9 уменьшается, муфта 1 регулятора через золотник 6 приводит в действие сервомотор 7, поршень 8 к-рого опускается, а вместе с ним опускается цилиндр 3 демпфера. Под действием пружины 2 поршень 4 демпфера перемещается вверх относительно цилиндра 3, суммарная длина обратной связи увеличивается, вызывая стойкое смещение заслонки 10, регулирующей подачу топлива (пара) в двигатель, и частота вращения двигателя стабилизируется. Скорость перемещения поршня 4 относительно цилиндра 3 можно регулировать.

Схема изодромного регулятора оборотов: 1 - муфта центробежного регулятора: 2 - пружина изо-дрома; 3 - цилиндр; 4 - поршень; 5 - рычаг; 6 - золотник; 7 - сервомотор; 8 - поршень сервомотора; 9 - двигатель; 10 - заслонка.

Изодромные регуляторы характеризуются временем И., в течение к-рого регулирующий орган под действием изодромной составляющей перемещается на 1% своего хода при предварит, пропорциональном перемещении его также на 1 %. В изодромных регуляторах время И. можно устанавливать (настраивать) в пределах от 3 сек до 100 мин.

Лит.: Воронов А. А., Основы теории автоматического управления, ч. 1, М.- Л., 1965; Айзерман М. А., Теория автоматического регулирования, 3 изд., М., 1966.

К. А. Розанов.

ИЗОЗИМЫ, кзоэнзимы, ферменты, различающиеся по строению, но катализирующие одну и ту же реакцию; то же, что изоферменты.

ИЗОИОНИЯ, относит, постоянство ионного состава внутр. среды организма. Одиа из важных физиологии, констант, поддерживаемых на определённом уровне механизмами саморегуляции (см. Гомеостаэ).

ИЗОКЕФАЛИЯ, исокефалия (от изо... и греч. kephale-голова), равноголовие, в рельефах и живописи - расположение голов (иногда разных по величине и по позам фигур) на одном уровне. Распространённая гл. обр. в антич, иск-ве, И. придавала композиция ритмически-декоративную цельность, упорядоченность. Часто встречается также в иск-ве Др. Востока и Возрождения.

ИЗОКЛИНАЛЬНАЯ СКЛАДКА, изоклиналь, складка осадочных горных пород, у к-рой осевая поверхность и крылья имеют наклон в одну и ту же сторону и примерно под одинаковым углом. Образуются в условиях интенсивного бокового сжатия или при оползании под действием силы тяжести. См. также Складчатость горных пород.

ИЗОКЛИНЫ (от изо... и греч. klino - наклоняю), изолинии магнитного наклонения. И. нулевого наклонения (магнитный экватор) проходит вблизи география, экватора. В низких широтах И. приблизительно параллельны магнитному экватору. В высоких широтах они располагаются вокруг магнитных полюсов. См. также Земной магнетизм, Магнитные карты.

ИЗОКОЛЫ (от изо... и греч. kolos - надломленный, увечный), линии равных искажений, используемые при исследовании и при выборе картографич. проекции и иногда наносимые на картах для показа величин искажений. Различают И. частных масштабов, И. площадей и др. Примеры И. см. на рис. к ст. Картографические проекции.

ИЗОЛЕЙЦИН, а-амино-b-метилвалериановая кислота, C2H5CH(CH3)CH(NH2)COOH, аминокислота, открытая Ф. Эрлихом (1904) в продуктах распада белка фибрина; относится к группе алифатич. моноамннокарбо-новых к-т с разветвлённой углеродной цепью. Содержится в белках в незначит. количестве. Для человека, животных и мн. микроорганизмов И. - незаменимая аминокислота, к-рую необходимо вводить с пищей. Суточная потребность человека в И. ок. 1,5-2 г.

ИЗОЛЕЦИТАЛЬНЫЕ ЯЙЦА, то же, что гомолецитальные яйца.

ИЗОЛИМОННАЯ КИСЛОТА, органическая к-та, относится к трикарбоновым к-там; один из промежуточных субстратов трикарбоновых кислот цикла. В организме образуется в результате ферментативного превращения из лимонной и цисаконитовой к-т. При участии фермента изоцитратдсгидрогепазы И. к. превращается через щавелевоянтарную к-ту в а-кетоглутаровую. В глиоксилатном цикле с помощью фермента изоцитратлиазы И. к. расщепляется с образованием янтарной и глиоксиловой к-т.

ИЗОЛИНИИ (от изо...), линии равного значения к.-л. величины в её распределении на поверхности, в частности на плоскости (на геогр. карте, вертикальном разрезе или графике). И. отражают непрерывное изменение исследуемой величины в зависимости от двух других переменных, напр, от геогр. широты и долготы на картах. Таблицу изолиний см. на стр. 91.

И. на картах наиболее широко используются для характеристики значений непрерывных и постепенно изменяющихся в пространстве величин (напр., темп-ры воздуха), но выполняют также значительно более разнообразные функции. С помощью И. показывают на картах изменение количеств, характеристик явлений во времени (напр., вековые изменения составляющих земного магнетизма), скорость перемещения явлений (напр., скорость ветра), время наступления к.-л. явлений (напр., сроки первых осенних заморозков), продолжительность явлений (напр., число дней со снежным покровом), ориентацию к.-л. физич. величин (напр., магнитного склонения), повторяемость или вероятность явлений (напр., повторяемость гроз). Примеры И. см. на картах к ст. Европа. Если в качестве хотя бы одной из независимых переменных принимается не геогр. координата, а к.-л. иная величина, И. наз. изоплетами. Ю. Г. Кельнер.

ИЗОЛИРОВАННАЯ ТОЧКА (от франц. isoler - уединять, обособлять), точка, принадлежащая некоторому множеству М, в достаточной близости к-рой нет других точек этого множества. Точки множества М, не удовлетворяющие этому условию, являются его предельными точками. Данное выше определение И. т. предполагает, что во множестве М введено понятие близости между его элементами (точками). В силу этого понятие И. т. является топологическим (см. Топология). В частности, если М есть множество точек на прямой, то точка х этого множества является И. г., если существует интервал, содержащий эту точку и не содержащий других точек множества М; так, если М состоит из точек с координатами 1, 1/2, 1/3,-..,

1/n,..., то каждая точка этого множества является И. т., а для множества , состоящего из тех же точек и точки с координатой 0, последняя уже не будет И. т. В геометрии рассматривают также И. т. кривой или поверхности (здесь М - множество всех точек данной кривой или поверхности), напр, точка (0,0) есть И. т. кривой у2 = х4 - 4х2 (см. рис.).

В теории функций комплексного переменного говорят об изолированных особых точках аналитич. функции; примером может служить полюс однозначной аналитич. функции (подробнее см. Аналитические функции).

ИЗОЛИРОВАННЫЕ КУЛЬТУРЫ, изолированное питание растений, один из методов физиологии растений, используемый для изучения корневых выделений, влияния одних элементов питания на поглощение растениями др. элементов, влияния темп-ры среды на их поглощение и т. п. Впервые И, к. применил П. Р. Слёзкин (1893); метод был усовершенствован в 1913 в лаборатории Д. Н. Прянишникова И. С. Шуловым. При И. к. корни делят на две или больше прядей и помещают в растворы с различными сочетаниями питат. веществ. Одна из модификаций метода - "изолированные температуры" - позволяет изучать поступление в одно и то же растение элементов питания при различных темп-pax (см. рис.).

Схемы монтажа сосудов при методах изолированного питания растений (слева) и "изолированных температур " (справа).

ИЗОЛИРОВАННЫЕ ОРГАНЫ, переживающие органы, части тела, органы или их системы, выделенные из организма, помещённые в искусственную питат. среду и временно сохраняющие осн. функциональные свойства. Изолировать можно мышцу, нерв, кишку, матку, сердце, конечность, голову и др. органы. В физиологии И. о. служат для изучения нек-рых сторон деятельности органов, в фармакологии - для выяснения действия лекарственных веществ и ядов. Полная изоляция от центральной нервной системы (ЦНС) позволяет исследовать механизмы местной регуляции. Так, на изолированном сердце (рис. 1, 2) было установлено, что характер и сила сердечных сокращений зависят не только от влияний ЦНС и действия гуморальных факторов, но и от степени растяжения волокон сердечной мышцы и регулируются внутрисердечными нервными образованиями. Для сохранения жизнеспособности И. о. холоднокровных животных требуются сравнительно простые

Наиболее распространённые изолинии

Название

 

Этимология*

Характеризуемое явление

Гидроизобаты

глубина

Глубина зеркала грунтовых вод относительно земной поверхности

Гидроизогипсы

высота

Высота зеркала грунтовых вод над уровнем моря

Гидроизопьезы

нажимаю, напираю

Напор артезианских вод

Изаллобары (изоаллобары)

тяжесть, вес

Изменение атмосферного давления в единицу времени

Изаллогипсы

высота

Изменение высоты изобарической поверхности в единицу времени

Изаллотермы (изоаллотермы)

теплота

Изменение температуры воздуха в единицу времени

Изаметралы

несоразмерный, неправильный

То же, что изаномалы

Изамплитуды (изоамплитуды)

величина

Амплитуда изменения метеорологических элементов за к.-л. промежуток времени

Изанемоны (изовелы)

ветер

Средняя скорость ветра за к.-л. период времени

Изаномалы (изаметралы)

отклоняющийся от нормы

Отклонение той или иной величины (температуры, количества осадков и др.) от значения, принятого за норму (среднего многолетнего, среднего широтного)

Изоанты

цветок, цветение

Сроки зацветания к.-л. растений

Изоатмы

пар, испарение

Величина испарения или испаряемости за к.-л. промежуток времени

Изобазы

ход, движение, основание

Величина тектонических движений (поднятий - изанабазы или опусканий - изокатабазы) за к.-л. промежуток времени

 

вверх

 

 

вниз

 

Изобары

тяжесть, вес

Атмосферное давление

Изобаты

глубина

Глубина водоёмов

Изобронты

гром

Число дней с грозой

Изовелы

быстрый, быстро движущийся

То же, что изанемоны

Изогалины

соль

Солёность вод

Изогиеты

дождь

Количество осадков за к.-л. период

Изогипсы (горизонтали)

высота

Высота земной поверхности над уровнем моря

Изогоны

угол

Ориентация к.-л. физических величин (магнитного склонения, направления ветра и т. д.)

Изодинамы

сила

Полная напряжённость земного магнитного поля или её составляющие

Изоклины

наклоняю

Величина магнитного наклонения

Изонефы

облако

Облачность

Изопахиты (изопахи)

толстый, массивный

Мощность геологических отложений к.-л. возраста или состава

Изопоры

ход, проход

Вековые изменения составляющих земного магнетизма

Изорахии

прибой, морские волны

Высота морских приливов

Изосейсты (изосейсмы, изофигмы)

приведённый в колебание, поколебленный

Интенсивность землетрясений

Изотаки (изокрионы)

растопляю

Сроки вскрытия вод суши ото льда

Изотахи

скорость, быстрота

Скорость течений

Изотермобаты

теплота

Температура воды на глубинах водоёмов

 

глубина

 

Изотермы

теплота

Температура воздуха, воды, почвы

Изофазы

см. Фаза

Наибольшие фазы солнечного затмения

Изофены

являю, показываю

Сроки или продолжительность к.-л. фенологических фаз

Изохионы

снег, снежный покров

Толщина или продолжительность снежного покрова

Изохроны

время

Сроки наступления к.-л. явления

* Этимологию начальных частей приведённых терминов: алло..., гидро..., изо... см. в соответствующих статьях. Последующая часть термина, как правило, греч. происхождения, поэтому язык-источник указывается только в случае отклонения от этого правила.

Рис. 1 (слева). Регистрация сокращений изолированного сердца лягушки: 1-сердце; 2 - отметчик времени; 3 - кимограф. Рис. 2 (справа). Установка для регистрации сокращений изолированного сердца теплокровного животного: 1 -мариоттовский сосуд; 2 - бюретка для насыщения раствора Рингера - Локка кислородом; 3 - водяная баня со змеевиком для подогревания жидкости; 4 - алонж для улавливания пузырьков газа и термометр для измерения температуры жидкости, притекающей к сердцу; 5 - изолированное сердце, подвешенное к алонжу и прикреплённое к пишущему рычажку; 6 - кислородный баллон с редуктором; 7 - кимограф.

условия. Так, для функционирования защитить его от высыхания периодич. нервно-мышечного препарата лягушки смачиванием физиологич. раствором, в течение неск. часов достаточно лишь Изолирование органов теплокровных животных значительно сложнее: сразу после выделения из организма следует обеспечить доставку питат. веществ, кислорода, а также выведение продуктов обмена и поддержание темп-ры на уровне 37-38° С. Особенно сложную проблему представляет изолирование мозга (или головы животного) (см. Изолированный мозг). И. о., взятые от донора или трупа, используются для пересадки органов (см. Трансплантация).

Г. И. Косицкий, И. Н. Дьяконова.

ИЗОЛИРОВАННЫЙ ЖЕЛУДОЧЕК, малый желудочек, желудочек, искусственно образованный в экспериментальных целях из части желудка подопытного животного. Впервые И. ж. был создан Р. Клеменсевичем (1875) из пилорич. части желудка. Р. Гейденгайн (1879) предложил модификацию И. ж. из фундальной части желудка для изучения закономерностей секреции фундальных желез желудка. И. ж., по Гейденгайну,- слепой мешок с выводным отверстием в кожную рану, к-рый выкраивается из лоскута большой кривизны желудка путём полной перерезки его стенки, включающей и перерезку блуждающего нерва. Метод И. ж. обеспечил получение чистого желудочного сока, т. к. съеденная пища в И. ж. не попадает.

Однако в результате денервации И. ж. по Гейденгайну сокоотделение в нём не соответствовало ходу секреции в большом желудке. И. П. Павлов (1894) разработал методику получения И. ж., лишённую этих недостатков. По Павлову, для выкраивания И. ж. делают продольные разрезы, параллельные ходу нервных волокон. Желудок отделяю"от И. ж. только слоем слизистой, оставляя между ними "мостик" из серозного и мышечного слоев, в толще к-рого проходят ветви блуждающего нерва и кровеносные сосуды. Достоинство метода Павлова - сохранение иннервации И. ж., что позволило изучить механизмы нервной регуляции желудочной секреции (рис.). Предложены различные модификации И. ж., используемые для изучения желудочного пищеварения, пищевого поведения, действия лекарственных веществ и т. д.

Разрезы (указаны линиями) для образования изолированных желудочков по Гейденгайну (а) и по Павлову (6); 1 и 2 - желудочные сплетения блуждающего нерва.

Г. И. Косицкий, И, Н, Дьяконова.

ИЗОЛИРОВАННЫЙ МОЗГ (изолированная голова животного), мозг (или голова), полностью отделённый от организма и тем не менее нек-рое время сохраняющий жизнедеятельность в определённых условиях, приближающихся к физиологическим. Ещё в 20-е гг. С. С. Брюхоненко сконструировал автожектор - первый в мире искусственного кровообращения аппарат. Полностью изолированная голова собаки, подключённая к этому аппарату, сохраняла жизнедеятельность в течение неск. часов. Амер. нейрохирургу Р. Уайту впервые удалось получить И. м. обезьяны, кровоснабжение к-рого обеспечивалось либо при помощи спец. аппарата, либо от др. обезьяны (донора). Эксперимент проводили в условиях глубокой гипотермии с использованием сложных физиологич. и биохимич. методов контроля за состоянием И. м. О сохранении жизнедеятельности И. м. в течение неск. суток свидетельствовали: характер биопотенциалов И. м.; состояние обмена веществ; появление на электроэнцефалограмме (ЭЭГ) специфич. судорожных разрядов после введения в питающую И. м. кровь веществ, вызывающих эпилептич. судороги.

И. м. - также важная экспериментальная модель, пригодная для изучения век-рых вопросов физиологии, биохимии и патологии центр, нервной системы, в т. ч. механизмов деятельности головного мозга, соотношений коры и подкорки, а также природы биоэлектрич. активности. Препараты И. м. получают, перерезая мозговой ствол на определённых уровнях и сохраняя при этом кровообращение и нек-рые нервные связи (Ф. Бремер, 1937). Один препарат (сеrvean isole) получают при перерезке мозгового ствола между передними и задними буграми четверохолмия. Связь с мозгом сохраняют только первые три пары черепномозговых нервов (обонятельные, зрительные и глазодвигательные). На ЭЭГ регистрируются медленные волны, типичные для дремоты и сна. Если разрез проводят на бульбо-спинальном уоовне, то получают препарат (encephale isole), на ЭЭГ к-рого регистрируется активность, характерная для бодрствования. "Поведение" головы при этом согласуется с данными ЭЭГ.

Э. И. Кандель, И. В. Орлов.

ИЗОЛИРУЮЩИЕ ЯЗЫКИ, один из четырёх осн. типов языков по классификации А. Шлегеля - В. Гумбольдта (см. Морфологическая классификация языков). Противопоставляются агглютинативным, флективным и полисинтетическим (инкорпорирующим) языкам. Осн. признаки И. я. - неизменяемость слов (отсутствие форм словоизменения) и выражение синтаксич. отношений преим. посредством порядка слов. Обычно И. я. понимаются уже - к ним относятся только корнеизолирующие (но не основоизо-лирующие - по Ф. Мистели) языки, т. е. такие, где основа совпадает с корнем (а корневая морфа - со словоформой). И. я. обычно характеризуются и нек-рыми сопутствующими признаками: преобладание однослоговости корня и значит. ограничения, наложенные на структуру слога; наличие слоговых муз. тонов; невозможность распределения всех слов по грамматич. классам типа частей речи, т. е. возможность для одного слова выступать в различных грамматич. функциях, и т. п. "Чистых" И. я. не существует. Наиболее близки к этому типу древнекитайский (меньше - совр. китайский), вьетнамский, нек-рые языки Зап. Африки (напр., эве).

Лит.: Сепир Э., Язык, пер. с англ., М., 1934; Конрад Н. И.,О китайском языке, "Вопросы языкознания", 1952, № 3; Скаличка В., К вопросу о типологии, там же, 1966, .№ 4; Кузнецов П. С., Морфологическая классификация языков, М., 1954; Короткое Н. Н., Основные особенности морфологического строя китайского языка, М., 1968.

А. А. Леонтьев.

ИЗОЛОГИЧЕСКИЕ РЯДЫ (от изо... и греч. logos - слово, соответствие, число, группа), группы углеводородов и их производных с одинаковыми функциональными группами и одинаковым углеродным скелетом, различающиеся степенью ненасыщенности. См. Гомологические ряды.

ИЗОЛЮКС (от изо... и лат. lux - свет), линия на поверхности, соединяющая точки с равной освещённостью, выраженной в люксах.

ИЗОЛЯТОР (франц. isolateur, от isoler - отделять, разобщать) (мед.), специально оборудованное помещение, предназначенное для изоляции больных, а также лиц, бывших в контакте с инфекц. больными или оказавшихся в зоне особо опасных инфекций. Наиболее совершенный тип И. - бокс с отд. входом и выходом. Для менее строгой изоляции используют И. типа полубокса, шлюзованные и боксированные палаты. Устраиваются И. также в яслях и детских садах, пионерских лагерях, санаториях, домах отдыха и т. д.

При необходимости И. можно организовать во временно приспособленных помещениях (квартиры, отд. комнаты). В военных, особенно полевых, условиях для изоляции больных используют дома, убежища, землянки, палатки, шалаши и т. п. В этих случаях И. должны быть удалены от др. подразделений и располагаться в стороне от путей движения, жилых помещений, продовольственных складов, кухонь, источников водоснабжения и т. п. Для И. выделяются спец. имущество, дезинфекционные средства, постельные принадлежности, бельё и одежда для больных, посуда, предметы ухода, медикаменты, инструментарий, спецодежда для персонала и пр. К работе в И. допускается персонал, хорошо обученный приёмам обращения с инфекционными больными и мерам личной профилактики. При необходимости персоналу И. проводят прививки. И. для больных животных - бокс с отд. входом и выходом. И. должен быть удалён от жилых и животноводч. построек не меньше, чем на 200 м. При входе в И. в полу устраивают углубления для плоских ванн, в к-рые кладут войлок или маты, пропитанные дезинфицирующей жидкостью. На мясокомбинатах оборудуют И. вместимостью до 1% суточного поступления скота.

ИЗОЛЯТОР электрический, устройство для электрич. изоляции и механич. связи частей электрич. устройства, находящихся под различными электрич. потенциалами. И. состоит из диэлектрика (собственно И.) и деталей для его крепления (арматуры). Наиболее часто И. изготовляют из фарфора и стекла. В радиотехнич. устройствах и др. высокочастотных установках И. выполняют из стеатита, ультрафарфора и др. материалов с малыми диэлектрич. потерями (см. Электроизоляционные материалы).

Конструкция и размеры И. определяются прикладываемыми к ним механич. нагрузками, электрич. напряжением установок и условиями их эксплуатации. И. линий электропередачи и открытых распределит, устройств электрич. станций и подстанций подвергаются воздействию атм. осадков, к-рые особенно опасны при сильном загрязнении окружающего воздуха. В таких И. для увеличения напряжения перекрытия (электрич. разряда по поверхности) наружная поверхность делается сложной формы, к-рая удлиняет путь перекрытия. На линиях электропередачи напряжением от 6 до 35 кв применяют т. н. штыревые И. (рис. 1), на линиях более высокого напряжения - гирлянды из подвесных И. (рис. 2), число к-рых в гирлянде определяется номинальным напряжением линии. В открытых распределит, устройствах для крепления ошиновок или установки аппаратов, находящихся под напряжением, обычно используют опорные изоляторы штыревого типа (рис. 3), к-рые при очень высоких напряжениях (до 220 кв) собирают в колонки, устанавливая один на

Рис. 1. Штыревой изолятор.

Рис. 2. Гирлянда подвесных изоляторов: 1 - фарфоровая часть; 2 - тапка из ковкого чугуна; 3 - стальной стержень.

Рис. 3. Опорный штыревой изолятор высокого напряжения: 7 - фарфоровая часть; 2 - штырь; 3 - шапка.

Рис. 4. Маслобарьерный проходной изолятор: 1 - фарфоровая покрышка; 2 - цилиндрические барьеры из бакелита; 3 - маслорасширитель; 4 - токопроводящий стержень; 5 - заземлённый фланец.

Лит.: Изоляторы, М.- Л., 1941; Богородицкий H. П., Фридберг И. Д., Высокочастотные неорганические диэлектрики, M., 1948; Техника высоких напряжений, под ред. Д. В. Разевига, М. -Л., 1968; Долгинов А. И., Техника высоких напряжений в электроэнергетике, M., 1968.

Д. В. Разевин.

"ИЗОЛЯЦИОНИЗМ" СШA, термин, использовавшийся (с сер. 19 в.) преим. для обозначения направления во внеш. политике США, в основе к-рого лежит идея невовлечения в европ. дела и вообще в вооруж. конфликты вне амер. континента. Теория и практика "И.", возникновение к-рого восходит к периоду Войны за независимость в Северной Америке 1775- 1783, складывались под влиянием ряда факторов: географическая обособленность Амер. континента, создание в США ёмкого внутр. рынка, способствовавшего тому, что значит, часть буржуазии мало интересовалась заокеанской экспансией; относительная воен. и экономич. слабость США в первые десятилетия после их создания. Ранний "И." являлся своеобразным отражением амер. национализма, он сыграл существенную роль в ограждении США от вмешательства монархия. Европы, прежде всего Великобритании, стремившейся к восстановлению утраченных позиций на Американском континенте. Применяемые фактически только в отношении Европы принципы "И." не означали политич., а тем более экономич. изоляции США вообще. Руководители амер. внеш. политики усматривали практич. смысл "И." в том, чтобы с выгодой для себя использовать противоречия между европ. державами, отказавшись от заключения с ними долговременных военно-политич. союзов и провозгласив нейтралитет США в войнах в Европе (впервые в 1793), но отходя от него в крупнейших мировых вооруж. конфликтах. T. о., практика "И." порождала политику "свободы рук". Изоляционистские принципы и связанная с ними доктрина Монро (см. Монро доктрина) явились колыбелью панамериканизма, они послужили ширмой для прикрытия экспансионистских устремлений США в Лат. Америке. С вступлением США в эпоху империализма монополистич. круги стремились использовать принципы "И." для расширения экспансии на др. р-ны мира, употребляя в этих целях новые возможности, обусловленные перешедшим к США мировым пром. превосходством. В 1920-х гг. "И." США ассоциировался с отказом от ратификации Версальского мирного договора 1919 и участия в Лиге Наций, повышением тарифов, строгими иммиграционными законами. Крупной вспышкой изоляционистских настроений ознаменовались 1930-е гг.; проведённое под флагом невмешательства в европ. дела законодательство о нейтралитете (1935-37) было использовано амер. реакцией в целях "умиротворения" фаш. агрессоров и тем самым способствовало развязыванию 2-й мировой войны 1939-45. После 2-й мировой войны "И." (в его традиц. понимании) перестал играть существенную роль в политике США.

С конца 19 в. термин "И." применяется также для обозначения широкого обществ, движения, в основе к-рого лежало стремление избежать участия в войнах вне Амер. континента (т.н. "изоляционизм масс"). Являясь одной из форм антивоен. движения и протеста против экспансии монополий США, "изоляционизм масс" получил значит, распространение после 1-й мировой войны, проявляясь в поддержке идеи между нар. сотрудничества в интересах сохранения мира, а также в распространении нейтралистских иллюзий в период "законодательства о нейтралитете". Однако с расширением агрессии фаш. гос-в оппозиция масс войне теряла пацифистскую и "изоляционистскую" (в смысле отрешённости от мировых событий) окраску и всё более принимала антифаш. характер, становясь питательной почвой для выступлений за оказание активного противодействия фашизму.

В сер. 1950-х и в конце 1960-х гг. в обществ, жизни США отмечались вспышки изоляционистских настроений, получившие назв. "неоизоляционизма", к-рые были вызваны усиливающейся конкуренцией др. развитых капиталистич. стран, недовольством различных социальных слоев экспансионистской внешней политикой правящих кругов США и рядом др. причин. "Неоизоляционизм" нашёл, в частности, выражение в критике (с либеральных позиций) НАТО и др. военных союзов капиталистич. стран, в выступлениях против чрезмерного внимания к внешней политике (в ущерб внутр. проблемам), в требованиях сократить воен. помощь др. гос-вам, "уйти из Европы", прекратить агрессивную войну в Юго-Вост. Азии и др.

Д. Г. Наджафов.

ИЗОЛЯЦИОННО-ПРОПУСКНОЙ ПУНKT, учреждение, предназначенное для медико-санитарного и противоэпидемич. обеспечения организованных групп гражд. населения и воинских контингентов. Создаются на ж.-д. станциях, в портах. И.-п. п. состоит из помещения для приёма больных, сан. пропускника с дезинфекц. камерами, прачечного отделения, изолятора для инфекц. больных и лиц, подозрительных на инфекц. заболевания, лаборатории, аптеки, кухни и подсобных помещений. Территория И.-п. п. должна быть изолированной от жилых домов, производственных предприятий и служебных помещений, иметь подъездные пути (железнодорожные, шоссе, грунтовые дороги), водоснабжение, канализацию, освещение. Задачами И.-п. п. являются выявление больных и лиц, подозрительных на инфекц. заболевания, сан. обработка людских контингентов, дезинфекция и дезинсекция белья, одежды и пр., дезинфекция, дезинсекция и дератизация транспорта, оказание леч. помощи больным, выявление лиц, находившихся в контакте с больными, и установление за ними мед. наблюдения, организация иммунизации и др. мер экстренной профилактики.

ИЗОЛЯЦИЯ (от франц. isolation - отделение, разобщение) (биол.), ограничение или нарушение свободного скрещивания индивидов и перемешивания (панмиксия) разных форм организмов; один из элементарных факторов эволюции. Ч. Дарвин на примере островных фаун и флор показал роль И. в возникновении, расширении и углублении различии между близкими формами живых организмов. Если какая-либо, чаще периферическая, часть исходной популяции изолируется к.-л. геогр. преградами, то со временем эта часть популяции может превратиться в самостоятельный вид. Такой географический (аллопатрический; см. Аллопатрия) способ видообразования, по мнению мн. биологов, - единственный или, во всяком случае, главный путь видообразования. В макроэволюционном плане (см. Макроэволюция) И. обусловливается нескрещиваемостью разных видов, т. е. преим. носит характер репродуктивной И. В микроэволюционном плане (см. Микроэволюция), T. е. на внутривидовом уровне, различают 2 осн. группы И.: территориально- механическую, к к-рой относятся все случаи возникновения преград между разными частями населения или разными популяциями (напр., водные барьеры для сухопутных и суша для водных организмов, горы для долинных и долины для горных видов и др.), и биологическую, которая подразделяется на 3 подгруппы: а) экологическая И. - индивиды двух или большего числа биотипов редко или совсем не встречаются в течение репродукционного периода; б) морфо-физиологическая И. - копуляция затруднена или невозможна по морфологическим или этологическим (поведенческим) причинам; в) собственно генетическая И., обусловленная неполноценностью (снижение жизнеспособности, плодовитости или полная стерильность) гибридов, полученных в результате соответствующих скрещиваний. Все виды И. могут оказывать на популяции различное давление, т. к. любая форма И. может быть количественно выражена в разной степени. Территориально-механическая И. (на больших территориях - географическая) приводит к аллопатрич. формообразованию и при достаточно длительном действии обычно вызывает появление к.-л. формы биологической И. Случаи первичного возникновения биол. И. могут повести к симпатрическому формообразованию (см. Симпатрия).

Лит.: Дарвин Ч., Происхождение видов путём естественного отбора. Соч., т. 3, М.- Л., 1939; Гептнер В. Г., Общая зоогеография, M., 1936; Эрлих П. и Холм Р., Процесс эволюции, пер. с англ., M., 1966; Шмальгаузен И. И., Факторы эволюции, 2 изд., M., 1968; Тимофеев-Ресовский H. В., Воронцов H. H., Яблоков А. В., Краткий очерк теории эволюции, M, 1969; Шмальгаузен И. И., Проблемы дарвинизма, 2 изд., Л., 1969.

В. Г. Гептнер, H. В. Тимофеев-Ресовский.

ИЗОЛЯЦИЯ больных, противоэпидемич. мероприятие, состоящее в разобщении с окружающими людьми инфекц. больных и подозрительных на инфекц. заболевание с целью предупреждения дальнейшего распространения болезни. И. больных может быть проведена в стационарных леч. учреждениях (госпитализация) или на дому. В СССР предусмотрена обязательная госпитализация лиц, у к-рых заподозрены или диагностированы чума, холера, оспа, сыпной, возвратный, брюшной тифы, паратифы, дизентерия, вирусный гепатит, дифтерия и др. Госпитализация осуществляется спец. санитарным транспортом. Больные гриппом, корью, коклюшем и нек-рыми др. инфекц. болезнями при наличии отд. комнаты, обеспечении квалифицированным уходом и текущей дезинфекцией могут быть изолированы на дому. В санаториях, домах отдыха, детских оздоровительных учреждениях, детских садах и яслях, а также в неинфекционных (терапевтическое, хирургическое, педиатрическое и др.) отделениях больниц для И. больных оборудуется спец. помещение - изолятор. Лица, контактировавшие с больными особо опасными инфекциями (чума, холера, оспа), также подлежат И. на срок, равный инкубационному периоду. При др. инфекц. болезнях применяется частичная И. больных, осуществляемая на разные сроки (см. таблицу). О. Г. Фролова. И. больных животных осуществляется с целью профилактики, борьбы и ликвидации заразных болезней. Изолируют животных больных, подозрительных по заболеванию, в отд. случаях - подозреваемых в заражении. Важна своевременность И. больных животных. Подлежащих И. животных переводят в специально оборудованное помещение - изолятор. И. явно больных может быть групповой, а подозрительных по заболеванию - только индивидуальной. Строгость И. зависит от степени заразительности болезни. Обязательно изолируют животных, больных ящуром, сибирской язвой и нек-рыми другими болезнями.

Сроки изоляции больных с наиболее распространёнными инфекционными болезнями

Название болезни

Сроки изоляции больных

Брюшной тиф, паратифы

Для лечившихся антибиотиками - до 23 суток после установления нормальной темп-ры. Работники пищевой пром-сти, водоснабжения, обществ, питания, детских учреждений, больниц допускаются к работе через 30 суток после выписки из лечебного учреждения при трёхкратном отрицательном результате бактериологич. исследования мочи, кала и однократном - содержимого двенадцатиперстной кишки

Дизентерия бактериальная

До клинического выздоровления и трёхкратного (с промежутками 1-2 суток) отрицательного бактериологич. исследования кала. Работников водоснабжения, пищевой пром-сти, обществ, питания, больниц и детских учреждений выписывают после трёхкратного отрицат. результата бактериологич. исследования кала и ректороманоскопии

Вирусный гепатит

До клинического выздоровления, но не менее 21 суток от появления желтухи или 30 суток от начала болезни

Полиомиелит

40 суток

Сыпной тиф

12 суток после падения темп-ры

Туляремия

До выздоровления

Дифтерия

До выздоровления, после двухкратного отрицат. результата бактериологич. исследования отделяемого зева и носа (с 3-суточным интервалом)

Корь

До 5 суток с момента появления сыпи

Коклюш

До 40 суток от начала заболевания или 30 суток после появления судорожного кашля

Скарлатина

До 21 суток от начала заболевания (при отсутствии осложнений - до 15 суток)

Ветряная оспа

До 7 суток с момента появления сыпи

Эпидемический паротит (свинка)

До 9 суток от начала заболевания

ИЗОЛЯЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ, предназначена для предотвращения образования электрич. контакта между частями электротехнич. установки, находящимися под различными электрич. потенциалами. И. э. характеризуется электрич. прочностью, объёмным и поверхностным электрич. сопротивлениями, диэлектрич. потерями, короностойкостью, нагрево- и морозостойкостью, механич. прочностью и др. (см. Электроизоляционные материалы). Выбор диэлектриков для И. э. зависит от условий её эксплуатации. Напр., для изоляции электрич. машин (генераторов, двигателей) определяющее значение имеет нагревостойкость; в этом случае И. э. чаще всего изготавливают из слюды. Для изоляции воздушных линий электропередачи особенно важны влагостойкость и механич. прочность, наиболее подходящие материалы - фарфор и стекло. В радиотехнич. устройствах И. э. выполняется обычно из материалов, обладающих минимальными диэлектрич. потерями и макс, объёмным и поверхностным электрич. сопротивлениями. В трансформаторах, электрич. конденсаторах и кабелях применяют комбинированную И. э., состоящую из минерального масла и пропитанной им целлюлозы (бумаги, электрокартона, прессшпана).

Габариты изоляционной конструкции (см. Изолятор) определяются рабочим напряжением установки и длительной прочностью И. э. при заданном сроке службы. Если на установке могут возникать перенапряжения (кратковременные повышения напряжения), то конструкция и габариты И. э. определяются также амплитудой возможных перенапряжений и кратковременной электрич. прочностью.

Лит.: Богородицкий H. П., Пасынков В. В., Тареев Б. M., Электротехнические материалы, 4 изд., M.- Л., 1961; Козырев H. А., Изоляция электрических машин и методы ее испытания, М.- Л., 1962; Артемьев Д. E., Тиходеев H. H., Щур С. С., Координация изоляции линий электропередачи, М.- Л., 1966: Сапожников А. В., Уровни изоляции электрооборудования высокого напряжения, M-, 1969.

Д. В. Разевин.

ИЗОМЕРАЗЫ, класс ферментов, катализирующих внутримолекулярные перемещения различных групп, в т. ч. и реакции взаимного превращения различных изомеров. И., катализирующие взаимопревращения стереоизомеров, наз. рацемазами или эпимеразами ъ зависимости от числа центров асимметрии в молекуле субстрата (см. Изомерия). К И. относятся также цистрансизомеразы, внутримолекулярные оксидоредуктазы, внутримолекулярные трансферазы, внутримолекулярные лиазы. Иногда ферменты, катализирующие перенос к.-л. групп от одного участка молекулы к др., наз. мутазами.

ИЗОМЕРИЗАЦИЯ, превращение какого-либо хим. соединения в его изомер. При И. могут изменяться углеродный скелет молекулы, характер функциональных групп и их положение, может происходить сужение или расширение цикла и т. д. Так, насыщенные углеводороды нормального строения при действии хлористого алюминия (AlCb) превращаются в углеводороды изостроения (напр., 1007-6.jpg бутан - в изобутан):

Эти превращения происходят при переработке нефти (процессы - крекинг, пиролиз, риформинг) и приводят, в частности, к получению бензинов с высоким октановым числом. Циклогексаноноксим под действием кислот изомеризуется в капролактам - исходный продукт для получения синтетич. волокна капрон (см. Полиамидные волокна):

1007-7.jpg

Эта И.- частный случай бекмановской перегруппировки. Среди др. практически важных процессов И.- превращение окиси этилена в ацетальдегид, изомеризация о- и м-ксилолов в n-ксилол, окислением к-рого получают терефталевую кислоту, превращение гидразобензола в бензидин и др. Понятие изомеризации включает также взаимные превращения геометрии, изомеров, напр, малеиновой (I) и фумаровой (II) к-т: и многочисл. случаи рацемизации оптически деятельных веществ (см. Стереохимия).

Б. Л. Дяткин.

1007-8.jpg

ИЗОМЕРИЯ (от изо... и греч. 1007-9.jpg- доля, часть) химических соединений, явление, заключающееся в существовании веществ, одинаковых по составу и молекулярной массе, но различающихся по строению или расположению атомов в пространстве и вследствие этого по физическим и химическим свойствам. Такие вещества называются изомерами.

И. открыта в 1823 Ю. Либихом, показавшим, что серебряная соль гремучей к-ты Ag-О-N = C и изоцианат серебра Ag-N = C = O имеют один и тот же состав, но совершенно разные свойства. Термин "И." предложен в 1830 И. Берцелиусом. Особенно распространена И. среди органич. соединений. Явление изомерии было успешно объяснено теорией хим. строения, разработанной в 60-х гг. 19 в. A. M. Бутлеровым.

Различают два осн. вида И.: структурную и пространственную (стереоизомерию). Структурные изомеры отличаются друг от друга порядком связей между атомами в молекуле; стереоизомеры - расположением атомов в пространстве при одинаковом порядке связей между ними.

Структурная И. подразделяется на несколько разновидностей. И. скелета обусловлена различным порядком связи между атомами углерода, образующими скелет молекулы. Так, может существовать только один нециклический насыщенный углеводород с тремя атомами С - пропан (I). Углеводородов такого же типа с четырьмя атомами С может быть уже два: и-бутан (II) и изобутан (III), а с пятью атомами С - три: н-пентан (IV), изопентан (V) и неопентан (VI):

1007-10.jpg

Для углеводорода C20H42 возможно уже 366 319 изомеров.

И. положения обусловлена различным положением к.-л. реакционноспособной группы (функциональной группы, заместителя) при одинаковом углеродном скелете молекул. Так, пропану соответствуют два изомерных спирта: н-пропиловый (VII) и изопропиловый  (VIII): 1007-11.jpg

Важную роль играет И. положения у соединений ароматич. ряда, т. к. положение заместителей в бензольном ядре - один из гл. факторов, определяющих реакционную способность вещества. Напр., о-динитробензол (IX) и гадинитробензол (X) легко реагируют с аммиаком, тогда как м-динитробензол (XI) в реакцию с NH3 не вступает.

1007-12.jpg

В ряду алифатич. простых эфиров, сульфидов и аминов существует спец. вид И.- метамерия, обусловленная различным положением гетероатома в углеродной цепи. Метамерами являются, напр., метилпропиловый (XII) и диэтиловый (XIII) эфиры:

1007-13.jpg

Термин "метамерия" применяется всё реже.

И. непредельных соединений может быть вызвана различным положением кратной связи, как, напр., в бутене-1 (XIV) и бутене-2 (XV), в винилуксусной (XVI) и кретоновой (XVII) к-тах:

1007-14.jpg

В большинстве случаев структурные изомеры сочетают признаки И. скелета и И. положения, содержат различные функциональные группы и принадлежат к разным классам веществ, вследствие чего они отличаются друг от друга значительно больше, чем рассмотренные выше изомеры веществ одного и того же типа. Напр., изомерами являются пропилен (XVIII) и циклопропан (XIX), окись этилена (XX) и ацетальдегид (XXI), ацетон (XXII) и пропионовый альдегид (XXIII), диметиловый эфир (XXIV) и этиловый спирт (XXV), аллен (XXVI) и метилацетилен (XXVII):

1007-15.jpg

Особым видом структурной И. является таутомерия (равновесная динамическая И.) - существование вещества в двух или более изомерных формах, легко переходящих друг в друга. Так, ацетоуксусный эфир существует в виде равновесной смеси кетонной (XXVIII) и енольной (XXIX) форм:

1007-16.jpg

Пространственная И. подразделяется на два вида: геометрическую И. (или цис-транс-Н.) и оптическую И. Геометрическая И. свойственна соединениям, содержащим двойные связи (C = C, C = N и др.), и неароматич. циклическим соединениям; она обусловлена невозможностью свободного вращения атомов вокруг двойной связи или в цикле. В этих случаях заместители могут быть расположены либо по одну сторону плоскости двойной связи или цикла (цис- положение), либо по разные стороны (транс-положение). Понятия "цмс" и "транс" обычно относят к паре одинаковых заместителей, а если все заместители разные, то условно к одной из пар. Примерами геометрич. изомеров могут служить две формы этилен-1,2-дикарбоновой к-ты - цис-форма, или малеиновая к-та (XXX), и трансформа, или фумаровая к-та (XXXI), а также цис- и торакс-формы циклопропан-1,2-дикарбоновой к-ты (соответственно XXXII и XXXIII):

1007-17.jpg

Для обозначения изомерных соединений, содержащих связи C = N или N = N, часто вместо цис и транс применяют термины соответственно син и анти. Так, в молекуле син-бензальдоксима (XXXIV) атом водорода при углероде и гидроксиль-ная группа при азоте расположены по одну сторону плоскости, проходящей через C = N-CBHSb, а в молекуле анти-бензальдоксима (XXXV) - по разные стороны этой плоскости:

1007-18.jpg

Геометрич. изомеры обычно существенно различаются по физ. свойствам (темп-рам кипения и плавления, растворимости, дипольным моментам, термодинамич. устойчивости и др.). В таблице приведены нек-рые свойства геометрич. изомеров - малеиновой и фумаровой кислот.

Некоторые физические свойства малеиновой и фумаровой кислот

Свойства

Малеиновая кислота (цисформа)

Фумаровая кислота (трансформа)

Темп-pa плавления, 0C

130

286

Растворимость в 100 г воды при
20 0C.

78,8

0,7

Константа диссоциации при 25 0C (К)

1,17*10-2

9,3*10-4

Теплота сгорания, кдж/моль (ккал/ моль)

1,35(326)

1,34(320)

Для непредельных соединений возможны переходы цисформы в трансформу и обратно; так, под воздействием небольших количеств иода, галоленоводородов или др. реагентов менее устойчивая, лабильная, форма переходит в более стабильную, тогда как облучение ультрафиолетовым светом способствует обратному превращению. Геометрич. изомеры различаются и нек-рыми хим. свойствами. Так, малеиновая к-та, у к-рой карбоксильные группы пространственно сближены, легко образует ма-леиновый ангидрид тогда как фумаровая к-та ангидрида не даёт.

1007-19.jpg

Оптическая И. свойственна молекулам органич. веществ, не имеющим плоскости симметрии (плоскости, разделяю-ц ей молекулу на две зеркально тождественные половины) и не совмещающимся со своим зеркальным отображением (т. е. с молекулой, соответствующей этому зеркальному отображению). Такие асимметричные молекулы обладают оптической активностью - способностью к вращению плоскости поляризации света при прохождении поляризованного луча через кристалл, расплав или раствор вещества.

Оптич. активностью обладают кристаллы нек-рых неорганич. веществ, напр, кварца, однако оптич. активность в этом случае обусловлена асимметрией кристаллич. решётки и исчезает при переходе вещества в др. агрегатные состояния. Оптич. И. органич. веществ зависит только от строения молекул и с агрегатным состоянием не связана. Голл. химик. Я. Вант-Гофф впервые предложил (1874) объяснение оптической активности на основе тетраэдрической модели атома углерода.

Чаще всего оптич. активность обусловлена наличием в молекуле асимметрия, атома углерода, т. е. атома углерода, связанного с четырьмя различными заместителями. Примером может служить молочная к-та:1007-20.jpg (асимметрический атом углерода отмечен звёздочкой). Согласно тетраэдрич. модели атома углерода, заместители располагаются в углах правильного тетраэдра, в центре к-рого находится атом углерода:

1007-21.jpg

Как видно из приведённых формул, молекула молочной к-ты ни при каком перемещении в пространстве не может совпасть со своим зеркальным отображением. Эти две формы кислоты относятся друг к другу, как правая рука к левой, и наз. оптич. антиподами (энантномерами).

Все хим. свойства оптич. антиподов идентичны ;одинаковы и их физ. свойства, за исключением оптич. активности: одна форма вращает плоскость поляризации света влево [l-или (-)-форма], другая- на тог же по ведичине угол вправо [d-или ( + )-форма]. Ясно, что две формы одного и того же вещества с противоположными знаками вращения имеют зеркально-противоположные конфигурации. Одинаковый знак вращения разных веществ не служит доказательством сходства их конфигураций, а вещества с противоположным знаком вращения могут иметь одинаковые конфигурации, как, напр., левовращающая молочная к-та и её правовращающие эфиры.

Для обозначения геветич. связи веществ применяют знаки L и D, показывающие конфигурационное родство определённого оптически активного вещества с L-или D-глицериновым альдегидом или соответственно с L-или D-глюкозой. Левовращающая молочная к-та оказывается принадлежащей к D-ряду и обозначается как D-(-)-молочная к-та, правовращающая - к L-ряду и обозначается как L-( + )-молочная к-та.

Смесь равных количеств оптич. антиподов ведёт себя как индивидуальное хим. соединение, лишённое оптич. активности и сильно отличающееся по физ. свойствам от каждого из антиподов. Такое вещество наз. рацемическим соединением, или рацематом [d,l- или (1007-22.jpg)-форма]. При всех химич. превращениях, при к-рых образуются новые асимметрич. атомы углерода, всегда получаются рацематы, т. к. вероятности образования правовращающей и левовращающей форм равны.

В случае соединений типа abcC'- -C"def, содержащих два асимметрич. центра, возможны следующие четыре изомера соответственно конфигурации асимметрич. атомов С' и С": левый - левый (I), левый - правый (II), правый- правый (III) и правый - левый (IV):

(А 1007-23.jpg и В обозначают соответственно атомы С' и С").

Формы I и III, II и IV - оптич. антиподы. Формы I и II, I я IV, II и III не являются антиподами, т. к. конфигурации одного асимметрич. центра у них противоположны, а другого совпадают. Такие оптич. изомеры наз. диастерео-изомерами, или диастереомерами. Диа-стереомеры резко различаются по всем важнейшим физ. свойствам. Если же заместители при двух асимметрич. центрах одинаковы, т. е. в случае соединений типа abc-С'-С"-abc [напр., винные кислоты HOOCCH(OH)CH(OH)COOH], формы II и IV совпадут и дадут оптически недеятельную форму (лезо-форму), т. к. оптич. активность одного центра (C') компенсируется равной по величине и противоположной по знаку активностью др. центра (C").

Рацемич. соединения могут быть расщеплены на оптич. антиподы. Для этого обычно используют реакции с оптически активными веществами.

Оптич. И. играет важнейшую роль в биологич. процессах. Оптически активными являются природные аминокислоты, углеводы, алкалоиды и др.

Оптич. И. циклических соединений тесно связана с геометрич. И.; так, mpowc-форма дизамещённого циклического соединения (напр., XXXIII) не совпадает со своим зеркальным отображением.

Хим. методами можно определить относит, конфигурацию вещества, т. е. принадлежность его к D- или Z-ряду. Вопрос же об абс. конфигурации, т. е. о действительном расположении заместителей в пространстве вокруг асимметрич. центра, решается физ. методами - на основании данных дисперсии оптич. вращения и рентгеноструктурного анализа. Оптич. И. может быть обусловлена не только наличием асимметрич. атомов, но и асимметрией молекулы в целом, как, напр., у замещённых алленов и спиранов:

1007-24.jpg

У производных дифенила, имеющих объёмистые заместители в орто-положении, возможно существование оптич. изомеров вследствие затруднённости вращения бензольных колец:

1007-25.jpg

Данный вид оптич. изомерии наз. атропоизомерией (по существу, это частный случай поворотной И.). Поворотная И. обусловлена ограниченным вращением в молекуле атомов или групп атомов вокруг углерод-углеродной (или любой другой) простой связи. Геометрич. формы, к-рые принимает при этом молекула, наз. конформациям и, а соответствующие структуры - конформерами (конформационными, вращательными, или поворотными изомерами). Существование предпочтительных конформаций связано с взаимодействием валентно не связанных между собой атомов и групп атомов. Теоретически молекула может принимать бесчисленное множество конформаций, однако реализуются обычно немногие, выгодные энергетически. Напр., из всех возможных конформаций этана энергетически наиболее выгодна заторможённая конфор-мация (а), наименее - заслонённая (б):

1007-26.jpg

(заторможенная конформация обладает минимальной энергией, заслонённая - максимальной; у большинства соединений устойчивыми формами являются заторможённые конформации). Разность энергий между конформациями а у. 6 составляет 11,7 кдж/моль (2,8 ккал/моль); это энергетический барьер вращения вокруг связи С-С в этане, т. е. энергия, необходимая для перехода из одной устойчивой (заторможённой) конформации в другую. При вращении групп СН3 на 360° друг относительно друга молекула этана трижды принимает каждую из указанных конформации. В этане все три устойчивые конформации идентичны. Для замещённых этанов, напр, для 1,2-дихлорэтана, они уже не все равноценны (возможны две заторможённые конформации и одна заслонённая). Так, трансоидная конформация (в) выгоднее скошенной, или гош-конформации (г), на 5,02 кдж/моль (1,2 ккал/моль), разность же между энергиями трансоидной (в) и заслонённой (5) конформации составляет 20,93 кдж/моль (5 ккал/моль):

1007-27.jpg

За исключением рассмотренного выше случая атропоизомерии, энергетич. барьеры конформационных переходов недостаточно велики, чтобы поворотные изомеры можно было выделить, однако их можно наблюдать, напр., методами инфракрасной спектроскопии и особенно ядерного магнитного резонанса (часто только при пониженной темп-ре). Исследование конформационных состояний имеет большое значение при изучении физико-хим. свойств веществ и их реакционной способности. См. Конформационный анализ.

Лит.: Илиел Э., Стереохимия соединений углерода, пер. с англ., M., 1965; Teрентьев А. П., Потапов В. M., Основы стереохимии, M.- Л., 1964.

Б. Л. Дяткин.

ИЗОМЕРИЯ АТОМНЫХ ЯДЕР, существование у нек-рых атомных ядер , метастабильных состояний - возбуждённых состояний с относительно большими временами жизни (см. Ядро атомное). Нек-рые атомные ядра имеют неск. изомерных состояний с разными временами жизни. Понятие И. а. я. возникло в 1921, когда нем. физиком О. Ганом было открыто радиоактивное вещество уран Z (UZ), к-рое как по хим. свойствам, так и по массовому числу не отличалось от известного тогда урана UX2. Позднее было установлено, что UZ и UX2 - два состояния одного и того же изотопа 231Pa с разными энергией и периодом полураспада. По аналогии с изомерными органич. соединениями

1007-28.jpg

Схемы энергетических уровней радиоактивных изотопов 80Br, 234Pa и 192Ir. Изомерч ные состояния ядер обозначены жирной линией, основные состояния - линией со штриховкой. Слева указаны энергии уровней в кэв, справа - спины и периоды полураспада, Р~ означает распад с испусканием электрона, бета - позитрона, ЭЗ - электронный захват, прямые вертикальные стрелки - испускание электронов внутренней конверсии или Т-квантов.

(см. Изомерия химических соединений) UZ и UX2 стали наз. ядерными изомерами. В 1935 Б. В. Курчатовым, И. В. Курчатовым, Л. В. Мысовским и Л. И. Русиновым было обнаружено изомерное состояние у искусств, радиоактивного изотопа брома 80Br, что послужило началом систематич. изучения И. а. я. Известно большое число изомерных состояний с периодами полураспада от 10-6 сек до многих лет. Одним из наиболее долго-живущих изомеров является 236Np с периодом полураспада 5500 лет.

Распад изомеров чаще всего сопровождается испусканием конверсионных электронов (см. Конверсия внутренняя) или гамма-квантов; в результате образуется ядро того же изотопа, но в более низком энергетич. состоянии. Иногда более вероятным является бета-распад, к-рый приводит к возникновению изотопа др. элемента (рис.). Изомеры тяжёлых элементов могут распадаться путём самопроизвольного деления (см. Ядра атомного деление).

И. а. я. обусловлена особенностями структуры атомных ядер. Изомерные состояния образуются в тех случаях, когда переход ядра из состояния с большей энергией в более низкое энергетич. состояние путём испускания гамма-кванта затруднён. Чаще всего это связано с большим различием в значениях спинов S ядер в этих состояниях. Если при этом различие энергии в двух состояниях невелико, то вероятность испускания гамма-кванта становится малой и, как следствие, период полураспада возбуждённого состояния оказывается большим. Изомеры особенно часто встречаются у ядер в определённых областях значений массовых чисел (острова изомерии). Этот факт объясняет оболочечная модель ядра, к-рая предсказывает существование близких по энергии ядерных уровней с большим различием спинов при определённых значениях чисел протонов

и нейтронов, входящих в состав ядра (см. Ядерные модели). В нек-рых случаях (напр., для 180Hf) возникновение изомеров связано с существенным различием формы ядра в двух близких энергетич. состояниях, что также приводит к уменьшению вероятности гамма-излучения.

Лит.: Mухин К. H., Введение в ядерную физику, M., 1963; Мошковский С., Теория мультипольного излучения, в кн.: Альфа-, бета- и гамма-спектроскопия, под ред. К. Зигбана, пер. с англ., в. 3, M., 1969, с. 5.

H. H. Делягин.

ИЗOMEPЫ, химические соединения, одинаковые по составу и молекулярной массе, но различающиеся по строению и свойствам (хим. и физ.). Подробнее см. Изомерия химических соединений. О ядерных И. см. Изомерия атомных ядер.

ИЗОМЕТРИЧЕСКОЕ МЫШЕЧНОЕ СОКРАЩЕНИЕ, сокращение мышцы, выражающееся в усилении её напряжения при неизменной длине (напр., сокращение мышцы конечности, оба конца к-рой закреплены неподвижно). В организме к И. м. с. приближается напряжение, развиваемое мышцей при попытке поднять непосильный груз. Cp. Изотоническое мышечное сокращение.

ИЗОМЕТРИЯ (от изо... и ...метрия) в биологии, сохранение пропорций органов и частей тела в период роста организма.

ИЗОМОРФИЗМ (от изо... и греч. morphe - вид, форма), свойство веществ, аналогичных по хим. составу, кристаллизоваться в одинаковых формах. Впервые было показано нем. минералогом Э. Мичерлихом (1819) на примере KH2PO4, KH2AsO4 и NH4H2PO4. Вскоре было обнаружено, что первые два вещества образуют смешанные кристаллы ("твёрдые растворы") с единой внешней формой при произвольном отношении P:As, в то время как в др. парах аналогичные замещения ограничены количественно. Первый случай отвечает понятию "совершенный И.", а второй - понятию "ограниченный",или "несовершенный И.". Если количества замещающего элемента невелики, но существенны для поисковика минералога-геохимика, то говорят об эндокриптии (по A. E. Ферсману, замещение узлов кристаллич. решёток ионами того же знака, но разных свойств и мало сходных величин). Требование родственности взаимозамещающихся элементов при И. первоначально понималось как чисто хим. близость, и первые ряды изоморфных элементов (В. И. Вернадский; см. Геохимия) повторяли группы менделеевской системы с некоторыми дополнениями известных из аналитич. химии групп, например Al, Cr, Fe. Выяснилось, однако, что невозможно, напр., замещение Na на Rb; твёрдые растворы К- и Na-соединений энергично распадаются при низких темп-pax (распад K-, Na-полевых шпатов). Решающим для объяснения этих явлений при И. было введение (В. M. Голъдшмидт, 1926) представления об ионных радиусах, близость к-рых стала одним из основных условий И. У полновалентных катионов (Na1+, Mg2+, ..., S6+,...) ионный радиус г быстро уменьшается вдоль строки менделеевской системы и резко увеличивается вдоль вертикали на величины, большие чем 10-15% (экспериментальный предел для возможности И.). В результате изоморфными оказываются элементы, соседние по диагоналям (Д. И. Менделеев, A. E. Ферсман), напр.ряд Na-Ca(rNa =0,98А, rСа = = 1,02А), к-рый представлен в плагиоклазах, составляющих более 50% земной коры. Эта диагональ продолжается к редкоземельным элементам, и именно благодаря постоянному изоморфному вхождению редкоземельных элементов в Са-минералы эти элементы долгое время считались двухвалентными (только Д. И. Менделеев перевёл их в III группу). Др. характерные "диагональные" пары: Li-Mg, Mo-Re, Be-Al и т. д. Если, однако, строки менделеевской системы длинные (с 32 клет-ками), то описанное сокращение радиусов вдоль строки заходит так далеко, что катионы одной и той же менделеевской группы выравнивают свои радиусы, т. е. у элементов одной группы, разделённых по вертикали "лантанидным сжатием", И. становится весьма ярко выраженным. Это относится к ларам Ba-Ra, Zr - Hf, Nb-Та и др. Но как ни близки между собой Nb и Та, их легче отделить друг от друга, чем отделить от Ti, с к-рым они связаны диагональным изоморфизмом. T. о., изовалентный И. представлен намного скромнее (во всяком случае количественно), чем гетеровалентный И. Возникает вопрос, как компенсировать в структуре кристалла изменение валентности, напр, её увеличение при И. Ca2+ -> Na1+. Решение просто, когда элемент на середине диагонали замещается двумя соседними по разные стороны, напр.

1007-29.jpg

Особенно часто компенсация достигается за счёт одновременного гетеровалентного И. "в обратном направлении". В плагиоклазах замена Ca2+ на Na1+ сопровождается параллельно замещением Al3+ на Si4+:1007-30.jpg Возникает вопрос, как быть с радиусами Si4+(0,39A) и Al3+ (0,57A), различающимися на 46%. Значит, разница между радиусами не является препятствием при гетеровалентном И., т. к. в анионной, более отрицательной части соединений заменяют друг друга не атомы, а тетраэдрические группы, напр. SiO4-4 и АlO5-4, в к-рых эффективные Расстояния Si-О и Al-O (1,72 и 1,90 A) разнятся всего лишь на 9%. Литий, напр., в более "катионной" форме, имеющий координацию 6, замещает по правилу диагонали Mg (в биотитах); находясь же среди четырёх О, способен заменить Be в берилле: 1007-31.jpg Разобранные закономерности касаются в основном случаев изоморфных замещений между полновалентными ионами типа "благородных газов" в соединениях, к-рые подчиняются законам элементарной энергетики (формулы А. Ф. Капустинского). Для переходных металлов, образующих соединения существенно ковалентного типа и стремящихся создать возле себя за счёт донорско-акцепторного механизма группы электронов 8, 13-14, 18, закономерности И. иные. Так, в случае пары элементов с одним и тем же радиусом, напр. Zn2+ и Fe2+, мы встречаемся с односторонним И. Цинк в своём гл. соединении ZnS (сфалерит) допускает вхождение до 20% Fe, но Zn совершенно отсутствует в FeS. Причина лежит в возможности для Fe иметь как шестерную координацию, так и четверную, тогда как для Zn всегда в сульфидах-четверная координация. И. очень распространён в природе. Широким развитием изоморфных замещений объясняется сложный хим. состав большинства минералов, особенно из группы силикатов. Примером совершенного И. являются минералы переменного состава, дающие непрерывные ряды: плагиоклазы, скаполиты, вольфрамиты и др. Законы изоморфного замещения объясняют распределение редких элементов, находящихся в виде примесей в горных породах и рудах. Так, значит, часть иттрия и редких земель находится в апатите, сфене и флюорите, изоморфно замещая кальций; трёхвалентный ванадий замещает в магнетите окисное железо; селен - серу в пирите и т. д. Учение об И. является основой для изучения форм нахождения элементов в горных породах и процессов концентрации и рассеяния хим. элементов в земной коре.

Лит.: Вернадский В. И., Очерки геохимии, 4 изд., M.- Л., 1934; Ферсман A. E., Геохимия, 2 изд., т. 1, Л., 1934; Менделеев Д. И., Соч., т. 1, Л., 1937; Гольдшмидт В. M., Кристаллохимия, пер. с нем.. Л., 1937; Сто лет периодического закона химических элементов, M., 1969.

Н. В. Белов.

ИЗОМОРФИЗМ, одно из основных понятий совр. математики, возникшее сначала в пределах алгебры в применении к таким алгебраич. образованиям, как группы, кольца, поля и т. п., но оказавшееся весьма существенным для общего понимания строения и области возможных применений каждого раздела математики.

Понятие И. относится к системам объектов с заданными в них операциями или отношениями. В качестве простого примера двух изоморфных систем можно рассмотреть систему R всех действительных чисел с заданной на ней операцией сложения x=x1+ х2 и систему P положительных действительных чисел с заданной на ней операцией умножения у = у1y2. Можно показать, что внутр. "устройство" этих двух систем чисел совершенно одинаково. Для этого достаточно систему R отобразить в систему P, поставив в соответствие числу х из R число y = ax (a>l) из P. Тогда сумме x=x1+x2 будет соответствовать произведение у=у1у2 чисел y1=ax1 и у2 = аx2 соответствующих x1 и x2. Обратное отображение P на R имеет при этом вид x = logay. Из любого предложения, относящегося к сложению чисел системы R, можно извлечь соответствующее ему предложение, относящееся к умножению чисел системы P. Напр., если в R сумма1007-32.jpg членов арифметич. прогрессии выражается формулой

1007-33.jpg

то в P произведение

1007-34.jpg

членов геометрич. прогрессии выражается формулой

1007-35.jpg

(умножению на и в системе R соответствует при переходе к системе P возведение в п-то степень, а делению на два - извлечение квадратного корня).

Изучение свойств одной из изоморфных систем в значит, мере (а с абстрактно-математич. точки зрения - полностью) сводится к изучению свойств другой. Любую систему объектов S', изоморфную системе S, можно рассматривать как "модель" системы S ("моделировать систему S при помощи системы S'") и сводить изучение самых разнообразных свойств системы S к изучению свойств "модели" S'.

Общее определение И. систем объектов с заданными на них в конечном числе отношениями между постоянным для каждого отношения числом объектов таково. Пусть даны две системы объектов S и S', причём в первой определены отношения 1007-36.jpg

а во 1007-37.jpg второй - отношения. Системы S и S' с указанными в них отношениями наз. изоморфными, если их можно поставить в такое взаимно однозначное соответствие 1007-38.jpg (где х - произвольный элемент S, а х'- произвольный элемент S'), что из наличия Fk(x1,x2....) вытекает F'k (x'1,x'2....),ина-оборот. Само указанное соответствие наз. при этом изоморфным отображением, или изоморфизмом. [В приведённом выше примере в системе R определено отношение F(x,x1,x2), где x=x1+x2, в системе P - отношение F'(y,y1,y2), где у=у1у2; взаимно однозначное соответствие устанавливается по формулам у=аx, x=logay.]

Понятие И. возникло в теории групп, где впервые был понят тот факт, что изучение внутр. структуры двух изоморфных систем объектов представляет собой одну и ту же задачу.

Аксиомы любой математич. теории определяют систему объектов, изучаемую этой теорией, всегда только с точностью до И.: аксиоматически построенная математич. теория, применимая к к.-л. одной системе объектов, всегда полностью применима и к другой. Поэтому каждая аксиоматически изложенная математич. теория допускает не одну, а много "интерпретаций", или "моделей" (см., напр., в ст. Геометрия, раздел Истолкование геометрии).

Понятие И. включает в себя как частный случай понятие гомеоморфизма, игоающее осн. роль в топологии.

Частным случаем И. является автоморфизм - взаимно однозначное отображение 1007-39.jpg системы объектов с заданными отношениями Fk(x1,x2....) на самоё себя, при к-ром из Fk(x1,x2....) вытекает Fk(x'1,x'2....), и наоборот. Это понятие тоже возникло в теории групп, но потом оказалось существенным в самых различных разделах математики.

Лит.: Курош А. Г., Курс высшей алгебры, 3 изд., M,- Л.. 1952: Энциклопедия элементарной математики, под ред. П. С. Александрова [и др.], кн. 2, М.- Л.,

ИЗОМОРФИЗМ ЯЗЫКОВЫХ ПЛАНОВ, параллелизм в организации звуковой и смысловой сторон языка (т. н. плана выражения и плана содержания). Термин "изоморфизм" связан с именем польск. языковеда E. Курило-вича, употреблявшего его для обозначения структурных аналогий между звуковыми и семантич. единицами, напр, слогом и предложением (обе единицы представляют собой иерархия, структуру с центральным, обязательным компонентом: гласной для слога, сказуемым для предложения, и маргинальными, факультативными компонента-kn: согласными для первой единицы, прочими членами предложения для второй). Идея глубокого структурного параллелизма обоих языковых планов является одной из осн. идей глоссематич. концепции Л. Ельмслева, основателя копенгагенской структуральной школы (см. Глоссематика). Об И. я. п. можно говорить, если имеют в виду отношения между абстрактными единицами, т. е. типами или классами единиц, того и другого планов (напр., иерархич. последовательность таких типов звуковых единиц, как дифференциальный признак, фонема, слог, фонологич. слово, структурно аналогична последовательности таких семантич. единиц, как сема, семема, оно-матема, предложение), но не отношения между членами этих классов (конкретными фонемами и конкретными семемами и т. п.), т. к. количество единиц содержания значительно превышает количество единиц выражения. Нек-рые авторы считают возможным говорить об изоморфизме языковых уровней (см. Уровни языка), подчёркивая в первую очередь необходимость применять при исследовании уровней одни и те же методы и принципы.

Лит.: Ельмслев Л., Пролегомены к теории языка, в кн.: Новое в лингвистике, в. 1, M., 1960; Курилович E., Понятие изоморфизма, в его кн.: Очерки по лингвистике, M., 1962; Макаев Э. А., К вопросу об изоморфизме, "Вопросы языкознания", 1961, N° 5; Булыгина Т. В., О некоторых аналогиях в соотношениях звуковых и семантических единиц, там же, 1967, № 5.

T. В. Булыгина.

ИЗОМОРФИЯ (от изо... и греч. mor-phe - вид, форма), независимое появление одинаковых морфологич. признаков у представителей различных далёких в систематич. отношении групп организмов. См. также Гомопология.

ИЗОНИТРИЛЫ, карбиламины, изоцианиды, органич. соединения общей формулы1007-40.jpg ; структурные изомеры нитрилов (эфиров синильной к-ты, 1007-41.jpg). И.- бесцветные жидкости со специфич. отвратительным запахом, весьма токсичны; свойства некоторых из них приведены в таблице:

И. нерастворимы в воде, растворимы в спирте и эфире, устойчивы к действию щелочей; разбавленными кислотами быстро гидролизуются до первичных аминов (RNH2) и муравьиной к-ты (HCOOH). Окись ртути окисляет И. до изоциана-тов R-N = C = O, действие серы приводит к изотиоциановой кислоты эфи-рам R-N = C = S, реакция с хлором - к карбиламинхлоридам R-N = CCl2; изонитрильная группа под действием каталитически возбуждённого водорода восстанавливается до метиламиногруппы:

1007-42.jpg

При нагревании И. изомеризуются в нитрилы.

И. могут быть получены в результате взаимодействия смеси хлороформа (CHCl3) и первичного амина (RNH2) со спиртовым раствором щёлочи. Эта реакция - высокочувствительный способ качественного определения как аминов, так и хлороформа (а также бромоформа CHBr3), т. к. образующийся И. легко обнаруживается по сильному характерному запаху (изонитрильная проба по Гофману). И. получают также действием РОСl3 на моиоалкиламиды муравьиной к-ты, алкилированием серебряных, ртутных или свинцовых солей синильной к-ты (HCN) алкилиодидами и др. способами.

Нек-рые И. используются для синтеза различных азотсодержащих веществ (амидов, нитрилов, аминокислот и др.). И. открыты А. Гофманом (1866).

В. H. Фросин.

ИЗОНИТРОСОЕДИНЕНИЯ, кислотная изомерная форма нитросоединений.

ИЗОНЦО (Isonzo), словенск. - Соча (Soca), река в Югославии и Италии. Дл. 136 км, пл. басе. ок. 3,5 тыс. км2. Истоки в Юлийских Альпах (Югославия), около г. Гориция пересекает югосл.-итальянскую границу, выходит на Венецианскую низм. (Италия) и впадает в Триестский зал. Адриатического м. Питание снегово-дождевое, многоводна весной и осенью, маловодна летом и зимой. Cp. годовой расход воды 135 м3/сек. Несколько ГЭС. В ниж. течении судоходна.

На И. во время 1-й мировой войны 1914-18, в 1915-17, происходили ожесточённые бои между итал. и австро-герм. войсками - т. н. 11 сражений на И., во время к-рых итал. войскам не удалось прорвать оборону противника.

ИЗООКТАН, 2,2,4-триметилпентан, предельный углеводород алифатического ряда,С(СН3)3-CH2-CH(CH3)2. И.- прозрачная бесцветная жидкость с запахом бензина; tпл-107,38 °С, tкип 99,24 0C, плотность 0,69192 г/см3 (20 °С), n20D 1,39145, теплота сгорания 5,463 Мдж/молъ, или 1305,29 ккал/моль (25 0C, р= const), теплота испарения 307,63 дж/г, или 73,50 кал/г (25 0C). И. нерастворим в воде, растворим в обычных органич. растворителях; образует азео-тропные смеси, напр, с бензолом, метиловым и этиловым спиртами. Антидетонационные свойства И. приняты за 100 единиц шкалы т. н. октановых чисел.

И. вместе с др. изомерами октана содержится в небольших количествах в бензинах прямой гонки. В пром-сти И. получают гидрированием диизобутилена над катализатором, напр, медно-хромовым, или алкилированием изобута-на изобутиленом в присутствии концентрированной H2SO4, AlCl3, BF3 или др. катализаторов. И. применяют (как добавку) в произ-ве авиационных бензинов, к к-рым предъявляют требование высоких антидетонационных свойств.

ИЗООНКИЯ, относительное постоянство онкотического давления плазмы крови, обусловленное поддержанием на определённом уровне концентрации в крови белков. Одна из важных физиологич. констант организма (см. Гомеостаэ).

ИЗООСМИЯ, изотония (от изо... и греч. 1007-43.jpg - толчок,1007-44.jpg - напряжение), относительное постоянство осмотического давления в жидких средах и тканях организма, обусловленное поддержанием на данном уровне концентраций содержащихся в них веществ: электролитов, белков и т. д. И.- одна из важнейших физиологич. констант организма, обеспечиваемых механизмами саморегуляции (см. Гомеостаз). Отклонение осмотич. давления от нормального физиологич. уровня " 0,76-0,81 Мн]м2 (7,6-8,1 am) влечёт за собой нарушение обменных процессов между кровью и тканевой жидкостью.

ИЗОПЕРИМЕТРИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ (от изо... и периметр), класс задач вариационного исчисления. Простейшие И. з. (нахождение треугольников и многоугольников заданного периметра, имеющих наибольшую площадь; нахождение замкнутой кривой заданной длины, ограничивающей макс, площадь; определение замкнутой поверхности заданной площади, ограничивающей наибольший объём, и т. п.) были известны др.-греч. учёным (Архимед, Зенодор и др.). Общее изучение И. з. началось в 1697, когда Я. Бернулли опубликовал поставленную и частично решённую им И. з.: среди всех кривых данной длины найти кривую, для к-рой нек-рая величина, зависящая от кривой, достигает минимума или максимума. Систематич. исследование И. з. было впервые проведено в 1732 Л. Эйлером. Пример И. з.: среди кривых данной длины l, проходящих через точки А ив, найти кривую,для к-рой площадь криволинейной трапеции (заштрихована на рис.) была бы наибольшей. Площадь криволинейной трапеции равна

1007-45.jpg

1007-46.jpg

длина дуги

Следовательно, 1007-47.jpg задача сводится к нахождению наибольшего значения интеграла (1) при наличии условий (2). Оказывается, что искомая кривая - дуга окружности.

Лит.: Лаврентьев M. А., Люстерник Л. A., Курс вариационного исчисления, 2 изд., М.- Л., 1950.

ИЗОПИКНЫ (от изо... и греч.1007-48.jpg - плотный), 1) линии на диаграммах состояния, соединяющие точки, изображающие состояния, в к-рых вещество имеет одинаковую плотность. 2) Линии равных плотностей воды на морских гидрологич. разрезах.

ИЗОПЛЕТЫ (от греч. 1007-49.jpg -равный по численности), изолинии, наносимые на график, где по одной или обеим осям координат откладываются величины, отличные от географических координат. Различают: топоизоплеты, наносимые на профиль, причём по оси абсцисс откладывается расстояние от нек-рого пункта, по оси ординат -высота или глубина. T. о. изображается распределение (на определённый момент или осреднённое по времени) влажности почво-грунтов, солёности и температуры водоёмов, различных характеристик состояния атмосферы и т. п.; хроноизоплеты, наносимые на график в координатах: время - высота (глубина, см. рис.) или время -геогр. широта. T. о. изображаются изменения во времени (для определённых высот, глубин или широт) тех нее факторов. В хроно-изоплетах показываются также изменения вдоль меридиана элементов радиационного баланса, продолжительности дня и т. п.

Изонитрилы

tкип. °С

Плотность, г/см3 (t°C)

Метилизоцианид CH3NC

59,6

0,756(7°)

Этилизоцианид C2H5NC

79,0

0,744(25°)

Изопропилизоци-анид (CH3)2CHNC

87,0

0,760(0°)

Фенилизоцианид C6H5NC

78
(при 40 мм рт. ст.)

0,975(20°)

1007-50.jpg

Хроноизоплеты температуры почвы в зависимости от времени года (месяцев) и глубины.

ИЗОПЛИТ, посёлок гор. типа в Конаковском р-не Калининской обл. РСФСР. Расположен в 6 км от ж.-д. ст. Редкино (на линии Москва - Калинин). Произ-во теплоизоляционных изделий.

ИЗОПОВЕРХНОСТИ (от изо...) в геофизике, поверхности, к-рые можно провести через точки с одинаковым значением той или иной геофизич. величины в атмосфере, гидросфере или литосфере. И. дают ясное представление о пространственном распределении таких геофизич. величин, как давление (изобарические поверхности), температура, плотность (воздуха или воды), потенциал силы тяжести, потенциал Электрич. или магнитного поля и др.

ИЗОПОЛИСОЕДИНЕНИЯ, сложные соединения, кислоты или соли, содержащие сложный анион (полианион); этот иотгаанион образован кислотным окислом, в х-ром кислород частично замещён кислотными стшслами того же вида. Примеры И.- пиросерная кислота H2S2O7 и дихромат калия K2Cr2O7; HX координационные формулы H2[SO3(SO4)] и K2[CrO3(CrO4)]. И. известны гл. обр. для анионов, содержащих S, Та, Nb, Cr, Mo, W, U. Рентгено-структурный анализ показал, что полианионы И. можно представить какцепочки тетраэдров или октаэдров, имеющих общие рёбра или вершины. Получают И. либо сплавлением нормальных солей с кислотными окислами (напр., Na2WO4 + WO3 = Na2W2O7), либо подкислением водных растворов нормальных солей (2K2CrO4 +H2SO4 = K2Cr2O7 + K2SO4 +H2O). И. применяют в аналитич. химии. См. также Гетерополисоединеиия.

Лит.: Грпнберг А. А., Введение в химию комплексных соединений, 3 изд., М.-Л., 1966; Коттон Ф., Уилкинсон Д ж., Современная неорганическая химия, пер. с англ., ч. 3, M., 1969.

ИЗОПОРЫ (от изо... и греч. рогоз - ход, проход), изолинии вековых изменений составляющих земного магнетизма. И. концентрируются вокруг неск. центров (фокусов) векового хода, где изменения достигают макс, значения~ 0.16 а/м ( ~2*10-3 э). Фокусы векового хода непрерывно перемещаются (до 0,2 град/год) и изменяются по своему значению. В соответствии с этим со временем меняется вся совокупность И. См. также Магнитные карты.

ИЗОПРЕН, 2-метилбутадиен-1,3, непредельный углеводород алифатического ряда, CH2 = C(CHa)-CH = CH... И.- бесцветная, подвижная, легколетучая, горючая жидкость с характерным запахом; tпл -145,95 °С, (кап 34,067 °С, tвел -48 "С, плотность 0,681 г/см3 (20 0C), показатель преломления n20D 1,42194, теплота полимеризации -74,9 кдж/моль (-17,9 ккал!молъ), пределы взрывоопасных объёмных концентраций в смеси с воздухом 1,66-11,5%. И. нерастворим в воде, хорошо растворим в большинстве углеводородных растворителей; образует двойные азеотропные смеси с метиловым или этиловым спиртом, ацетоном, диэтиловым эфиром, сероуглеродом и др., а также тройные, напр, с ацетоном и водой. И. легко присоединяет по двойным связям водород, галогены, галогеноводороды, первичные и вторичные амины и др. Его важное свойство - способность легко полимеризоваться и сополимеризоваться, напр, с бутадиеном, стиролом, акрилонитрилом, пропиленом.

Основные пром. методы получения И.: 1) реакцией изобутилена с формальдегидом через 4,4-диметилдиоксан-1,3 с его последующим каталитич. разложением на И. и формальдегид (т. н. ди-оксановый метод); 2) каталитич. дегидрированием изопентава или изоамиленов; 3) димеризацией пропилена с образованием 2-метилпентена-1, последующей его изомеризацией в 2-метилпентен-2 и пиролизом (650-800 ºC) последнего до И. Кроме того, И. может быть выделен из газов пиролиза нефтепродуктов (из фракции углеводородов Cs побочных продуктов произ-ва этилена).

И. хранят в присутствии ингибиторов, напр, гидрохинона, для предотвращения самопроизвольной полимеризации. И. в высоких концентрациях действует как наркотик, в малых концентрациях раздражает слизистые оболочки. Предельно допустимая концентрация И. в воздухе 40 мг/м3. И. применяют для произ-ва изопреновых каучуков и бутилкаучука.

ИЗОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ, синтетич. каучуки, продукты полимеризации изопрена. Синтез И. к. в присутствии катализаторов стереоспецифич. полимеризации (см. Полимеризация) приводит к образованию стереорегулярных полимеров, аналогичных по структуре натуральному каучуку. Катализаторами при получении И. к. служат комплексные соединения типа AlR3+TiX4, где R - алкил, X - галоген (т. н. координационно-ионные катализаторы Циглера - Натты), литийорганич. соединения, напр., литий-алкилы, или металлич. литий. Макромолекулы И. к. характеризуются высоким (65-99%) содержанием звеньев структуры 1,4-цис (I); они содержат также звенья 1,4-транс (II) и звенья 3,4 (III). И. к. с наибольшим содержанием звеньев 1,4-цис (92-99%) получают при их синтезе на комплексных катализаторах.

1007-51.jpg

Плотность И. к. 0,910-0,920 г/см3, гемп-ра стеклования ок. -70 °С, Каучуки растворимы в четырёххлористом углероде, хлороформе, монохлорбензоле, толуоле; нерастворимы в спиртах, ке-тонах. Набухание И. к. в ароматич. маслах достигает 500%. И. к. не стойки к действию концентрированных кислот, щелочей, стойки к действию воды. Высокое содержание в макромолекулах И. к. ненасыщенных связей обусловливает низкую стойкость каучуков к окислению. Подобно натуральному каучуку, И. к. склонны к кристаллизации при растяжении (выше 0 ºC) или без растяжения (ниже 0 ºC).

Осн. вулканизующий агент для И. к.- сера; наиболее распространённые ускорители вулканизации - производные тиазолов (в т. ч. и сульфенамидные), тиурамдисульфиды и др. Ненаполненные и саженаполненные вулканизаты И. к. равноценны по осн. свойствам вулканизатам каучука натурального.

И. к., в особенности получаемые на комплексных катализаторах, применяют вместо натурального каучука в произ-ве шин, транспортёрных лент, изделий нар. потребления, мед. назначения и др. Произ-во И. к. было впервые организовано в США в 1958; в СССР - в 1964. К 1967 СССР стал крупнейшим производителем этих каучуков. Торговые марки И. к.: отечественный - СКИ-3, зарубежные - IR-307, IR-310, амершюл SN, натсин и др. Мощности произ-ва И. к. в капиталистич. странах в 1971 составляли ок. 350 тыс. т.

Лит. см. при ст. Каучуки синтетические.

ИЗОПРЕНИИДЫ, обширный класс природных соединений, образующихся в организмах из мевалоновой кислоты. Последняя в микросомах клеток превращается в "пятиуглеродные фрагменты" со скелетом изопрена. Биосинтез И.- процесс последоват. соединения (конденсации) таких пятиуглеродных единиц в цепи различной длины. Сдваивание, циклизация, окисление, восстановление, перегруппировка таких цепей приводят к необычайному структурному разнообразию И. К И. относятся: терпены и их производные, стерины, стероиды, каро-тиноиды, ксантофиллы, а также полиизопреноиды - каучук натуральный и гуттаперча. Ряд И. имеет важное бяол. значение: мн. гормоны животных, растений и низших организмов, нек-рые витамины, антибиотики, аттрактанты и др.

Лит.: Биосинтез липидов, M., 1962; Косевер Э., Молекулярная биохимия, пер. с англ., M., 1964; Биохимия растений, пер. с англ., M., 1968.

ИЗОПРОПИЛОВЫЙ СПИРТ, пропанол-2, простейший вторичный спирт алифатич. ряда, CH3CH(OH)CH3; бесцветная жидкость с характерным запахом; tпл- 89,5 °С, tкип 82,4 °С, плотность 0,7851 г/см3 (20 ºC), tисп 11,7 ºC, нижний предел взрываемости в воздухе 2,5% по объёму (25 ºC). И. с. смешивается с водой и органич. растворителями во всех соотношениях, образует с водой азеотропную смесь (87,9% И.с., tкип 83,38 ºC). И. с. обладает всеми свойствами вторичных спиртов жирного ряда.

В пром-сти И. с. получают в основном сернокислотной или прямой гидратацией пропилена. В качестве сырья используют пропан-пропиленовую фракцию газов крекинга, а также пропиленовую фракцию газов пиролиза нефти. И. с. используют гл. обр. для получения ацетона (дегидрированием или неполным окислением), как растворитель, напр., эфирных масел, смол, как компонент антифризов и т. д.

ИЗОПРОПИЛОВЫЙ ЭФИР, диизопропиловый эфир, простой алифатич. эфир, (CH3)2CHOCH(CH3)2; бесцветная подвижная жидкость с характерным эфирным запахом; tкип 68,5 ºC, плотность 0,7244 г/см3 (20 0C), n 20D 1,3681, tвсп- 22,5 °С, пределы взрываемости в воздухе 1,1 - 4,5% по объёму (100 ºC). При 20 °С в воде растворяется 0,94% И. э., в И. э. - 0,55% воды (по массе). И. э. смешивается с органич. растворителями; с водой образует азеотропную смесь (96,4% И. э., (кип 61,4 °С). И. э. получают дегидратацией изоиропилового спирта серной к-той или непосредственно из пропилена и воды в присутствии серной к-ты. И. э. имеет ограниченное применение в качестве растворителя масел, жиров и т. д.

ИЗОРНИКИ, категория (по мнению нек-рых учёных - название) феодально-зависимых крестьян в Псковской земле в 14-16 вв. Платили феодалу оброк (¼, а иногда и половину урожая) и выполняли нек-рые работы. И. могли уйти лишь однажды в году - в "Филиппово заговенье" (14 нояб.), вернув при уходе ссуду с.-х. инвентарём или деньгами и уплатив ½ урожая. Имущество беглых И. переходило господину.

Лит.: Кафенгауз Б. Б., Псковские "изорники", "Уч. зап. Московского гос. педагогического ин-та им. К. Либкнехта", серия историческая, 1939, т. 4, в. 2; Греков Б. Д., Крестьяне на Руси с древнейших времён до XVII в., 2 изд., кн. 1, M., 1952; Черепнин Л. В., Из истории русского крестьянства XV в., в сб.: Доклады и сообщения Ин-та истории, в. 3, M., 1954.

ИЗОСЕЙСТЫ (от изо... и греч. seistos - приведённый в колебание, поколебленный), изолинии землетрясений одинаковой интенсивности.

ИЗОСИЛЛАБИЗМ (греч. isosylabia - равносложность, от 1007-53.jpg - равный и syllabe - слог), одинаковое количество слогов в отрезках речи. Используется и в прозе (т. н. изоколон), и особенно в поэзии, являясь, в частности, основой силлабического стихосложения. Обычно сопровождается относит, упорядоченностью и др. ритмообразующих элементов - числа слов, расположения ударений и т.п.

ИЗОСПОРИЯ (от изо... и греч. 1007-54.jpg - посев, семя, потомство), равноспоровость, образование у растений спор равного размера. Характерна для папоротников (исключая водные папоротники - сальвинии, марсилии, азоллы), хвощей, плаунов (исключая селагинеллы). У нек-рых хвощей из внешне одинаковых спор развиваются в зависимости от условий питания и освещения более мелкие - мужские заростки с антеридиями или более крупные - женские - с архегониями. T. о., регулируя условия прорастания спор, можно изменить пол заростка (физиол. разноспоровость). Cp. Гетероспория.

ИЗОСТАЗИЯ, изостатическое равновесие (от греч. isostasios - равный по весу), равновесное состояние земной коры, при к-ром она располагается на твёрдом более тяжёлом субстрате таким образом, как если бы плавала на нём по закону Архимеда. Часто слово "И" употребляется в более широком и неопределённом смысле.

В связи с И. подошва земной коры тем глубже погружена в субстрат, чем толще кора и чем она плотнее (тяжелее), поэтому горы обычно имеют "корни", т. е. расположенные под ними выступы коры вниз. И., как правило, осуществляется регионально, т. е. в равновесии находится не любой малый участок земной коры, а только достаточно крупные (шир. 100-200 км) блоки (глыбы). Полное осуществление И. приводит к тому, что под корой на любой горизонтальной поверхности, начиная с поверхности компенсации и глубже, давление постоянно. И. обнаруживается путём наблюдения отклонений отвеса, измерения толщины земной коры сейсмич. методами и гл. обр. путём определения изостатических аномалий силы тяжести, указывающих разницу между наблюдённым значением ускорения силы тяжести и тем значением, к-рое должно было бы быть в данном месте при соблюдении полной И. (и отсутствии местных неоднородностей в земной коре). Поправка, к-рую приходится вводить при таких расчётах в наблюдённое или теоретически вычисленное значение силы тяжести, наз. изостатической .редукцией (см. Гравиметрия). При этом нормальной корой (имеющей нормальную толщину) считают изостатически уравновешенную кору, поверхность к-рой расположена на уровне моря: под возвышенностью приходится предполагать недостаток массы, компенсирующий избыточную нагрузку этой возвышенности, а под водным бассейном - избыток массы, компенсирующий пониженную плотность воды по сравнению с нормальной корой. Эти недостатки и избытки масс наз. изостатической компенсацией.

Наблюдения показывают, что земная кора почти повсеместно находится в состоянии, весьма близком к полной И. Однако в областях интенсивных текто-нич. движений существуют отклонения от И., иногда очень значительные. Таковы, напр., полосы очень сильных отрицат. изостатич. аномалий вдоль океанич. желобов (см. Желоба глубоководные океанические).

И. устанавливается очень быстро. Так, во время последнего оледенения Балтийский щит и Канадский щит опустились под тяжестью льда (в совр. геол. эпоху в аналогичном состоянии находятся Антарктида и Гренландия), а при стаивании льда началось поднятие этих регионов со скоростью порядка неск. мм в год (совр. макс, поднятие в области Балтийского щита -11 мм в год). Поэтому движения, восстанавливающие И., занимают сравнительно мало времени и сейчас наблюдаются лишь в немногих местах; преобладают более медленные тектонич. движения, нарушающие И. Стремление земной коры к равновесию играет большую роль в геотектонике, но эта роль пассивна, в отличие от активной роли тектонических сил, нарушающих И. Однако изостатические силы ограничивают размах тектонических движений и восстанавливают равновесие, когда тектонические силы слабеют.

Лит.: Люстих E. H., Изостазия в изостатические гипотезы, "Тр. Геофизического ин-та АН СССР", 1957, № 38; Артемьев M. E., Изостатические аномалии силы тяжести и некоторые вопросы их геологического истолкования, M., 1966; Артюшков E. В., Об установлении изостатического равновесия земной коры, "Изв. АН СССР. Физика Земли", 1967, № 1; Артемьев M. E., Изостазия, "Земля и Вселенная", 1970, № 3.

E. H. Люстих.

ИЗОТАКТИЧЕСКИЕ ПОЛИМЕРЫ, один из видов стереорегулярных полимеров.

ИЗОТЕРМА (от изо... и греч. therme - теплота), линия на диаграмме состояния, изображающая процесс, происходящий при постоянной температуре {изотермический процесс). Уравнение И. идеального газа рV = const, где р - давление, V - объём газа. Для реального газа ур-ние И. имеет более сложный характер и переходит в ур-ние И. идеального газа только при малых давлениях или высоких темп-pax. Семейство И. реального газа в координатах p,V приведено в ст. Ван-дер-Ваальса уравнение. На диаграмме р-V в точке пересечения И. и адиабаты последняя идёт круче И. Сходный характер имеют И. ферромагнетиков в координатах M, H, где M - намагниченность, H - напряжённость магнитного поля.

ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ АВТОМОБИЛЬ, автомобиль, кузов к-рого снабжён слоем изоляц. материалов, ограничивающих теплообмен между внутр. и наружной поверхностями. Изотермич. свойства кузова характеризуются коэфф. теплопередачи (fe). И. а. в зависимости от значения k бывают двух категорий: с обычной изоляцией [k не превышает 0,7 вт/(м2*К)],т. е. [~0,6 ккал/(ч*м2 * 0С)]; с усиленной изоляцией [k не превышает 0,4 вт/(м2*К)],т. е. [~0,35 ккал/(ч*м2 * 0С)];. И. а. подразделяются на автомобили-ледники и автомобили-рефрижераторы, применяемые для перевозки скоропортящихся грузов, а также отапливаемые автомобили. Тип автомобиля выбирается в зависимости от вида груза и его упаковки, темп-ры наружного воздуха и продолжительности перевозки. Грузоподъёмность И. а. составляет от 0,2 до 20 т.

Лит.: Кузнецов E. И., Ахполов И. К., Специализированный подвижной состав для перевозки скоропортящихся грузов автомобильным транспортом, M., 1967; Кобылянский И. И., Автомобили-рефрижераторы, M., 1968.

ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС, процесс, происходящий в физич. системе при постоянной темп-ре. Для осуществления И. п. систему обычно помещают в термостат (массивное тело, находящееся в тепловом равновесии), теплопроводность к-рого велика, так что теплообмен с системой происходит достаточно быстро и её темп-pa практически не отличается от темп-ры термостата. Можно осуществить И. п. иначе - с применением источников или стоков тепла, контролируя постоянство темп-ры с помощью термометров. К И. п. относится, напр., кипение жидкости или плавление твёрдого тела при постоянном давлении. В идеальном газе при И. п. произведение давления на объём постоянно (Бойля-Мариотта закон).

При И. п. системе, вообще говоря, сообщается определённое количество теплоты (или она отдаёт теплоту) и совершается внешняя работа. Работа, совершённая идеальным газом в И. п., равна NkTln (V2/Vi), где N - число частиц газа., T - темп-pa, V1 и V2- объём газа в начале и конце процесса, k - Болъцмана постоянная.

В твёрдом теле и большинстве жидкостей И. п. очень мало изменяет объём тела, если только не происходит фазовый переход.

В. Л. Покровский.

ИЗОТЕРМИЯ, относительное постоянство темп-ры тела, обеспечиваемое физиол. механизмами терморегуляции. И. свойственна человеку и теплокровным, или гомойотермным животным. У холоднокровных, или пойкилотермных животных темп-pa тела меняется в соответствии с темп-рой окружающей среды.

ИЗОТЕРМЫ (от изо... и греч. therme - теплота), изолинии температуры воздуха, воды или почвы. Чаще всего составляются карты И. для средней многолетней месячной темп-ры воздуха, средней темп-ры любого периода времени или темп-ры на определённый момент времени. Для исключения влияния высоты при проведения И. иногда значения темп-р приводят предварительно к уровню моря, принимая, что с увеличением высоты темп-pa воздуха понижается в среднем на 0,6 °С на каждые 100 м.

ИЗОТИОЦИАНОВОЙ КИСЛОТЫ ЭФИРЫ, изотиоцианаты, горчичные масла, органич. соединения общей ф-лы 1007-55.jpg, где R - алифатич. или ароматич. радикал. И. к. э.- жидкости с резким запахом. Они перегоняются без разложения, не растворяются в воде, обладают слезоточивым действием и при попадании на кожу вызывают ожоги. Свойства нек-рых И. к. э. приведены в таблице:

Многие И. к. э. встречаются в растениях в свободном состоянии или в виде гликозидов - соединений с сахарами или др. веществами; аллилизотяоцианат - острое и пахучее начало горчицы. И. к. э. весьма реакционноспособны; они легко присоединяют по связи N = C спирты, фенолы, меркаптаны и др. соединения с образованием производных тиокарба-миновой к-ты (R-NH-CX = S, где X = OR, OAr, SH, SR, CN, NH2 и др.). Присоединение карбоновых и тиокарбо-новых к-т сопоовождается выделением соответственно COS и CS2 с образованием амидов кислот 1007-56.jpg . И. к. э. гидролизуются при нагревании (особенно легко в присутствии щелочей и кислот) и восстанавливаются водородом (в момент выделения) до аминов (RNH2), галогенируются с образованием карбил-амингалогенидов (R - N = CX2), взаимодействуют с окисью ртути, давая изоцианаты (R-N = C = O). И. к. э. получают изомеризацией тиоцианатов (роданидов1007-57.jpg) при нагревании, разложением производных дитиокарбаминовой к-ты или тиомочевины и др. способами.

Многие И. к. э. обладают бактерицидным, фунгицидным я инсектицидным действием. Некоторые И. к. э. используются, например, в производстве синтетических волокон.

В. H. Фросин.

ИЗОТОВ Никита Алексеевич [27.1(9.2). 1902, М. Драгунка, ныне Кромского р-на Орловской обл.,-14.1.1951, г. Енакиево Донецкой обл.], рабочий-шахтёр, инициатор массового обучения молодых рабочих кадровыми рабочими, один из зачинателей стахановского движения. Чл. КПСС с 1936. Работая забойщиком шахты № 1 "Кочегарка" (Горловка), И. добился высокой производительности труда. 11 мая 1932 выступил в газ."Правда" со статьёй о своём опыте, положившем начало "изотовскому движению". В 1933 организовал на шахте участок-школу для повышения квалификации молодых забойщиков посредством инструктажа на рабочем месте. Школы под назв. "изотовских" получили широкое распространение. В первые дни возникновения стахановского движения И. 11 сент. 1935 выполнил за смену более 30 норм, добыв 240 т угля; 1 февр. 1936 он установил новый мировой рекорд - 607 т угля за 6 ч работы. В 1935-37 И. учился в Пром. академии в Москве. С кон. 1937 работал на руководящих постах в угольной пром-сти. На 18-м съезде КПСС (1939) был избран чл. Центр. ревизионной комиссии. Деп. Верх. Совета СССР 1-го созыва. Награждён 2 орденами Ленина, 2 др. орденами, а также медалями.

Соч.: Моя жизнь. Моя работа, Хар.,1934.

Лит.: Сенин Г., Никита Изотов, М.- Хар., 1951.

ИЗОТОНИЧЕСКИЕ РАСТВОРЫ (от изо... и греч. tonos-напряжение), растворы с одинаковым осмотическим давлением; в биологии и медицине - природные или искусственно приготовленные растворы с таким же осмотич. давлением, как и в содержимом животных и растит, клеток, в крови и тканевых жидкостях. В нормально функционирующих животных клетках внутриклеточное содержимое обычно изотонично внеклеточной жидкости. При сильном нарушении изотоничности растворов в растит, клетке и окружающей среде вода и растворимые вещества свободно перемещаются в клетку или обратно, что может привести к расстройству нормальных функций клетки (см. Плазмолиз, Тургор). Как правило, по своему составу и концентрации И. р. близки к мор. воде. Для теплокровных животных изотоничны 0,9% -ный раствор NaCl и 4,5%-ный раствор глюкозы. И. р., близкие по составу, рН, буферности и др. свойствам к сыворотке крови, наз. физиологическими растворами (раствор Рингера для холоднокровных животных и растворы Рингера-Локка и Рянгера-Тироде для теплокровных животных). В кровезамещающие И. р. для создания коллоидно-осмотического давления вводят высокомолекулярные соединения (декстран, поливинол и др.)/ Cp. Гипертонические растворы, Гипотонические растворы.

А. А. Булычёв, В. А. Соловьёв.

ИЗОТОНИЧЕСКОЕ МЫШЕЧНОЕ СОКРАЩЕНИЕ, сокращение мышцы при неизменном напряжении, выражающееся в уменьшении её длины и увеличении поперечного сечения. В организме И. м. с. в чистом виде не наблюдается. К чисто И. м. с. приближается движение ненагруженной конечности; при постепенном увеличении груза до тех пор, когда он уже не может быть поднят, удаётся наблюдать все переходы от И. м. с. к изометрическому мышечному сокращению.

ИЗОТОНИЯ, относительное постоянство осмотич. давления в жидких средах и тканях организма; то же, что изоосмия.

ИЗОТОНЫ, атомы различных химич. элементов с одинаковым числом нейтронов в ядрах. Пример И.-атомы 52He, 63Li,

Be, В, ядра к-рых содержат 3 нейтрона. Из этих И. 5He распадается практически мгновенно, 6Li- стабилен, 7Be и 8B - радиоактивны с периодом полураспада соответственно 43 дня и 0,8 сек. См. Изотопы, Ядро атомное.

ИЗОТОПИЧЕСКАЯ ИНВАРИАНТНОСТЬ, свойство сильных взаимодействий элементарных частиц. Существующие в природе частицы, обладающие сильными взаимодействиями (адроны),можно разбить на группы "похожих" частиц, в каждую из к-рых входят частицы с примерно равными массами и одинаковыми внутр. характеристиками (сяиком, барионным зарядом, странностью), за исключением электряч. заряда. Такие группы наз. изотопическими мультиплетами. Оказывается, что сильное взаимодействие для всех частиц, входящих в один и тот же изотопич. мультиплет, одинаково, т. е. не зависит от электрич. заряда,- в этом и состоит симметрия сильных взаимодействий, наз. И. и.

Простейший пример частиц, к-рые могут быть объединены в один изотопич. мультиплет,- протон (р) и нейтрон (п). Опыт показывает, что сильное взаимодействие протона с протоном, нейтрона с нейтроном и протона с нейтроном одинаково (если они находятся соответственно в одинаковых состояниях); это послужило исходным пунктом для установления И. и. Протон и нейтрон рассматриваются как два разных зарядовых состояния одной частицы - нуклона; они образуют изотопич. дублет. Др. примеры изотопич. мультиплетов: пи-мезоны1007-58.jpg и 1007-59.jpg, образующие изотопич. триплеты.

Электрич. заряд Q частицы, входящей в изотопич. мультиплет, выражается формулой Гелл-Мана - Нишиджимы:

1007-60.jpg

Здесь В - барионный заряд, S - странность (одинаковые для всех частиц в данном изотопич. мультиплете), а величина /з пробегает с интервалом в единицу все значения от нек-poro макс, значения I (целого или полуцелого) до минимального, равного -I: I3=I, I-1, ...,-I. Общее число значений, к-рые может принимать величина /з (и Q) для данного изотопич. мультиплета, а следовательно, и число частиц в изотопич. мультиплете, равно 2I + 1. Величина I, определяющая число частиц в изотопич. мультиплете, наз. изотопическим спином, а величина I3 - "проекцией" изотопич. спина. Эти названия основаны на формальной математич. аналогии с обычным спином частиц, поскольку, согласно квантовой механике, для частиц со спином J проекция спина на произвольное направление в пространстве может принимать через единицу значения от +J до -J,т. е. иметь 2J + 1 значений.

Изотиоцианаты

t ºC

Плотность, г/cм3 (t 0C)

Mетилизотиоцианат CH3NCS

119

1,069 (37°)

Этилизотиоцианат C2H8NCS

131

1,003 (18°)

Аллилизотиоцианат CH2=CH-CH2NCS

150

1,016 (15°)

Фенилизотиоцианат C6H5NCS

222

1,129 (23°)

T. к. нуклоны существуют в двух зарядовых состояниях, то для них (как и для всех др. частиц, входящих в изотопич. дублеты) 2I + 1 = 2, т. е. I = ½, а Iз может принимать два значения: + ½ для протона (что соответствует Q= +1, т. к. у нуклонов барионный заряд B = I, а странность S=O) и -1Ii для нейтрона (Q=O). Изотопич. триплету пионов соответствует I = I, a I3 равно +1 для 1007-61.jpg, О для1007-62.jpg и -1 для 1007-63.jpg. Частицы с I = 0 не имеют изотопич. "партнёров" и являются изотопич. синглетами; к таким частицам относятся, напр., гипероны1007-64.jpg

Изотопич. спин является, т. о., важной характеристикой адрона - квантовым числом, показывающим, какое количество изотопич. "партнёров" имеет данная частица (или в каком числе зарядовых состояний она может находиться).

На основе И. и. удаётся предсказать существование, массу и заряды новых частиц, если известны их изотопич. "партнёры". Так было предсказано существование1007-65.jpg1007-66.jpg по известным 1007-67.jpg,

И. и. имеет место и для составных систем из адронов, в частности для атомных ядер. Изотопич. спин сложной системы складывается из изотопич. спинов входящих в систему частиц, при этом сложение производится по тем же правилам, что и для обычного спина. Так, система из двух частиц с изотопич. спинами ½ (напр., нуклон) и 1 (напр., 1007-68.jpg-мезон) может иметь иэотопич. спин I = 1+½ = = 3/2 ИЛИ I = I-½ = ½.

В ядрах И. и. проявляется в существовании уровней энергии с одинаковыми квантовыми числами для различных изобаров (т. е. для ядер, содержащих одинаковое число нуклонов и отличающихся электрич. зарядом). Примером служат ядра 146С, 147N, 148О: осн. состояния ядер 14C , 14O и первое возбуждённое состояние 14N образуют изотопич. триплет, I = 1 (см. рис.). Все квантовые числа этих уровней одинаковы, а различие в их энергиях можно объяснить разницей электростатич. энергий из-за различия в электрич. зарядах этих ядер. (Осн. уровень 14N имеет изотопич. спин I == 0, поэтому

1007-69.jpg

у него нет аналогов в ядрах 14C и 14O.) Из И. и. следует закон сохранения полного изотопич. спина I в процессах, обусловленных сильными взаимодействиями. Этот закон приводит к определённым соотношениям между вероятностями процессов для различных частиц, входящих в одинаковые изотопич. мультиплеты, а также к запрету некоторых реакций [напр., реакция1007-70.jpg не может происходить за счёт сильных взаимодействий, т. к. для d (дейтрона) и 1He I=0, а для 1007-71.jpg-мезона I=1]. Экспериментальной проверке таких предсказаний посвящено мн. работ на ускорителях заряженных частиц высокой энергии.

И. и. имеет место только для сильных взаимодействий и нарушается электромагнитными взаимодействиями (явно зависящими от электрич. зарядов частиц, т. е. от 1з), "сила" к-рых по порядку величины составляет примерно 1% от сильных взаимодействий. Различие электромагнитных взаимодействий для разных частиц, входящих в один и тот же изотопич. мультиплет, и обусловливает различие в их массах.

Лит. см. при ст. Элементарные частицы.

С. С. Герштейн.

ИЗОТОПИЧЕСКИЙ СПИН, одна из характеристик сильно взаимодействующих частиц, определяющая (вместе с др. характеристиками - массой, спином, барионным зарядом) её принадлежность к группе частиц с близкими свойствами (но разными электрич. зарядами), одинаковым образом участвующих в сильных взаимодействиях. См. Изотопическая инвариантность.

ИЗОТОПНЫЕ ИНДИКАТОРЫ, вещества, имеющие отличный от природного изотопный состав и благодаря этому используемые в качестве метки при изучении самых разнообразных процессов. Роль изотопной метки выполняют стабильные или радиоактивные изотопы хим. элементов, к-рые легко могут быть обнаружены и определены количественно. Высокая чувствительность и специфичность И. и. позволяют проследить за ними в сложных процессах перемещения, распределения и превращения веществ в сколь угодно сложных системах, в т. ч. и в живых организмах.

Метод И. и. (наз. также методом меченых атомов) был впервые предложен Д. Хевеши и Ф. Пакетом в 1913. Широкое использование И. и. стало возможным благодаря развитию ядерной техники, позволившей получать изотопы в массовом масштабе.

Метод И. и. основан на том, что хим. свойства разных изотопов одного элемента почти одинаковы (благодаря чему поведение меченых атомов в изучаемых процессах практически не отличается от поведения др. атомов того же элемента), и на лёгкости обнаружения изотопов, особенно радиоактивных. При использовании метода необходим учёт возможных реакций изотопного обмена, приводящих к перераспределению меченых атомов (следовательно, к потере соединением метки), а иногда и учёт радиационных эффектов, связанных с влиянием радиоактивных излучений на ход процесса. Изотоп, используемый в качестве метки, вводится в состав изучаемых соединений. Могут быть использованы как стабильные, так и радиоактивные изотопы.

Преимущество стабильных изотопов - их устойчивость и отсутствие ядерных излучений. Однако только небольшое число элементов имеет подходящие стабильные изотопы. Малая доступность последних и сравнительно сложная техника обнаружения составляют недостатки метода И. и. с применением стабильных изотопов. Преимущество радиоактивных изотопов - возможность их получения практически для всех элементов периодич. системы, высокая чувствительность, специфичность и точность определения, простота и доступность измерительной аппаратуры. Поэтому большинство исследований, использующих метод И. и., выполнено с радиоактивными изотопами.

Такие элементы, как водород, углерод, сера, хлор, свинец, имеют удобные для использования как стабильные - 2H, 13C, 34S, 35Cl, 37Cl, 204Pb, так и радиоактивные изотопы - 3H, 11C, 14C, 35S, 36Cl, 212Pb. В качестве изотопов азота и кислорода чаще всего применяются стабильные 15N и 18O и др. Стабильные И. и. получают обогащением природных изотопных смесей путём многократного повторения операции разделения (перегонка, диффузия, термодиффузия, изотопный обмен, электролиз; см. Изотопов разделение), а также на масс-спектрометрич. установках и при ядерных реакциях.

Для элементов, существующих в природе в виде одного изотопа (Be, F, Na, Al, P, I), в качестве меченых атомов используют только искусств, радиоактивные изотопы; примером часто применяемых радиоактивных изотопов служат 3H, 14C, 32P, 33S, 45Ca, 51Cr, 59Fe, 60Co, 89Sr, 95Zr, 93Nb, 110Ag, 131I и др. Выбор радиоактивного изотопа определяется его ядерными характеристиками - периодом полураспада, типом и энергией излучения. Для индикации пригодны радиоактивные изотопы, период полураспада к-рых не очень мал, что позволяет работать в течение времени, необходимого для эксперимента, но и не очень велик, что даёт возможность работать с весьма малыми количествами индикатора.

Осн. методом анализа стабильных изотопов служит масс-спектрометрия (чувствительность 10-4 % изотопа при точности 0,1-1% для проб массой в доли мг). Всё большее применение находят спектральные методы и парамагнитный резонанс. Дейтерий, 18O и нек-рые др. изотопы определяют по изменению показателя преломления, теплопроводности, плотности как самого элементарного вещества, так и его соединений. Радиоактивные изотопы определяют по их излучению при помощи счётчиков Гейгера или сцинтилляционных счётчиков. Так, с помощью счётчика Гейгера можно уловить излучение 10-11 г углерода 14C, 10-16 г фосфора 32P и йода 131I, 10- г углерода 11C и т. д. Совр. жидкостные сцинтилляционные счётчики позволяют с высокой эффективностью и точностью проводить определение изотопов с мягким бета-излучением (3H, 14C, 35S и др.). Введение в практику этого метода изотопного анализа повышает его производительность и позволяет работать с незначит. активностями, приближающимися к активности космич. фона.

Широкое применение в биологии получил метод авторадиографии. При работе с радиоактивными изотопами необходимо соблюдать правила техники безопасности в соответствии с существующими нормами.

Известны различные способы синтеза меченых соединений. Наряду с обычным хим. синтезом используются реакции изотопного обмена и биол. синтез. В большинстве случаев изотопная метка занимает определённое положение в молекуле; напр., пропионовую кислоту можно пометить по углероду тремя способами: 1007-72.jpg

Имеются  три осн. направления использования И. и. Методом И. и. изучают характер распределения веществ и пути их перемещения. И. и. вводят в ту или иную систему и через определённые промежутки времени устанавливают наличие И. и. в различных частях системы. Наиболее наглядные картины распределения получаются без разрушения образца при помощи радиоавтограмм (см. Авторадиография).

Др. направление использования И. и.- количественный анализ. Один из самых простых и распространённых вариантов метода И. и.- метод изотопного разбавления, при к-ром к анализируемому веществу добавляют дозированное количество И. и. и по степени его разбавления судят об исходном количестве вещества. Этот метод позволяет производить определение ничтожно малых количеств трудноопределяемых веществ и, наоборот, больших масс веществ; анализировать сложные смеси, анализ и разделение к-рых др. методами невозможны. Широкими возможностями отличается примыкающий к методу И. и. активационпый анализ, где меткой служит изотоп другого элемента, образованный из данного в результате ядерной реакция. Особенно большое значение этот метод имеет при определении микроэлементов в металлах, сплавах, минералах, тканях, при быстром контроле технология, процессов. Количеств, анализ природных изотопов, входящих в естественные радиоактивные ряды урана и тория, а также количественное определение изотопа 14C в умерших организмах позволяют определять возраст горных пород и археология, находок.

Третьим направлением использования И. и. является выяснение механизма различных процессов и изучение строения хим. соединений. Введение изотопной метки в определённое положение молекулы устраняет хим. неразличимость атомов, допуская возможность однозначного выяснения механизма тех или иных реакций, для к-рых обычные хим. методы описывают только начальное и конечное состояния.

Все указанные направления применения И. и. широко представлены в различных областях химии, биологии, медицины, техники, с. х-ва и т. д. Ниже приводятся отд. примеры их использования.

Лит.: Радиоактивные изотопы в химических исследованиях, Л.- M., 1965; Pогинский С. З., Теоретические основы изотопных методов изучения химических реакций, M., 1956; Ядернофизические методы анализа веществ, M., 1971 (Всесоюзная научно-техническая конференция "XX лет производства и применения изотопов и источников ядерных излучений в народном хозяйстве СССР", Минск, 1968).

К. Б. Заборенко.

В биологии И. и. применяют для решения как фундаментальных, так и прикладных биол. проблем, изучение которых др. методами затруднено или невозможно. Существенное для биологии преимущество метода меченых атомов состоит в том, что использование И. и. не нарушает целостности организма и его осн. жизненных отправлений. С применением И. и. связаны MH. крупные достижения совр. биологии, определившие расцвет биол. наук во 2-й пол. 20 в. С помощью стабильных и радиоактивных изотопов водорода (2H и 3H), углерода (13C н 14C), азота (15N), кислорода (18O), фосфора (32P), серы (35S), железа (59Fe), иода (131I) и др. были выяснены и детально изучены сложные и взаимосвязанные процессы биосинтеза и распада белков, нуклеиновых к-т, углеводов, жиров и др. биологически активных соединений, а также хим. механизмы их превращений в живой клетке (рис. 1-3). Применение И. и. привело к пересмотру прежних представлений о природе фотосинтеза, а также о механизмах, обеспечивающих усвоение растениями неорганич. веществ - карбонатов, нитратов, фосфатов и др.

С помощью И. и. выполнено огромное число исследований в самых разнообразных направлениях биологии и биохимии. Одно из направлений включает работы по изучению динамики и путей перемещения популяций в биосфере и отд. особей внутри данной популяции, миграции микробов, а также отд. соединений внутри организма. Вводя в организмы с пищей или путём инъекций метку, удалось изучить скорость и пути миграции мн. насекомых (москитов, мух, саранчи), птиц, грызунов и др. мелких животных и получить данные о численности их популяций. В области физиологии и биохимии растений с помощью И. и. решён ряд теоретич. и прикладных проблем: выяснены пути поступления минеральных веществ, жидкостей и газов в растения, а также роль различных хим. элементов, в т. ч. микроэлементов, в жизни растений (рис. 4). Показано, в частности, что углерод поступает в растения не только через листья, но и через корневую систему, установлены пути и скорости передвижения ряда веществ из корневой системы в стебель и листья и из этих органов к корням. В области физиологии и биохимии животных и человека изучены скорости поступления различных веществ в их ткани (в т. ч. скорость включения железа в гемоглобин, фосфора - в нервную н мышечные ткани, кальция - в кости).

Важная группа работ охватывает исследования механизмов хим. реакций в организме. Так, во мн. случаях удалось установить связь между исходными и вновь образующимися молекулами, проследить за "судьбой" отд. атомов и хим. групп в процессах обмена веществ, а также выяснить последовательность и скорость этих превращений. Полученные данные сыграли решающую роль при построении совр. схем биосинтеза и метаболизма (метаболических карт), путей превращения пищи, лекарственных препаратов и ядов в живых организмах. К работам этой группы относится выяснение вопроса о происхождении кислорода, выделяемого в процессе фотосинтеза: оказалось, что его источником является вода, а не двуокись углерода. С др. стороны, применение 14CO2 позволило выяснить пути превращений двуокиси углерода в процессе фотосинтеза. Использование "меченой" пищи привело к новому представлению о скоростях всасывания и распространения пищевых веществ, об их "судьбе" в организме и помогло проследить за влиянием внутр. и внеш. факторов (голодание, асфиксия, переутомление и т. д.) на обмен веществ. Метод И. и. позволил изучить процессы обратимого транспорта веществ через биологические мембраны. Было показано, что концентрации веществ по обе стороны мембраны остаются постоянными с сохранением градиентов концентрации, характерных для каждой из разделённых мембранами сред.

1007-73.jpg

Рис. 4. Схема опыта по изучению поглощения радиоактивных изотопов раздельно корнями и плодами арахиса: 1 - среда для корней; 2 - среда для плодов.

Метод И. и. нашёл применение в исследовании процессов, решающую роль в к-рых играет передача информации в организме (проводимость нервных импульсов, ,инициация и рецепция раздражения и др.). Эффективность метода И. и. в работах этого рода обусловлена тем, что исследования проводятся на целостных, интактных организмах, сохраняющих неповреждённой всю сложную систему нервных и гуморальных связей. Наконец, группа работ включает исследования статических характеристик биол. структур, начиная с молекулярного уровня (белки, нуклеиновые к-ты) и кончая надмолекулярными структурами (рибосомы, хромосомы и др. органел-лы). Напр., исследования относительной устойчивости белков и нуклеиновых к-т в 1H2O, 2H2O и в H218O способствовали выяснению природы сил, стабилизирующих структуру биополимеров, в частности роли водородных связей в биол. системах.

Важное значение при выборе изотопа имеет вопрос о чувствительности метода изотопного анализа, а также о типе радиоактивного распада и энергии излучения. Преимущество стабильных изотопов (2H, 18O, 15N и др.) - отсутствие излучений, часто оказывающих побочное воздействие на исследуемую живую систему. В то же время, сравнительно низкая чувствительность методов их определений (масс-спектроскопия, денситометрия), а также необходимость выделения меченого соединения ограничивают применение стабильных изотопов в биологии. Высокая чувствительность регистрации гамма-активных изотопов (59Fe, 131I и др.) позволила в живом организме измерить скорость кроветока, определить кол-во крови и время её полного кругооборота, исследовать работу желез внутр. секреции.

Лит.: Камеи M., Радиоактивные индикаторы в биологии, пер. с англ., M., 1948; Xевеши Г., Радиоактивные индикаторы, их применение в биохимии, нормальной физиологии и патологической физиологии человека и животных, пер. с англ., M., 1950; Метод меченых атомов в биологии, M., 1955; Рогинский С. З., Шноль С. Э., Изотопы в биохимии, M., 1963; Ванг Ч., Уиллис Д., Радиоиндикаторный метод в биологии, пер. с англ.. M., 1969; Радиоактивные изотопы во внешней среде и организме, M., 1970.

Я. H. Верховская.

И. и. в медицине. С помощью И. и. были раскрыты механизмы развития (патогенез) ряда заболеваний; их применяют также для изучения обмена веществ и диагностики мн. заболеваний (см. Радиоизотопная диагностика).И., и. вводят в организм в крайне малых количествах, не способных вызвать к.-л. патологич. сдвиги. Различные элементы неравномерно распределяются в организме. Аналогично им распределяются и И. и. Излучение, возникающее при распаде изотопа, регистрируют радиометрич. приборами, сканированием, авторадиографией и др. Так, состояние большого и малого круга кровообращения, сердечного кровообращения, скорости кроветока, изображение полостей сердца определяют с помощью соединений, включающих 24Na, 131I, 99мТс; для изучения лёгочной вентиляции и заболеваний спинного мозга применяют 99mTc, 133Xe; макроагрегаты альбумина человеческой сыворотки с 131I используют для диагностики различных воспалительных процессов в лёгких, их опухолей и при различных заболеваниях щитовидной железы. Концентрационную и выделительную функции печени изучают при помощи краски бенгалроз с 131I, 198Au; функцию почек - при ренографии с 13Ч-гиппураном и скен-нированием после введения неогидрина, меченого 203Hg или 89мТс. Изображение кишечника, желудка получают, используя 99mTc, селезёнки - применяя эритроциты с 99mTc или 51Cr; с помощью 75Se диагностируют заболевания поджелудочной железы. Диагностич. применение имеют также 85Sr и 34P.

А. В. Козлова.

И. и. в сельском хозяйстве (3H, 14C, 22Na, 32P, 35S, 42К, 43Ca, 60Co, 65Zn, 99Mo и др.) широко используются для определения физич. свойств почвы и запасов в ней элементов пищи растений, для изучения взаимодействия почвы и удобрений, процессов усвоения растениями питательных элементов из минеральных туков, поступления в растения минеральной пищи через листья и др. вопросов почвоведения и агрохимии. Пользуются И. и. для выявления действия на растительный организм пестицидов, в частности гербицидов, что позволяет установить концентрацию и сроки обработки ими посевов. Применяя метод И. и., исследуют важнейшие биол. свойства с.-х. культур (при оценке и отборе селекционного материала) - урожайность, скороспелость, хладостойкость. В животноводстве изучают физиол. процессы, протекающие в организме животных, проводят анализ кормов на содержание токсич. веществ (малые дозы к-рых трудно определить хим. методами) и микроэлементов. При помощи И. и. разрабатывают приёмы автоматизации производств, процессов, напр, отделение корнеклубнеплодов от камней и комков почвы при уборке комбайном на каменистых и тяжёлых почвах.

ИЗОТОПНЫЕ МЕТОДЫ в геологии, методы изучения геол. процессов, основанные на исследовании содержания и соотношений радиоактивных, радиогенных и стабильных изотопов отдельных химич. элементов в горных породах, минералах, природных водах, газах и органич. веществе.

Наиболее разработаны и широко применимы методы абсолютной геохронологии (см. Геохронология). С их помощью, по соотношению радиоактивных изотопов и дочерних продуктов их распада, напр. 235U - 207Pb; 238U - 206Pb. 232Th -208pb. 87Rb -87Sr. 40K - 40Ar и др., определяется абс. возраст горных пород и минералов. Методами абс. геохронологии определён возраст пород Земли, Луны, метеоритов; по изотопному составу инертных газов (Ar, Xe и мн. др.) судят о радиационном возрасте метеоритов (времени воздействия на них космич. облучения). Изотопный состав инертных газов Земли и метеоритов несёт богатую информацию об особенностях образования вещества Солнечной системы (см. Космохимия). Содержание 14C( T ½ = 5600 лет) в ископаемых остатках на Земле позволяет определять время их захоронения; с помощью 14C определён возраст многих археол. находок. Различное содержание 14C в годовых кольцах древесины деревьев может указывать на неодинаковую интенсивность образования его в атмосфере прошлых геол. периодов, связанную с периодами изменения интенсивности космич. облучения планеты. По парам 230Io - 232Th; 230Io - 221Ra, а также по абс. содержанию радиоактивных 14C и 10Be в донных отложениях океанов и морей определяются скорость и время накопления различных донных морских осадков; средняя продолжительность накопления неконсолидированных осадков в океане достигает 150*106 лет.

Важную роль в геол. исследованиях играет вариация в содержании стабильных изотопов. Несмотря на небольшое различие в физ. и хим. свойствах изотопов при нек-рых геол. процессах происходит фракционирование (разделение) изотопов отдельных хим. элементов. Наибольший эффект фракционирования характерен для лёгких элементов - H, С, N, О, S и др., т. к. для них относительная разница в массах изотопов наибольшая. Различия в свойствах изотопов тяжёлых элементов малы и на совр. уровне измерительной техники трудно определяются. Измерения ведутся на масс-спектрометре по отношению к эталонам, изотопный состав к-рых принимается всеми лабораториями мира. Результаты измерений выражаются в величинах 6, показывающих, на сколько % или 0/00 содержание тяжёлого изотопа в образце больше (+б) или меньше (-б), чем в эталоне.

Одним из наиболее распространённых процессов фракционирования стабильных изотопов является изотопный обмен. Глубина разделения изотопов определяется кинетическими и термодинамич. факторами. При высокой темп-ре фракционирование минимально, при низкой - максимально. При обычной темп-ре наиболее восстановленные соединения С, S, N содержат больше лёгкого изотопа; высокоокисленные их соединения содержат больше тяжёлого изотопа, напр.:

1007-74.jpg

Изучение вариаций состава стабильных изотопов позволяет решать одну из важнейших задач геохимии - восстановление истории атомов, путей их миграции Б течение геол. процессов. Так, выделение 4He и 3He, а также других изотопов нейтральных газов при вулканич. извержениях, особенно в областях срединно-океанич. хребтов, позволяет изучать глубинные процессы, идущие в мантии Земли. Испарение водных масс с поверхности океанов и морей сопровождается разделением изотопов. В водяном паре изотопный состав водорода ('Н/2Н) и кислорода (16О/18О) легче, чем в морской воде. Пары воды содержат преим. 1H2O, а более тяжёлая молекула воды (2H2O) обогащает океанич. воду. При конденсации паров воды снова происходит разделение изотопов, и первые капли дождя содержат более "тяжёлую" воду, чем последующие. Наиболее "лёгкая" вода кристаллизуется в виде снега и льда в полярных областях, напр, в Антарктике, где содержание 2H в различных слоях снега и льда зависит от того, в каком сезоне года они накапливались. Пресные воды легче морских, и их изотопный состав иногда имеет сезонные колебания. При изотопном обмене между разными компонентами устанавливается равновесие реакции, напр.: C10O2 + H218O <-> H2C16O218O<-> 2 H216O + C16O18O. Так, образование карбонатов в условиях термодинамич. равновесия с раствором сопровождается смещением изотопного состава кислорода. Величина этого смещения зависит от темп-ры.

Напр., наибольшее обогащение карбоната кальций (СаСОз) изотопом 18O происходит при осаждении СаСОз в холодной воде. Зависимость фракционирования изотопов от температуры, при к-рой протекает реакция, была положена в основу палеотермометрического метода; так, изучение изотопного состава кислорода известковых скелетов ископаемых морских организмов позволяет определять тсмп-ры древних морей. Метод настолько чувствителен, что по кольцам роста раковин устанавливаются сезонные колебания темп-ры древних морей.

Немалую роль в изучении геол. процессов играют изотопы серы. Изотопный состав серы в горных породах и минералах Земли подвержен значит, колебаниям. За стандарт изотопного состава серы принимается сера метеоритов. Обычно измеряются вариации в отношениях наиболее распространённых изотопов 32S/34S. Осн. процесс изотопного фракционирования серы связан с перераспределением изотопов между окисленными (сульфатами) и восстановленными (сульфидами) соединениями серы. Изотопное фракционирование в геол. процессах могло начаться только после появления окисленных соединений серы, т. е. после появления на Земле свободного кислорода. Поэтому, изучая изотопный состав серы древних отложений, можно определить время формирования кислородной атмосферы Земли. Важным механизмом разделения изотопов серы является восстановление сульфатов. В условиях низких темп-р восстановление обычно идёт с помощью сульфатредуцирующих бактерий. Образующийся сероводород обогащается лёгким изотопом серы, а оставшийся сульфат утяжеляется. Вся сера сульфидных соединений прошла стадию биогенного окисления, в результате чего изотопный состав серы, напр., океанич. сульфатов утяжелён на неск. % по сравнению с серой метеоритов. Эта величина служит важной планетарной константой. Изотопный состав серы месторождений сульфидов цветных тяжёлых металлов позволяет восстанавливать историю атомов серы до момента их фиксации в рудах и решать вопрос об источнике рудного вещества. В частности, выясняется большая роль в рудообразовании серы, которая прошла стадию редукции сульфатов. Установлено, что в магматич. процессы часто вовлекается вещество осадочных пород.

По изотопным отношениям углерода 12C/13C выделяются два вида соединений. Одним свойственно повышенное содержание тяжёлого углерода 1007-75.jpg , напр. углерод осадочных карбонатных отложений; другим - лёгкого (б13C ~ ~ - 20, - 40 %о), напр, углерод нефти, горючих газов, совр. организмов и т. п. При образовании алмазов, карбонатитов в мантии Земли происходит фракционирование изотопного состава углерода. Изотопный состав углерода алмазов и карбонатитов отличается от углерода, напр., карбонатов и одинаков в разных точках земного шара. Изучение изотопного состава углерода позволяет ближе подойти к решению вопроса о происхождении нефти, газа, алмазов, углеводородных соединений в магматич. породах, графита в древних метаморфич. толщах.

Методы изотопных исследований - новая развивающаяся область геологии. В последние годы обнаружены колебания в изотопном составе В, Mg, Cu, Si и нек-рых др. элементов. Изучение геол. значения этих колебаний - задача будущего.

А. П. Виноградов.

ИЗОТОПНЫЕ ЭФФЕКТЫ, изотопические эффекты, различия в свойствах изотопов данного элемента или в свойствах соединений, отличающихся изотопным составом, обусловленные разницей их атомных масс. Неодинаковые свойства изотопов, определяемые не массой, а др. характеристиками атомного ядра (проявляющиеся в радиоактивном распаде и т. п.), обычно не относятся к И. э.

Разница в массах изотопов обусловливает различие масс молекул, их моментов инерции, прочности соответствующих хим. связей. Это приводит как к неравномерному распределению изотопов между хим. соединениями при достижении равновесия изотопного обмена (термодинамические И. э.), так и к неодинаковым скоростям одной и той же хим. реакции, протекающей с участием разных изотопных форм реагирующих соединений (кинетические И. э.). Относительное различие масс изотопов тем меньше, чем больше атомный номер элемента. У изотопов водорода оно составляет 100% для дейтерия D (2H) и 200% для трития T (3H) по сравнению с протием H (1H). Поэтому для водорода и гелия И. э. выражены наиболее сильно. К ним относятся, в частности, изотопическое смещение спектральных линий и эффекты, наблюдаемые при переходе в сверхпроводящее состояние и в состояние сверхтекучести.

Разница в массах изотопов данного элемента обусловливает неодинаковость свойств у изотопных форм хим. соединения, содержащего этот элемент (таких, как плотность, показатель преломления, вязкость, коэфф. диффузии и др.). Вследствие И. э. изменяются также термодинамич. свойства, такие, как теплоёмкость, теплопроводность, теплота испарения, теплота плавления, давление насыщенного пара при данной темп-ре и др., а также частоты колебания атомов в молекулах и в кристаллических решётках.

Использование изотопов в качестве изотопных индикаторов (меченых атомов) основано на представлении об идентичности физ. и хим. свойств изотопов данного элемента. Как показывает опыт, для мн. изотопов это упрощающее представление близко к действительности, и для них величины И. э. (как кинетических, так и термодинамических) не выходят за пределы ошибок хим. эксперимента. Однако для лёгких элементов различия в хим. свойствах изотопов могут быть существенны. Это необходимо учитывать, когда в качестве меченых атомов используются изотопы лёгких элементов, особенно изотопы водорода - дейтерий или тритий. И. э. лежат в основе почти всех известных лабораторных и пром. методов изотопов разделения.

Я. M. Варшавский.

ИЗОТОПНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, то же, что радиоизотопный ракетный двигатель.

ИЗОТОПНЫЙ ОБМЕН, хим. процесс, заключающийся в перераспределении изотопов к.-л. элемента между реагирующими веществами. При И. о. происходит замещение одного изотопа к.-л. элемента на другой его изотоп в молекулах данного вещества без изменения их элементарного состава. Напр., если хлористый водород HCl, обогащённый тяжёлым изотопом хлора 37Cl, смешать с хлором Cl2 обычного изотопного состава (75,53% 35Cl и 24,47% 37Cl), то вследствие реакций И. о. хлор обогатится тяжёлым изотопом, а хлористый водород обеднится им.

1007-76.jpg

Возможности протекания реакций И. о. весьма различны: они могут идти в гомогенных условиях (между растворённым веществом и растворителем, в смеси газов и т. д.), а также в гетерогенных (напр., между твёрдым или жидким веществом и нерастворимым газом). Механизмы реакций И. о. не отличаются от механизмов др. хим. реакций.

Поскольку хим. свойства изотопов одного и того же элемента почти одинаковы, а относительные различия в массах их атомов невелики (за исключением изотопов водорода), то при достижении хим. равновесия И. о. каждый изотоп распределяется между реагирующими веществами почти равномерно. Для изотопов тяжёлых элементов неравномерность не превышает десятых долей процента, для изотопов лёгких элементов (от Li до Cl) не превышает 10% . Только для изотопов водорода неравномерность в распределении между нек-рыми веществами достигает сотен процентов. Распределение изотопов между веществами в состоянии равновесия характеризуется коэфф. распределения а, определяющим соотношение равновесных концентраций изотопов в реагирующих веществах. При равномерном распределении изотопов а = 1. Отклонение от равномерного распределения зависит не только от массы изотопов, но и от хим. состава веществ, между к-рыми происходит И. о. Кроме того, а зависит от темп-ры и во всех случаях по мере её повышения приближается к 1. Скорость протекания И. о. всецело определяется механизмом реакций. В нек-рых случаях И. о. протекает практически мгновенно (напр., при ионных реакциях в растворе), в др. случаях - крайне медленно или же не происходит вовсе. Для ускорения И. о. так же, как и для др. хим. реакций, часто используют различные катализаторы.

И. о. применяют для концентрирова-ния требуемого изотопа. Для этого многократно повторяют процесс обогащения этим изотопом одного из веществ при условии неравномерного распределения изотопов между веществами. Для изотопов водорода и лития, нашедших применение в атомной и термоядерной энергетике, такие методы получили пром. использование. К ним относится, напр., получение тяжёлой воды путём И. о. воды и сероводорода или И. о. воды и водорода:

1007-77.jpg

или

1007-78.jpg

В хим. исследованиях И. о. применяют для выяснения элементарных стадий различных реакций. По скорости протекания И. о. можно иногда лучше, чем по др. реакциям, судить о подвижности атомов в молекулах и о реакционной способности хим. соединении. И. о. используют также в препаративных работах для получения меченых соединений (см. Изотопные индикаторы).

Лит.: Бродский А. И., Химия изотопов, 2 изд. , M., 1957; Рогинский С. З., Теоретические основы изотопных методов изучения химических реакций, M., 1956.

С. Д. Вайсберг.

ИЗОТОПОВ РАЗДЕЛЕНИЕ, выделение чистых изотопов из смеси изотопов данного элемента или обогащение смеси отд. изотопами. И. р.- важная проблема, имеющая большое науч. и практич. значение. С момента открытия изотопов и до 1930-х гг. попытки И. р. производились гл. обр. для обнаружения изотопов у стабильных элементов, измерения их массы и изотопного состава. Удавалось выделить лишь небольшие (индикаторные) количества нек-рых элементов, незначительно обогащённых изотопами. В 30-х гг. начались фундаментальные исследования атомных ядер, ядерных реакций, взаимодействия частиц с ядрами и т. д. Достоверность экспериментальных данных и интерпретация полученных результатов в значит, мере зависели от чистоты и доступного количества изотопа. Но получение чистых изотопов даже в миллиграммовых количествах являлось сложной задачей. Были выделены лишь небольшие количества обогащённых смесей изотопов гл. обр. лёгких элементов. Только дейтерий начали производить в пром. масштабах. Дальнейшее развитие техники И. р. было вызвано установлением в 1939 реакции деления 235U под действием нейтронов, к-рое открыло перспективу использования ядерной энергии в мирных и воен. целях (см. Ядерная энергетика, Ядерный реактор, Ядерное оружие). Получение в больших количествах изотопов U и некоторых др. элементов, необходимых в качестве "ядерного горючего" или материалов для ядерной техники, превратилось с этого момента в важную задачу. Для её решения были построены огромные заводы.

Существует ряд методов И. р. Все они основаны на различиях в свойствах изотопов и их соединений, связанных с различием масс их атомов. Для большинства элементов относительная разность масс изотопов весьма мала. Этим определяется сложность задачи.

Эффективность И. р. характеризуется коэфф. разделения ое. Для смеси двух изотопов1007-79.jpg , где С' и (1-С')- относительные содержания лёгкого и тяжёлого изотопов в обогащённой смеси, а С" и (1- С") - в первичной смеси. Для большинства методов а лишь немного больше единицы, поэтому для получения высокой изотопной концентрации единичную операцию И. р. приходится многократно повторять. Только при электромагнитном разделении а составляет 10-1000 за 1 цикл разделения. Выбор метода И. р. зависит от свойств разделяемого вещества, требуемой степени разделения, необходимого количества изотопов, экономичности процесса (при значит, масштабе произ-ва изотопов) и т. п.

Газовая диффузия через пористые перегородки. Газообразное соединение разделяемого элемента при достаточно низких давлениях ~0,1 н/м2 (~10-3 мм рт. ст.) "прокачивается" через пористую перегородку, содержащую до 106 отверстий на 1 см2 (рис. 1). Лёгкие молекулы проникают через перегородку быстрее тяжёлых, т. к. скорости молекул обратно пропорциональны квадратному корню из их молекулярного веса (см. Диффузия). В результате газ обогащается лёгкой компонентой по одну сторону перегородки и тяжёлой - по другую. Если разница в молекулярных массах очень мала, то необходимо повторение этого процесса тысячи раз. Количество операций разделения п определяется соотношением: q = а", где q - необходимая степень разделения. На этом методе основана работа гигантских газодиффузионных з-дов для получения 235U из газообразного UF6 (а ~ 1,0043). Для получения необходимой концентрации 235U требуется около 4000 единичных операций разделения (рис 2).

1007-80.jpg

Рис. 1. Схема устройства для разделения изотопов методом газовой диффузии.

Рис 3. Схема устройства для разделения изотопов методом противопоточной масс-диффузий.

1007-81.jpg

Диффузия в потоке пара (противопоточная масс-диффузия). И. р. происходит в цилиндрич. сосуде (колонне), перегороженном вдоль оси диафрагмой, содержащей ок. 103 отверстий на 1 см2 (рис. 3). Газообразная изотопная смесь движется навстречу потоку вспомогательного пара. Вследствие градиента (перепада) концентрации газа и пара в поперечном сечении цилиндра и большего коэфф. диффузии для лёгких молекул происходит обогащение лёгким изотопом части газа, прошедшего сквозь поток пара в левую часть цилиндра. Обогащённая часть выводится из верхнего конца цилиндра вместе с осн. потоком пара, а оставшаяся в правой половине часть газа движется вдоль диафрагмы и отводится из аппарата. Пар, проникший в правую часть, конденсируется. На разделительных установках, состоящих из неск. десятков послсдо вательно соединённых диффузионных колонок с испаряющейся жидкостью (ртуть, ксилол и др.), разделяются в лабораторных масштабах (до 1 кг) изотопы неона, аргона, углерода, криптона, серы (рис. 4).

Термодиффузия. Термодиффузионная разделительная колонка состоит из двух коаксиально расположенных труб, в к-рых поддерживаются различные темп-ры (рис. 5). Разделяемая смесь вводится между ними. Перепад темп-р ДТ между поверхностями труб создаёт диффузионный поток, что приводит к появлению разности концентрации изотопов в поперечном сечении колонки (см. Термодиффузия). Одновременно перепад темп-р приводит к возникновению конвективных вертикальных потоков газа (см. Конвекция). Вследствие этого более лёгкие изотопы накапливаются у горячей поверхности внутр. трубы и движутся вверх. Коэфф. разделения где 1007-82.jpg- постоянная термодиффузии, 1007-83.jpg зависящая от относит, разности масс изотопов, а Т = = (T1 + T2)/2. Термодиффузионный метод позволяет разделять изотопы как в газообразной, так и в жидкой фазе. Возможный ассортимент разделяемых изотопов шире, чем при разделении методом газовой диффузии или диффузии в потоке пара. Однако для жидкой фазы Ct мало. Метод удобен при И. р. в лабораторных условиях вследствие простоты, отсутствия вакуумных насосов и т. д. Этим методом был получен Не с содержанием 0,2% 3He (в природной смеси 1,5*10-5 %), изотопы 18O, 15N, 13C, 20Ne, 22Ne, 35Cl, 84Kr, "Kr с концентрацией >99,5%. Термодиффузия использовалась в пром. масштабе в США для предварительного обогащения 235U перед окончательным разделением его на электромагнитной установке. Термодиффузионный завод состоял из 2142 колонн высотой 15 м.

Рис. 5. Схема термодиффузионной разделительной колонки.

1007-84.jpg

Дистилляция (фракционная перегонка). Поскольку, как правило, изотопы имеют различные давления насыщенного пара, напр. p1 и p2, и различные точки кипения, то возможно разделение изотопов путём фракционной перегонки. Используются фракционирующие колонны с большим числом ступеней разделения; а зависит от отношения р12 и его значение уменьшается с ростом молекулярной массы и темп-ры. Поэтому процесс наиболее эффективен при низких темп-pax. Дистилляция использовалась при получении изотопов лёгких элементов - 10B, 11В, 18O, 13N, 13C,а в пром. масштабе для получения сотен тонн тяжёлой воды в год.

Изотопный обмен. Для И. р. используются также хим. реакции, в к-рых изотопы разделяемого элемента обмениваются местами. Так, напр., если привести в соприкосновение хлористый водород HCl с бромистым водородом HBr, в к-рых первоначальное содержание дейтерия D в водороде было одинаковым, то в результате обменной реакции содержание D в HCl будет несколько выше, чем в HBr (см. Изотопный обмен). Применение неск. ступеней позволяет получать высокое обогащение водорода, азота, серы, кислорода, углерода, лития отдельными изотопами.

Центрифугирование. В центрифуге, вращающейся с большой окружной скоростью (100 м/сек), более тяжёлые молекулы под действием центробежных сил концентрируются у периферии, а лёгкие молекулы - у ротора центрифуги. Поток пара во внешней части с тяжёлым изотопом направлен вниз, а во внутренней с лёгким изотопом - вверх. Соединение неск. центрифуг в каскад обеспечивает необходимое обогащение изотопов. При центрифугировании а зависит не от отношения масс атомов разделяемых изотопов, а от их разности. Поэтому центрифугирование пригодно для разделения изотопов и тяжёлых элементов. Благодаря совершенствованию центрифуг метод стал применяться для пром. разделения изотопов урана и др. тяжёлых элементов.

Электролиз. При электролизе воды или водных растворов электролитов выделяющийся на катоде водород содержит меньшее количество дейтерия, чем исходная вода. В результате в электролизёре растёт концентрация дейтерия. Метод применялся в пром. масштабах для получения тяжёлой воды. Разделение др. изотопов лёгких элементов (лития, калия) электролизом их хлористых солей производится только в лабораторных количествах.

Электромагнитный метод. Вещество, изотопы к-рого требуется разделить, помещается в тигель ионного источника, испаряется и ионизуется. Ионы вытягиваются из ионизационной камеры сильным электрич. полем, формируются в ионный пучок и попадают в вакуумную разделительную камеру, помещённую в магнитное поле H, направленное перпендикулярно движению ионов. Под действием магнитного поля ионы движутся по окружностям с радиусами кривизны, пропорциональными корню квадратному из отношения массы иона M к его заряду е. Вследствие этого радиусы траектории тяжёлых и лёгких ионов отличаются друг от друга (рис. 6).

1007-85.jpg

Рис. 6. Схематическое изображение электромагнитного разделительного устройства; точки показывают направление магнитного поля, перпендикулярное плоскости рисунка.

Это позволяет собирать ионы различных изотопов в приёмники, расположенные в фокальной плоскости установки (см. Масс-спектрометры).

Производительность электромагнитных установок определяется значением ионного тока и эффективностью улавливания ионов. На больших установках ионный ток колеблется от десятков до сотен ма, что даёт возможность получать до неск. граммов изотопов в сутки (суммарно по всем изотопам). В лабораторных сепараторах производительность в 10-100 раз ниже.

Электромагнитный метод характеризуется высоким а и возможностью одновременного разделения всех изотопов данного элемента. Обычно на больших пром. установках для одной ступени разделения a ~ 10-100, в лабораторных - в 10-100 раз выше. В большинстве случаев при разделении электромагнитным методом достаточно одной ступени, редко производится повторное разделение предварительно обогащённых изотопных материалов для получения изотопов особо высокой частоты.

Осн. недостаток метода -относительно низкая производительность, высокие эксплуатационные затраты, значит, потери разделяемого вещества.

Электромагнитный метод впервые позволил получить килограммовые количества 235U. Электромагнитный э-д в Oк-Ридже (США) имел 5184 разделительные камеры - "калютроны" (рис. 7). Вследствие высокой универсальности и гибкости электромагнитные установки используются для разделения изотопов ~ 50 элементов периодич. системы в количествах от мг до сотен г и являются осн. источником обеспечения изотопами н.-и. работ и нек-рых практич. применений изотопов (см., напр., Изотопные индикаторы).

Наряду с большими электромагнитными разделительными установками для пром. производства изотопов широкое применение получили лабораторные сепараторы. Они используются для получения радиоактивных изотопов, необходимых для ядерной спектроскопии, для изучения взаимодействия ионов с твёрдым телом (при ионном внедрении и для др. целей).

Другие методы разделения. Помимо перечисленных, существует ряд др. методов, применение к-рых носит ограниченный характер или находится в стадии исследований или технич. усовершенствований. К ним относятся: получение 3He, основанное на явлении сверхтекучести 14He; разделение посредством диффузии в сверхзвуковой струе газа, расширяющейся в пространстве с пониженным давлением; хроматографич. разделение, основанное на различии в скоростях адсорбции изотопов: биол. способы разделения.

Методы И. р. имеют особенности, определяющие области их наиболее эффективного применения. При И, р. лёгких элементов с массовыми числами ок. 40 экономически более выгодны и эффективны дистилляция, изотопный обмен и электролиз. Для разделения изотопов тяжёлых элементов применяются диффузионный метод, центрифугирование и электромагнитное разделение. Однако газовая диффузия и центрифугирование могут быть использованы, если имеются газообразные соединения элементов. Поскольку таких соединений мало, реальные возможности этих методов пока ограничены. Термодиффузия позволяет разделять изотопы как в газообразном, так и в жидком состоянии, но при разделении изотопов в жидкой фазе а мало. Электромагнитный метод обладает большим а, но имеет малую производительность и применяется гл. обр. при ограниченных масштабах произ-ва изотопов.

Для обеспечения научно-исследовательских работ и практич. применений изотопов в СССР создан Государственный фонд стабильных изотопов, обладающий запасом изотопов почти всех элементов. Регулярно производится разделение значит. количеств дейтерия 10B, 13C, 15N, 18O, 22Ne и др. изотопов. Организован также выпуск различных хим. препаратов, меченых стабильными изотопами.

Лит.: Бродский А. И., Химия изотопов, M., 1952; Смит Г., Атомная энергия для военных целей, пер, с англ., M., 1946; Физический энциклопедический словарь, т. 4, M., 1965: Розен A. M., Теория разделения изотопов и колоннах, M., 1960; Джонс К., Ферри В., Разделение изотопов методом термоднффузии, пер. с англ., M., 1947; Koch J. [ed..l, Electromagnetic isotope separators and applications of electromagnetically enriched isotopes, Amst., 1958.

В. С. Золотарёв.

ИЗОТОПЫ (от изо... и греч. topos- место), разновидности одного хим. элемента, занимающие одно место в периодич. системе элементов Менделеева, но отличающиеся массами атомов. Хим. свойства атомов, т. е. принадлежность атома к тому или иному хим. элементу, зависят от числа электронов и их расположения в электронной оболочке атома (см. Атом). Место хим. элемента в периодич. системе элементов определяется его порядковым номером Z, равным числу электронов в оболочке атома или, что то же самое, числу протонов, содержащихся в атомном ядре. Кроме протонов , в ядро атома входят нейтроны, масса каждого из к-рых приблизительно равна массе протона. Количество нейтронов N в ядре атома с данным Z может быть различным, но в определённых пределах. Напр., в ядре атома гелия (Z = 2) может содержаться 1, 2, 4 или 6 нейтронов. Полное число протонов Z и нейтронов N в ядре (наз. общим термином нуклоны) определяет массу ядра и по существу массу всего атома. Это число А - Z + N наз. массовым числом атома. От соотношения чисел протонов и нейтронов в ядре зависят стабильность или нестабильность ядра, тип распада радиоактивного ядра, спин, магнитный дипольный момент, электрический квадруполъный момент ядра и нек-рые др. его свойства (см. Ядро атомное). T. о., атомы с одинаковым Z, но с различным числом нейтронов N обладают идентичными хим. свойствами, но имеют различные массы и различные ядерные свойства. Эти разновидности атомов также наз. И. Для обозначения любых разновидностей атомов, независимо от их принадлежности к одному элементу, применяют термин нуклиды.

Массовое число И. приводится сверху слева от хим. символа элемента. Напр., И. гелия обозначаются: 3He, 4He, 8He, 8He. Более развёрнутые обозначения: 12Не3, 22Не4, 42He6 и 62Не8, где нижний индекс указывает число протонов Z, верхний левый индекс - число нейтронов N, а верхний правый - массовое число. При обозначении И. без применения символа элемента массовое число А даётся после наименования элемента: гелий-3, гелий-4 и т. п.

Массы атомов M, выраженные в атомных единицах массы, лишь немного отличаются от целых чисел. Поэтому разность M - А всегда правильная дробь, по абс. величине меньше ½, и т. о. массовое число А есть ближайшее к массе атома M целое число. Знание массы атома определяет полную энергию 1007-87.jpg связи всех нуклонов в ядре. Эта энергия выражается соотношением 1007-88.jpg , где с - скорость света в вакууме, 1007-89.jpg- разность между суммарной массой всех входящих в ядро нуклонов в свободном состоянии и массой ядра, к-рая равна массе нейтрального атома без массы всех электронов.

Первое доказательство того, что вещества, имеющие одинаковое хим. поведение, могут иметь различные физ. свойства, было получено при исследовании радиоактивных превращений атомов тяжёлых элементов. В 1906-07 выяснилось, что продукт радиоактивного распада урана - ионий и продукт радиоактивного распада тория - радиоторий имеют те же хим. свойства, что и торий, однако отличаются от последнего атомной массой и характеристиками радиоактивного распада. Более того, как было обнаружено позднее, все три элемента имеют одинаковые оптические и рентгеновские спектры. Такие вещества, идентичные по хим. свойствам, но различные по массе атомов и нек-рым физ. свойствам, по предложению англ, учёного Ф. Содди, стали называть И.

После того как И. были обнаружены у тяжёлых радиоактивных элементов, начались поиски И. у стабильных элементов. В 1913 англ. физик Дж. Томсон обнаружил И. у неона. Разработанный им метод парабол позволял определить отношение массы иона к его заряду по отклонению в параллельно направленных электрическом и магнитном полях тонкого пучка положительных ионов, получаемых в высоковольтном электрич. разряде (см. Масс-спектрометры). Наряду с атомами 20Ne Томсон наблюдал небольшую примесь более тяжёлых атомов. Однако убедительных доказательств того, что вторая компонента более тяжёлых атомов является И. неона, получено не было. Лишь с помощью первого масс-спектрографа, построенного в 1919 англ, физиком Ф. Астоном, были получены надёжные доказательства существования двух И. 20Ne и 22Ne, относит, содержание (распространённость) к-рых в природе составляет приблизительно 91% и 9% . В дальнейшем был обнаружен изотоп 21Ne с распространённостью 0,26%, И. хлора, ртути и ряда др. элементов. Примерно к 1940 изотопный анализ был осуществлён для всех существующих на Земле элементов. В результате этого были выявлены и идентифицированы практически все стабильные и долгоживущие радиоактивные И. природных элементов.

В 1934 И. Кюри и Ф. Жолио получили искусств, путём радиоактивные И. азота (13N), кремния (28Si) и фосфора (30P), отсутствующие в природе. Этими экспериментами они продемонстрировали возможность синтеза новых радиоактивных нуклидов. В последующие годы с помощью ядерных реакций под действием нейтронов и ускоренных заряженных частиц было синтезировано большое число радиоактивных И. известных элементов, а также получено ок. 20 новых элементов. Известно 276 стабильных И., принадлежащих 81 природному элементу, и ок. 1500 радиоактивных И. 105 природных и синтезированных элементов.

Анализ соотношений между числами нейтронов и протонов для различных И. одного и того же элемента показывает, что ядра стабильных И. и радиоактивных И., устойчивых по отношению к бета-распаду, содержат на каждый протон не менее одного нейтрона. Исключение из этого правила составляют лишь два нуклида -1H и 3He. По мере перехода ко всё более тяжёлым ядрам отношение числа нейтронов к числу протонов в ядре растёт и достигает 1,6 для урана и трансурановых элементов.

Элементы с нечётным Z имеют не более двух стабильных И. Как правило, число нейтронов N в таких ядрах чётное, и, следовательно, массовое число А - нечётное. Большинство элементов с чётным Z имеет несколько стабильных И., из к-рых не более двух с нечётным А. Наибольшее число И. (10) имеет олово, 9 И.- у ксенона, 8- у кадмия и теллура. Многие элементы имеют 7 И.

Такие широкие вариации в числе стабильных И. у различных элементов обусловлены сложной зависимостью энергии связи ядра от числа протонов и нейтронов в ядре. По мере изменения числа нейтронов N в ядре с данным числом протонов Z энергия связи ядра и его устойчивость по отношению к различным типам распада меняются. При добавлении нейтронов ядро становится неустойчивым по отношению к испусканию электрона с превращением одного нейтрона в ядре в протон (см. Ядро атомное). Поэтому нейтронообогащённые И. всех элементов 1007-90.jpg -активны (см. Бета-распад). Наоборот, при обеднении нейтронами ядро получает возможность или захватить электрон из оболочки атома, или испустить позитрон. При этом один протон превращается в нейтрон и оптимальное соотношение между числом протонов и нейтронов в ядре восстанавливается. Нейтронообеднённые И. всех элементов испытывают или электронный захват или позитрон-ный распад. У тяжёлых ядер наблюдаются также альфа-распад и самопроизвольное (спонтанное) деление ядер. Получение нейтроноизбыточных И. элементов возможно неск. способами. Один из них - реакция захвата нейтронов ядрами стабильных И. Другой - деление тяжёлых ядер под действием нейтронов или заряженных частиц, в результате к-рого из одного тяжёлого ядра с большим относительным содержанием нейтронов образуются два нейтронообогащённых ядра. Нейтронообогащённые И. лёгких элементов эффективно образуются в реакциях многонуклонного обмена при взаимодействии ускоренных тяжёлых ионов с веществом. Синтез нейтроно-дефицитных И. осуществляется в ядерных реакциях под действием ускоренных заряженных лёгких частиц или тяжёлых ионов.

Все стабильные И. на Земле возникли в результате ядерных процессов, протекавших в отдалённые времена, и их распространённость зависит от свойств ядер и от первоначальных условий, в к-рых происходили эти процессы. Изотопный состав природных элементов на Земле, как правило, постоянен. Это объясняется тем, что он не подвергается Значит, изменениям в хим. и физ. процессах, протекающих на Земле. Однако небольшие колебания в относительной распространённости И. всё же наблюдаются для лёгких элементов, у к-рых различие в массах атомов И. относительно велико. Эти колебания обусловлены изменением изотопного состава элементов (фракционированием И.), происходящим в результате диффузии, изменения агрегатного состояния вещества, при нек-рых хим. реакциях и др. процессах, непрерывно протекающих в атмосфере и земной коре (см. Изотопов разделение, Изотопные методы в геологии. Изотопный обмен). Изменение изотопного состава элементов, интенсивно мигрирующих в биосфере (H, С, N,O, S), связано и с деятельностью живых организмов.

Для нуклидов, образующихся в результате радиоактивного распада, напр. для И. свинца, различное содержание И. в разных образцах обусловлено разным первоначальным содержанием их родоначальников (U или Th) и разным геол. возрастом образцов (см. Геохронология, Macс-спектроскопия, Радиоактивность).

Единство образования тел Солнечной системы позволяет думать, что изотопный состав элементов земных образцов характерен для всей Солнечной системы в целом (при наличии известных колебаний). Метеоры и глубокие слои земной коры показывают примерно одинаковое отношение 16О/18О Астрофизические исследования обнаруживают отклонения изотопного состава элементов, составляющих звёздное вещество и межзвёздную среду, от земного. Напр., для углеродных R-звёзд отношение 12С/13С изменяется от 4-5 до земного значения.

Возможность примешивать к природным хим. элементам их радиоактивные И. позволяет следить за различными хим. и физ. процессами, в к-рых участвует данный элемент, с помощью детекторов радиоактивных излучений. Этот метод получил широкое применение в биологии, химии, медицине, а также в технике. Иногда примешивают стабильные И., присутствие к-рых обнаруживают в дальнейшем масс-спектральными методами (см. Изотопные индикаторы).

Важной проблемой является выделение отд. И. из их природной или искусственно полученной смеси или обогащение этой смеси к.-л. И.

Лит.: Астов Ф. В., Масс-спектры и изотопы, пер. с англ., М., 1948; Кравцов В. А., Массы атомов и энергии связи ядер, М., 1965; Lederer С. М., Hollander J. М., Perelman I., Table of isotopes, 6 ed., N. Y.-[a. o.], 1967.

H. И. Тарантин.

ИЗОТРОПИЯ, изотропность (от изо... и греч. tropos - поворот, направление), одинаковость физ. свойств среды по всем направлениям (в противоположность анизотропии). Все газы, жидкости и твёрдые тела в аморфном состоянии изотропны по всем физ. свойствам. У кристаллов большинство физ. свойств анизотропно. Однако чем выше симметрия кристалла, тем более изотропны его свойства. Так, у высокосимметричных кристаллов (алмаз, германий, каменная соль) упругость, прочность, электрооптические свойства анизотропны, но показатель преломления света, электропроводность, коэфф. теплового расширения и т. д.- изотропны (в менее симметричных кристаллах эти свойства также анизотропны; см. Кристаллофизика, Кристаллы).

Однородные поликристаллы обычно изотропны в отношении всех свойств, если рассматривать их свойства в объёме, значительно большем, чем величина зерна.

М. П. Шасколъская.

ИЗОТРОПНЫЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ, воображаемая антенна, излучающая во все направления электромагнитную энергию одинаковой интенсивности. И. и. обладает круговой диаграммой направленности в любой плоскости (см. Направленности антенны диаграмма). В антенной технике И. и. принимается в качестве эталона при сравнительной оценке направленных свойств различных антенн, в частности при определении их коэфф. направленного действия (см. Направленного действия коэффициент). Созданию антенн, близких по своим направленным свойствам к И. и., уделяется большое внимание, В частности, они необходимы для использования на искусств, спутниках Земли, не стабилизированных в пространстве. Такие антенны позволяют обеспечить устойчивую связь со спутником при изменении его положения в пространстве.

ИЗОФАЗЫ солнечного затмения (от изо... и фаза), изолинии одинаковых значений наибольшей фазы затмения. И. используются при подготовке наблюдений солнечных затмений.

ИЗОФЕНЫ (от изо... и греч. phaino - являю, показываю), изолинии одновременного наступления к.-л. фенологич. явления, напр, зацветания растений (в этом случае их наз. изоантами). См. также Фенология.

ИЗОФЕРМЕНТЫ, изоэнзимы, изозимы, разные структурные формы ферментов, обладающие каталитич. активностью одного типа; встречаются у организмов одного вида (или в одной ткани). И. катализируют одну и ту же реакцию, но различаются аминокислотным составом, нек-рыми физич., иммунология, и каталитич. свойствами. И. состоят из неск. полипептидных цепей (субъединиц), к-рые, комбинируясь различными способами, образуют четвертичную структуру фермента (см. Белки). Так, из организма цыплёнка выделены две формы фермента лактатдегидрогеназы, одна из к-рых характерна для скелетных мышц, другая - для сердечной мышцы. Всего у цыплят, а также в др. организмах обнаружено 5 изоформ этого фермента; каждая такая форма (тетрамер) построена из 4 белковых субъединиц двух типов. И. могут быть разделены с помощью электрофореза. У организмов одного вида (или в одной ткани) И. составляют характерный набор - "спектр", к-рый может меняться при патологич. изменениях тканей (чем пользуются в диагностике) и в процессе онтогенеза.

Лит.: Уилкинсон Дж., Изоферменты, пер. с англ., М., 1968.

Е. В. Петушкова.

ИЗОФОТ (от изо... и греч. phos, род. падеж photos - свет), линия на поверхности, соединяющая точки с равной освещённостью, выраженной в фотах. Термин "И." принят в Великобритании.

ИЗОХИНОЛИН, бесцветные кристаллы со слабым запахом миндаля; tпл 24,5 0C, tкип 243 0C. И. плохо растворим в холодной воде, в органич. растворителях - хорошо. Он содержится в небольшом количестве в каменноугольном дёгте, откуда его выделяют вместе с хинолином.И.- более сильное основание, чем хинолин. Важнейший метод получения И. и его производных - циклодегидратация бета-фенилэтиламидов кислот C6H5CH2CH2NHCOR (реакция Бишлера - Напиральского) с последующим дегидрированием образующихся 3,4-дигидроизохинолинов. Изохинолино-вое ядро входит в структуру ряда важных алкалоидов (папаверина, морфина, кодеина, курарина и др.).

1008-1-1.jpg

ИЗОХОРА (от изо... и греч. chora - занимаемое место, пространство), линия на диаграмме состояния, изображающая процесс, происходящий в системе при постоянном объёме (изохорный процесс). Наиболее простым является ур-ние И. для идеального газа р/Т = const, где р - давление, Т - темп-pa газа.

ИЗОХОРНЫЙ ПРОЦЕСС, процесс, происходящий в физич. системе при постоянном объёме. В газах и жидкостях И. п. осуществить легко, для этого до статочно их поместить в герметически запаянный жёсткий сосуд, не меняющий своего объёма. При И. п. механич. работы, связанной с изменением объёма тела, не совершается; изменение внутренней энергии тела происходит только за счёт поглощения или выделения тепла. С изменением темп-ры газа (жидкости) изменяется его давление. В идеальном газе при И. п. давление пропорционально темп-ре (закон Шарля). В неидеальном газе закон Шарля не соблюдается, т. к. часть сообщённой газу теплоты идёт на увеличение энергии взаимодействия частиц. Осуществить И. п. в твёрдом теле технически значительно сложнее. Из-за малой сжимаемости практически любой изотермический процесс в твёрдом теле является почти изохорным, вплоть до давлений порядка нескольких десятков килобар (~109 н/м2).

ИЗОХРОННОСТЬ КОЛЕБАНИЙ, независимость периода собственных колебаний к.-л. колебательной системы от амплитуды этих колебаний. И. к.- характерное свойство линейных систем, но для достаточно малых амплитуд соблюдается и в нелинейных системах (напр., колебания маятника практически можно считать изохронными, пока амплитуда его угловых отклонений достаточно мала).

ИЗОХРОНЫ (от изо... и греч. chronos - время), изолинии одновременности того или иного явления. В метеорологии рассматривают И. различных ме-теорологич. элементов, напр, перехода темп-р воздуха через О °С в ср. многолетнем выводе. В астрономии строятся И. солнечных затмений, соответствующие началу или концу частного затмения, наибольшей фазе и др. И. начала и конца частного затмения являются контурами лунной полутени и наглядно показывают её продвижение по земной поверхности.

ИЗОЦИАНАТЫ, эфиры изоциановой кислоты, R - N = C = O, где R - алифатический, ароматический, алкил-ароматический или гетероциклический радикал. И.- бесцветные или слабоокрашенные жидкости либо кристаллические вещества (см. таблицу). В зависимости от числа NCO-групп в молекуле (одна, две, три и более) И. делят на моно-, ди-, три- и т. д. изоцианаты. И. характеризуются высокой реакционной способностью. Они легко взаимодействуют с соединениями, содержащими подвижный атом водорода. Так, моноизо-цианаты с аммиаком и аминами образуют производные мочевины (1), со спиртами 1008-2-1.jpg- замещённые уретаны (2):

И. димеризуются и тримеризуются, давая, напр., изоцианураты

1008-2-2.jpg

Диизоцианаты с диолами или диаминами образуют соответственно полиуре-таны или полимочевины, напр.

1008-2-3.jpg

Осн. пром. способ получения И.- фосгенирование первичных аминов или их хлоргидратов в жидкой или паровой (в случае низкокипящих аминов) фазе:

1008-2-4.jpg

Свойства и применение некоторых наиболее важных изоцианатов

1008-2-5.jpg

Темп-pa плавления, 0С

Темп-pa кипения, °С (давление в мм рт. ст. *)

Плотность при 20 0С, г/см3

Применение

1008-2-6.jpg

-

60(760)

0,90

 

1008-2-7.jpg

-67

127(10)

1,046

Производство эластомеров, покрытий, волокон, лакокрасочных материалов

1008-2-8.jpg

-33

166(760)

1,1

 

1008-2-9.jpg

31-32

78(10)

-

Синтез гербицидов

1008-2-10.jpg

22 (темп-pa замерзания)

121(10)

1,2178

Производство пенополиуретанов, эластомеров, лакокрасочных материалов

1008-2-11.jpg

40-41

156-158(0,1)

1,19 (при 50° С)

То же

1008-2-12.jpg

103-105

175-176(2,0)

-

" "

1008-2-13.jpg

91

240(0,75)

-

Производство клея

* 1 мм рт. ст.=133,32 н/м2.

Жидкофазный процесс осуществляют в инертных растворителях, напр, в хлорированных углеводородах, простых и сложных эфирах. Из реакционной смеси И. выделяют ректификацией.

И. широко применяют в пром-сти для произ-ва уретановых каучуков, полиуретанов, клеёв (см. Полиуретановые клеи), лакокрасочных материалов (см. Полиуретановые лаки) и гербицидов. Получены также И., у к-рых R-свинец, кремний, бор, фосфор или другие элементы.

Лит.: Саундерс Дж. X., Фриш К. К., Химия полиуретанов, пер. с англ., M., 1968; Современные методы синтеза мономеров для гетероцепных волокнообразующих полимеров. Сб. ст. под ред. Л. И. Кнунянца, M., 1961.

Я. А. Шмидт. 

Яндекс.Метрика

© (составление) libelli.ru 2003-2016