ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Механизм инициирования пузырьков ионизирующими частицами из "Метастабильная жидкость " Ионизирующее излучение и частицы высокой энергии вызывают преждевременное вскипание перегретой жидкости. Этот эффект впервые был продемонстрирован Глезером на диэтиловом эфире и применен им для регистрации частиц [74—76]. Область радиационной чувствительности жидкости соответствует высоким перегревам и примыкает к линии спонтанного вскипания в естественных условиях, которую можно считать верхней границей эффекта инициирования. При атмосферном давлении ширина температурной области, где проявляется чувствительность к у-квантам, составляет у многих органических жидкостей примерно 15°. С ростом давления эта область сужается. Механизм инициирования пузырьков в перегретой жидкости до конца еще не ясен. Первоначально Глезер предложил ионную теорию, в которой учитывается влияние на равновесие пузырька одноименных электрических зарядов, расположенных на его поверхности. Ку-лоновское отталкивание ионов способствует росту пузырька. [c.207] Построение детальной тепловой теории пузырьковой камеры наталкивается на большие трудности. Приходится рассматривать явления на разных структурных уровнях атомном, молекулярном и в коллективах с числом молекул 10 —10 . Каким образом энергия у-кванта или быстрой первичной частицы передается тепловым пичкам с достаточной для зародышеобразования эффективностью Пока удается произвести только качественные оценки, которые свидетельствуют о возможности инициирования пузырьков зк счет неспецифического (теплового) действия вторичных частиц. [c.208] И полная избыточная энергия о образования критического пузырька. Линии 1—4—изобары. Значения о превышают на полтора порядка. Если учесть необратимые потери энергии [77], то И о возрастает еще на 15-30%. [c.209] Роль б-электронов. Время релаксации сферического теплового пичка радиуса — 10 см оказывается порядка 10 сек. Тепловой ничок должен формироваться за меньшее время,— в противном случае он слишком расплывается и пузырек на нем не возникает. Таким образом, условия выделения энергии подчинены жестким требованиям. [c.209] ЭТИ потери достаточны для выделения энергии порядка (сотни электрон-вольт) на длине 10 см. Однако ионы из-за большой массы редко получают при ионизации такую энергию, поэтому основным посредником в трансформации энергии являются б-электроны в конце пробега. На расстоянии 10 см электрон тормозится и останавливается в жидкости за время 10 сек [77]. Если в качестве внешнего инициируюш,его фактора используется у-излучение с энергией квантов порядка 1 Мэе, то первичные электроны образуются за счет комптоновского рассеяния фотонов. Число вторичных электронов с энергией в сотни электронвольт оказывается по оценке достаточным для объяснения наблюдаемого числа пузырьков на единице длины следа. [c.210] Переход кинетической энергии в тепло происходит как при ионизации молекул, так и нри электронном возбуждении молекул. Интересующ,ие нас б-электроны расходуют около 1/3 кинетической энергии на ионизацию и около 2/3 на возбуждение. В процессе рекомбинации и столкновений молекул тоже образуются возбужденные молекулы. [c.210] Энергия электронного возбуждения конверсируется в энергию колебательных степеней свободы молекулы, а затем, после столкновения с соседними молекулами, в энергию поступательного движения. Процесс выделения тепла за счет торможения б-электронов может закончиться за время порядка 10 сек [77]. [c.210] Если передача энергии электронного возбуждения к поступательным степеням свободы затруднена, то в таком веществе инициирование пузырьков долншо быть выражено слабо. Это наблюдалось для чистого ксенона, который является хорошим сцинтиллятором. Часть запасенной атомом энергии высвечивается, часть мигрирует посредством передачи электронного возбуждения соседним атомам. [c.210] Добавление небольшого количества этилена гасит сцинтилляции ксенона и приводит к появлению в жидкости отличных треков. Молекула этилена имеет большое число колебательных и вращательных степеней свободы, поэтому она служит хорошим посредником при распределении энергии между внутренними и внешними степенями свобо/ ы. [c.210] Вернуться к основной статье