ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Экспериментальные методы ядерной физики и физики элементарных частиц Взаимодействие заряженных частиц с веществом из "Основы ядерной физики " Исследования строения, свойств и превращений атомных ядер, а также исследования свойств элементарных частиц вводят нас в микромир, с его своеобразными закономерностями. Эти исследования являются уникальными, они обогатили физику важнейшими открытиями и в дальнейшем могут привести к выяснению принципиально новых законов природы. В этом научно-познавательное значение ядерной физики. [c.14] Остановимся кратко на связи ядерной физики с некоторыми другими науками. [c.14] Астрофизика наших дней исследует много таких проблем, успешное решение которых возможно лишь в том случае, если она будет опираться на достоверные законы физики. [c.14] Проблема происхождения космических лучей, проблема рождения пар частиц в космических условиях и многие другие также находятся в тесной связи с проблемами ядерной физики. [c.15] Современные астрофизические наблюдения в сочетании с твердо установленнымизаконами физики позволят приоткрыть завесу неизвестности и заглянуть в процессы эволюции звезд и звездных систем. [c.15] Однако следует иметь в виду и обратное влияние астрофизики на состояние ядерной физики. [c.15] Тепловая история Земли и вопросы современного теплового состояния ее недр также тесно связаны с проблемами естественной радиоактивности. Возраст Земли как планеты радиоактивными методами исчисляется не менее чем в (5—6)-10 лет. [c.15] В настоящее время широко применяется радиометрическая аппаратура при разведке и разработке урановых и ториевых месторождений, в геофизических методах поисков и разведки нефти, угля и других ископаемых. [c.15] В результате развития ядерной физики были искусственно получены новые заурановые элементы, которые не встречаются в природе. Атомы некоторых радиоактивных изотопов ( меченые атомы ) широко применяются в химии, чтобы выяснить природу сложных химических реакций. Большим и важным разделом современной химии является радиохимия, которая изучает химические и физико-химические свойства радиоактивных элементов, разрабатывает методы выделения и концентрирования радиоактивных изотопов. Эти методы лежат в основе промышленного производства изотопов являющихся ядерным горючим. [c.16] Метод меченых атомов. Многие радиоактивные изотопы нашли широкое применение в физике, химии, в биологии, в сельском хозяйстве, металлургии в связи с внедрением метода меченых атомов. Атомы радиоактивных изотопов все время посылают излучение (а-, Р -, [V - и 7 -лучи), и поэтому они легко обнаруживаются даже в ничтожных долях по их радиоактивному действию. Часто атомы данного элемента метят , используя радиоактивные изотопы данного элемента, и по их радиоактивному действию обнаруживают местонахождение атомов. При помош,и радиоактивных изотопов можно сравнительно легко проследить за движением пищи и солей в животных и растительных организмах, наблюдать и изучать процессы возобновления веществ, входящих в живые ткани, исследовать процессы миграции атомов веществ, входящих в сплавы, и т. д. [c.16] Медицина. Естественные и искусственно полученные радиоактивные изотопы нашли широкое применение в медицине для диагностики и лечения некоторых заболеваний. [c.16] Методом меченых атомов установлено, что кальций входит не только в кости, но и в нервную систему, цинк играет важную роль в образовании инсулина и в деятельности белых кровяных шариков. Радиоактивный фосфор исиользуется для диагностики заболеваний крови, опухоли печени, заболеваний кожи. [c.17] Во многих случаях необходимо бывает исследовать и регистрировать частицы, участвующие в ядерных процессах, т. е. необходимо обнаружение наличия и числа частиц, определение массы, электрического заряда, энергии (скорости) частиц. [c.18] Все методы регистрации частиц основаны на взаимодействии заряженных частиц с атомами (особенно с атомными электронами) и молекулами вещества, через которое они проходят. Поэтому рассмотрим процессы, имеющие место при прохождении быстрых заряженных частиц через вещество. [c.18] Величина--называется тормозной способностью вещества. [c.20] Таким образом, двигаясь в веществе от атома к атому, частица М постепенно расходует свою энергию на ионизацию и возбуждение встречных атомов. Такого рода потери энергии называются ионизационными потерями. [c.21] Во-вторых, при выводе формулы (II.5) принималось, что пролетающая частица при взаимодействии с атомным электроном не отклоняется. Однако если пролетающей частицей является электрон, то нельзя пренебрегать его перпендикулярной компонентой скорости, соответствующей импульсу, сообщаемому пролетающему электрону со стороны атомного электрона. [c.22] В случае достаточно малого значения прицельного параметра Ь атомный электрон может получить такую большую энергию, что он сам будет вызывать ионизацию других атомов тормозящего вещества Такие электроны получили название б-электронов. [c.23] Многочисленными экспериментами установлено, что энергия w, расходуемая в среднем на образование одной пары ионов, практически не зависит от энергии и природы ионизирующей (пролетающей) частицы. Среднее значение энергии w, затрачиваемой частицей на создание одной пары ионов, приводится в таблице 1. [c.23] Вернуться к основной статье