ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы наблюдения ядерных частиц и ядерных реакций из "Новые элементы в периодической системе Д И Менделеева" Прежде чем говорить о тех результатах, которые принесли опыты с бомбардировкой разных ядер -частицами, остановимся коротко на способах наблюдения отдельных частиц и ядерных превращений, без которых было бы невозможно сделать большинство выводов, составляющих ныне основу ядерной физики. [c.50] Явление радиоактивности было обнаружено благодаря тому, что соли урана испускали излучение, под действием которого засвечивалась завернутая в черную бумагу фотопластинка. Но заметить таким способом действие отдельных частиц не представлялось возможным. [c.50] Под действием радиоактивного излучения сильно ионизируются и становятся проводниками электричества воздух и другие газы. Это свойство излучения было использовано для измерения его интенсивности по разрядке заряженного электроскопа под действием излучения. Но и этот способ не дает возможности заметить действие отдельных частиц. [c.50] Интересно отметить, что в последние годы идея, лежащая в основе использования спинтарископа, нашла себе применение в чрезвычайно усовершенствованной форме в работе так называемых счетчиков сцинтилляций. В качестве материалов, сцинтиллирующих под действием заряженных радиоактивных частиц, наряду с сернистым цинком используются теперь и многие органические кристаллы (антрацен, нафталин и др.), а вспышки регистрируются уже не простым глазом, а фотоэлектронными умножителями, соединенными со специальными усилительными радиотехническими схемами. [c.51] Счетчики Гейгера разных типов применяются для счета а- и р-частиц и т-лучей. а-счетчики изготовляются с очень тонкими (порядка нескольких микронов) окошками, ибо а-частицы полностью задерживаются уже сравнительно тонкими экранами. Счетчик такого типа изображен на рис. 14. В этом счетчике (так называемом торцевом) металлическая нить заменена острием. Излучение проходит в счетчик с торца, через тонкое слюдяное окошко, р-счетчики делают с окошками толщиной до 100—200 а. [c.52] В г-счетчиках (обычно не торцевых, а с нитью) стенки делают совсем толстые — до 1 мм. При этом уже не только а-, но и р-частицы не могут попасть внутрь трубки, а у-лучи, наоборот, регистрируются более эффективно, потому что чем толще стенка счетчика, тем больше электронов выбивается из стенки т-лучами и попадает внутрь счетчика. [c.52] При всех своих преимуществах, однако, ни счетчики, ни, тем более, спинтарископ не позволяли сделать заключения о пути частиц и о характере взаимодействия частиц с ядрами. Такая возможность появилась лишь благодаря применению камеры Вильсона и толстых светочувствительных слоев. [c.52] Благодаря применению метода Скобельцына в 1932 г. в составе космического излучения были открыты новые частицы, механическая масса которых в точности равна массе электрона, но обладающих в отличие от электрона положительным зарядом. Такие частицы были названы позитронами. [c.54] Второй способ наблюдения следов отдельных частиц основан на применении фотопластинок с толстыми светочувствительными слоями. [c.54] Как известно, светочувствительным слоем фотопластинок служит тонкая желатиновая пленка, в которую введены эмульсионные зерна — микрокристаллы бромистого серебра А Вг. Под действием света эмульсионные зерна бромистого серебра приобретают способность к быстрому восстановлению в металлическое серебро и образуют скрытое изображение. Для того, чтобы превратить скрытое изображение в видимое, т. е. провести восстановление А Вг до Ag, используются так называемые проявители. В результате проявления получается негативное изображение, на котором места, подвергшиеся наиболее сильному действию света, оказываются наиболее темными, ибо на этих местах наибольшее число зерен AgBr восстанавливается до металлического серебра. В обычной фотографии поэтому после удаления с негатива при помощи, например, гипосульфита натрия остатков бромистого серебра (фиксирования негатива) производят получение с негатива на фотобумаге вторичных — позитивных изображений. [c.54] Чем больше ионизирующее действие заряженных частиц, тем интенсивнее идет процесс получения скрытого изображения. Поэтому сильно ионизующие частицы оставляют в фотоэмульсиях после их проявления более жирные и более темные следы с большой плотностью восстанавливаемых при проявлении зерен. Частицы же, производящие слабую ионизацию, оставляют менее плотные и более светлые следы в фотоэмульсиях. Поскольку удельная ионизация (т. е. число пар отрицательных и положительных ионов, создаваемых частицей на единицу длины пути) возрастает пропорционально квадрату заряда и убывает пропорционально квадрату скорости частицы, то по виду следа в фотоэмульсии можно судить о характере или энергии прошедших через эмульсию частиц. Зная род частиц, можно определить их энергию, а зная энергию частиц, определить их род. Если же, кроме удельной ионизации, известен и пробег частицы в эмульсии, т. е. полная длина следа, можно определить и вид и энергию исследуемых частиц. [c.55] Метод толстослойных фотоэмульсий позволяет регистрировать не только отдельные частицы, но и ядерные превращения. При помощи этого метода в составе космического излучения были открыты новые элементарные частицы, названные мезонами, и исследованы превращения одного вида мезонов в другой. [c.56] Жданов наблюдал такие случаи воздействия космического излучения высокой энергии на ядра серебра, при которых эти ядра полностью разваливались на протоны и нейтроны, причем нейтроны, не обладающие электрическим зарядом, пластинками не регистрировались, протоны же оставляли следы, образующие звезду с центром в точке, где находилось взорвавшееся ядро серебра, и с числом лучей более сорока — по числу протонов в ядре серебра. [c.56] На рис. 16 приведена одна из фотографий звезд ---расщепление ядра азота, поглотившего быстрый дейтрон, на четыре а-частицы (уравнение этой реакции + -V 42Не ). Исследование таких фотографий производится при помощи микроскопа (приводимый снимок является сильно увеличенным). [c.56] Таким образом, открытие и исследование радиоактивности дало физикам средство воздействия на ядра, а описанные выше различные методы — средства изучения такого воздействия. [c.58] Вернуться к основной статье