Взаимодействие ядерных излучений с веществом

Нами предлагается использовать для этой цели особенности взаимодействия ядерных излучений с веществом. Рис. 1 иллюстрирует предлагаемый способ. При автоматизированной проходке штрека с исполь--зованием радиоактивного датчика, привязывающего шахтопроходческую машину к контакту порода—уголь, проходка штрека долн<на вестись под заданным углом с обеспечением определенной высоты от почвы выра- ботки до контакта порода—уголь. [c.151]

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЯДЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С ВЕЩЕСТВОМ [c.130]

В курсе рассматриваются общие положения ядерной физики, законы поведения стабильных ядер, явлений радиоактивного распада и взаимодействие излучения с веществом. Эти разделы представляют основной интерес для работников различных специальностей. Автор пытался изложить их так, чтобы студенты разных профилей подготовки могли самостоятельно выбрать нужный материал, опустив то, что имеет для них второстепенное значение. Разделы, посвященные физике элементарных частиц, реакторам и космическим лучам, имеют для студентов нефизической специальности в основном общеобразовательное значение, поэтому этот материал рассмотрен менее подробно и носит больше описательный характер. [c.4]

По поводу первого метода можно сказать, что недавние экспериментальные исследования <) поглощения гамма-излучения веществом показывают для более тяжелых элементов изменения в зависимости от атомного номера, и эти факты свидетельствуют о наличии довольно значительного взаимодействия с ядрами. Все это наводит на мысль, что возбуждение ядер посредством поглощения излучения, может быть, не является редким процессом н что поэтому разработка способа получения мощных искусственных источников гамма-излучения с различными длинами волн могла бы иметь значительную ценность для ядерных исследований В нашей лаборатории, как и в других местах, проводятся такие работы. [c.147]

Методы обнаружения и измерения ядерных излучений основываются на изменениях, происходящих в результате их взаимодействия с веществом. [c.71]

Другими важными взаимодействиями электронов с веществом являются неупругие процессы ядерное возбуждение, излучение и ионизация. [c.44]

Области применения названных методов и средства защиты человека от используемых излучений зависят от особенностей взаимодействия излучений с исследуемым веществом. Основными видами излучений, используемых при атомно-физических методах лабораторного анализа, являются корпускулярные излучения альфа- и бета-частицы и электромагнитные излучения — рентгеновское и гамма-излучение. Эти излучения возникают при радиоактивном распаде, причем имеет место как распад ядер по одному из видов распада, так и одновременно по нескольким видам. Ядерные процессы протекают с выделением очень больших энергий. Если химические реакции требуют энергий порядка 10 эВ/атом, то ядерные реакции — тысяч и миллионов эВ/атом. [c.170]

ИЗЛУЧЕНИЕ электромагнитное [—процесс испускания электромагнитных волн, а также само переменное электромагнитное поле этих волн Вавилова — Черенкова возникает в веществе под действием гамма-излучения и проявляется Б свечении, связанном с движением свободных электронов видимое способно непосредственно вызывать зрительное ощущение в человеческом глазе при длине волн излучения от 770 до 380 нм вынужденное образуется в результате взаимодействия атомов вещества с полем при условии отдачи энергии атомов полю гамма-излучение — испускание волн возбужденных атомными ядрами при радиоактивных превращениях и ядерных реакциях, а также при распаде частиц, аннигиляции пар частица — античастица и других процессах (при длине волн в вакууме менее 0,1 нм) инфракрасное испускается нагретыми телами при длине волн в вакууме от 1 мм до 770 нм (1 нм=10 м) оптическое (свет) характеризуется длиной волны в вакууме от 10 нм до 1 мм рентгеновское возникает при взаимодействии заряженных частиц и фотонов с атомами вещества и характеризуется длинами волн в вакууме от 10—100 нм до 0,01—1 пм ультрафиолетовое является оптическим с длиной волны в вакууме от 380 до 10 нм] ИНДУКТИВНОСТЬ [характеризует магнитные свойства электрической цепи с помощью коэффициента пропорциональности между силой электрического тока, текущего в контуре, и полным магнитным потоком, пронизывающим этот контур взаимная является характеристикой магнитной связи электрических цепей, определяемой для двух контуров коэффициентом пропорциональности между силой тока в одном контуре и создаваемым этим током магнитным потоком, пронизывающим другой контур] ИНДУКЦИЯ магнитная—силовая характеристика магнитного поля, определяемая векторной величиной, модуль которой равен отношению модуля силы, действующей со стороны магнитного поля на малый элемент проводника с электрическим током, к произведению силы тока на длину проводника, расположенного перпендикулярно вектору магнитной индукции [c.240]

В процессе ядерных реакций энергия выделяется в виде у-излучения, кинетической энергии продуктов деления и энергии р-частиц, испущенных этими продуктами при их последующих превращениях. Эта энергия превращается в тепловую вследствие взаимодействия частиц с атомами окружающего вещества. При этом температура реактора повышается возникает необходимость охлаждения реактора. Это необходимо прежде всего для сохранности материалов, из которых он сооружен, а также для того, чтобы скорость тепловых нейтронов не превысила вследствие теплового нагрева оптимальное значение для деления [c.130]

Каждое из перечисленных явлений порождает группу приборов. Так, явление радиоактивности нашло применение в рентгено-флуоресцентном анализе, авторадиографии, гамма-резонансной спектроскопии, основанной на эффекте Мессбауэра явление ионизации веществ — в масс-спектрометрическом анализе явление резонансов широко используются в радиоспектрометрических исследованиях при регистрации ядерного магнитного, электронного парамагнитного, ядерного, квадрупольного, двойного электронно-ядерного и других резонансов явление взаимодействия среды с рентгеновским излучением нашло применение в рентгеноструктурном и рентгеноспектральном анализах явление взаимодействия вещества с потоком электронов используется в электронных микроскопах. [c.170]

Радиационные нарушения зависят от природы в энергии облучающего потока. Быстрые электроны, взаимодействуя с орбитальными электронами вещества, могут создавать ионы или переводить электроны на более высокий энергетический уровень, что определяет более высокую химическую активность молекулы или атома. Вместе с тем могут появиться и вторичные электроны. Пролетая вблизи ядра и взаимодействуя с ним, электрон затормаживается и отклоняется от своего пути, происходит тормозное излучение, испускается рентгеновский фотон. На это расходуется небольшая часть энергии. Электрон может упруго столкнуться с ядром. Ядерные превращения происходят лишь в том случае, если энергия электрона или гамма-фотона больше 20 МэВ. [c.457]

Основные этапы развития ядерной физики. Ядерная физика изучает структуру атомных ядер, свойства ядернадх сил, законы изменения и превращения ядер при распаде и ядерных реакциях, взаимодействие ядерного излучения с веществом и элементарные частицы. Трудно указать другую область естествознания, столь же быстро развившуюся и получившую столь широкое применение в медицине, биологии, технике и энергетике, как ядерная физика. Многие ее новые открытия немедленно находят практическое приложение. [c.5]

Приборы контроля теплоэнергетических процессов, использующие ядерные излучения, могут быть классифицированы по принципам их действия. Так, приборы могут быть основаны на изменении взаимного расположения источника и приемника излучения на законах взаимодействия у-излучения с веществом на законах взаимодействия р-излу-чения с веществом на законах взаимодействия нейтронов с веществом на явлениях ионизации и возбуледения атомов вещества. [c.125]

Для количественной оценки воздействия ядерных излучений на вещество необходимо иметь какие-то единицы степени облучения вещества. Эти единицы называются дозиметрическими. Почти все практически используемые дозиметрические единицы — внесистем ные. Рациональный выбор таких единиц осложнен тем, что механизм взаимодействия частиц с веществом сильно зависит от рода частиц и от их энергии. [c.647]

КООРДИНАТНЫЕ ДЕТЕКТОРЫ (позиционно-чувст-вптельные детекторы) — детекторы элементарных частиц, ядерных фрагментов, тяжёлых ионов, снособные с высокой точностью локализовать отдельные точки их траекторий. С помощью К. д. определяют место прохождения, углы вылета, а по отклонению в магн. ноле — импульсы ааряж. частиц, К. д. позволяют реконструировать сложную пространств. картину взаимодействия ядерных частиц в веществе, в т. ч. множественного рождения, каскадного размножения, рассеяния и излучения. [c.458]

Вопрос о взаимодействии излучения с веществом является чрезвычайно важным с точки зрения как теории, так и практики. Это взаимодействие может рассматриваться с самых различных точек зрения. При воздействии на материал излучения могут изменяться электрические свойства материала и в нем могут возникать новые электрические явления мало того, в материале могут происходить весьма глубокие изменения структуры, механической прочности, оптических свойств и т. п. В ряде случаев важна способность материала поглощать радиацию или же, наоборот, способность его пропускать сквозь себя радиацию без заметного ее ослабления. В определенных условиях под действием радиации, электрического поля и других факторов материалы сами способны излучать радиацию. Сказанным далеко не исчерпывается все многообразие лучевых свойств материалов (И, в частности, диэлектриков. В последаие годы в связи с широким развитием ядерной техники, использованием радиоактивных изотопов, ускорителей элементарных частиц все чаще приходится иметь дело с воздействием на материалы различных видов ионизирующих излучений, почему изучению лучевых свойств материалов уделяется все большее внимание. [c.298]

Сверхнроводящно соленоиды находят применение в лабораториях, занимающихся исследованиями магнитных, электрич. и оптич. свойств вещества, в экспериментах но получению сверхнизких темп-р с помощью адиабатич. размагничивания, в опытах по поляризации атомных ядер, в исследованиях взаимодействия излучения с веществом. Такие соленоиды получают применение в технике связи и радиолокации, в парамагнитных усилителях и генераторах излучения. По мере удешевления производства сверхпроводящей проволоки, когда станет возможным получать магнитные ноля, 100 кэ в больших объемах, сверхпроводящие магниты найдут широкое применение в технике ядерного эксперимента для фокусировки и отклонения пучков ускоренных частиц и, возмоя но, для удержания частиц в ускорителях, а также для изучения свойств илазмы, исследования управляемых термоядерных реакций, ионных двигателей и т. п. [c.115]

Действие излучения на материалы. При оценке действия радиации на твердое тело констатируется изменение какого-либо свойства или ряда свойств тела, соответствующее определенной степени воздействия излучения, которую характеризуют дозой облучения. Доза — количество энергии, полученное единицей массы вещества в результате облучения. Взаимодействие излучений с твердым телом представляет собой сложное явление, которое в общем случае сводится к следующему возбуждение электронов, возбуждение атомов и молекул, ионизация атомов и молекул, смещение атомов и молекул с образованием парных дефектов Френкеля. Кроме того, в результате воздействия излучений возможны ядерные и химические превращения, а также протекание фотолити-ческих реакций. Все это приводит к уменьшению плотности, изменению размеров, увеличению твердости, повышению предела текучести, уменьшению электросопротивления, изменению оптических характеристик тела. Знание изменений свойств под действием облучений особенно важно при создании ядерно-энергетических установок, ряда устройств космических аппаратов [52]. Покрытия в космическом пространстве испытывают воздействие радиации, состоящей из электромагнитного излучения и потока частиц. Каждое [c.181]

Ионизирующие и электромагнитные излучения. Современные изделия, o oj бенио изделия космической и ядерной техники, подвергаются воздействию ионизирующих излучений, создающих при взаимодействии с веществом заряженные атомы и молекулы — ионы. Гамма-излучение, нейтронное, электронное, протонное излучения, а также альфа-частицы могут вызвать повреждения. Наибольшую опасность представляют поток нейтронов и гамма-излучение, влияние которых усиливается в зависимости от их интенсивности и времени воздействия. Непрерывная проникающая радиация вызывает постепенное необратимое изменение электрических, механических, химических и других свойств материалов. Импульсная радиация, действующая короткое время (10 —10 с), приводит к необратимым изменениям электрофизических свойств изделия, а также из-за большой плотности, создаваемой ионизации, может вызвать и обратимые изменения электрических характеристик изделий и материалов. [c.17]

МИШЕНЬ (в ядерной физике) — y Tpoii-ство для рассеяния пучка частиц. Основная часть М.— блок вещества, стоящий в пучке частиц. Размер, химич. и ядерный состав М. определяются поставленной задачей, энергией и фор.мой пучка, природой падающего и рассеянного излучения и т. д. Частицы, вылетающие из М., либо исследуются с целью получения сведений о взаимодействии частиц пучка с ядрами М., либо служат для формирования вторичных пучков. Наиболее часто вторичные пучки выводятся от внутренних М. y кopитeлoi . Такая М. может быть неподвижной (тогда пучок частиц попадает на нее поело ускорения за счет изменения радиуса орбиты наир., в циклотронах, фазотронах и т. д.) или подвижной (к-рая вдвигается в циркулирующий пучок в заданный момент цикла ускорения напр., внутренние М. синхрофазотронов). Если поток частиц через М. велик, возникает вопрос о спец, устройствах для их охлаждения (в циклотронах, бетатронах, ускорителях многозарядиых иопов). [c.251]

Например, в течение текущего столетия физика обогатилась такими областями науки, как специальная и общая теория относительности, квантовая механика, квантовая радиофизика, ядерная физика, физика элементарных частиц. В основе этих областей наук лежат теоретические представления, отличные от классической физики. К ним относятся корпускулярно-волновой дуализм вещества и поля, дискретность физических величин и другие. Однако эти принципы новой физики до последнего времени органически не входили особенно в школьный курс физики, а представляли собой приложение к классическому курсу. Между тем, уровень развития современной науки и техники требует, чтобы как в старших классах средней школы, так и в особенности в вузах курс физики был построен на базе современных физических идей, принципов и теорий. Закономерности классической физики должны являться начальной ступенью к современному пониманию вопросов и рассматриваться как частные случаи более общих законов и теорий. Повышение научного курса физики в духе современных физических идей открывает значительные перспективы перевода его политехнического содержания на качественно более высокую ступень. Например, изучение квантовых эффектов при взаимодействии электромагнитных волн с вепдеством, явления индуцированного излучения позволяет поставить вопрос о включении в программу изучения квантового генератора и усилителя, зонная теория твердого тела позволяет ввести обоснованные приложения в виде полупроводниковых приборов и техники идеи кориускулярно-волнового дуализма делают доступным понимание устройства и действия электронного микроскопа элементы теории относительности позволяют глубже познакомиться с принципами действия ряда технических установок для физики (ускорители элементарных частиц, счетчики Черенкова и т. п.). [c.200]

Чем больше амплитуда ударной волны, тем ббльшую роль играют тепловые составляющие давления и энергии. При очень высоких давлениях порядка сотен миллионов атмосфер и выше, роль упругих составляющих становится малой, и вещество ведет себя практически как идеальный газ (идеальный в смысле отсутствия взаимодействия между частицами). Соответственно и ударная адиабата в этих условиях в принципе не отличается от ударной адиабаты идеального газа (с учетом процессов ионизации см. гл. III), т. е. и для твердого тела существует предельное сжатие в ударной волне. В пределе р оо температура также стремится к бесконечности, атомы полностью иониззтотся, и вещество превращается в идеальный, классический электронно-ядерный газ с показателем адиабаты у = Чз, которому соответствует предельное сжатие, равное 4 (если отвлечься от эффектов, связанных с излучением см. гл. III). [c.552]

При взаимодействии короткого импульса ионизирующих изл)гаений ядерного взрыва с объектом формируется целый ряд электродинамических процессов, называемых вторичными электромагнитными эффектами. Природа образования этих эффектов едина - электромагнитное поле формируется за счет переноса и разделения зарядов, прежде всего быстрых электронов, создаваемых ионизирующим излучением при взаимодействии с веществом объекта. Однако многообразие условий облучения и различие структуры объектов создают существенные отличия в механизме формирования эффектов в каждом конкретном случае. [c.277]

АНАЛИЗ [активационный — метод определения химического состава вещества с помощью регистрации излучения радиоактивных изотопов, образующихся при облучении вещества ядерными частицами люминесцентный — химический анализ вещества по характеру его люминесценции рентгенорадиометрический— анализ химического состава, основанный на регистрации рентгеновского излучения, возникающего при взаимодействии излучения радиоизотопного источника с атомами вещества рентгеноснектральный — метод определения химического состава примесей вещества по характеристическому рентгеновскому спектру его атомов рентгеноструктурный— метод исследования структуры вещества, основанный на изучении дифракции рентгеновского излучения в этом веществе спектральный — физический метод качественного и количественного анализа веществ, основанный на изучении их спектров — испускания, поглощения, комбинационного рассеяния света, люминесценции АНТИФЕРРОМАГНЕТИЗМ— магнитоупорядоченное состояние кристаллического вещества с антипараллельной ориентацией спиновых магнитных моментов соседних атомов в кристаллической решетке АЭРОДИНАМИКА—раздел аэромеханики, изучающий законы движения газообразной среды и ее взаимодействие с движущимися в ней твердыми телами АЭРОМЕХАНИКА— раздел механики, изучающий равновесие и движение газообразных сред и механическое воздействие этих сред на погруженные в них твердые тела [c.225]

МЕТАЛЛОФИЗИКА — раздел физики, в котором изучаются структура и свойства металлов МЕТОД [аналогии состоит в изучении какого-либо процесса путем замены его процессом, описываемым таким же дифференциальным уравнением, как и изучаемый процесс векторных диаграмм служит для сложения нескольких гармонических колебаний путем представления их посредством векторов встречных пучков используется для увеличения доли энергии, используемой ускоренными частицами для различных ядерных реакций Дебая — Шеррера применяется при исследовании структуры монохроматических рентгеновских излучений затемненного поля служит для наблюдения частиц, когда направление наблюдения перпендикулярно к направлению освещения Лагранжа в гидродинамике состоит в том, что движение жидкости задается путем указания зависимости от времени координат всех ее частиц ин1 ерференционного контраста служит для получения изображений микроскопических объектов путем интерференции световых воли, прошедших и не прошедших через объект меченых атомов состоит в замене атомов исследуемого вещества, участвующего в каком-либо процессе, их радиоактивными изотопами моделирования — метод исследования сложных объектов, явлений или процессов на их моделях или на реальных установках с применением методов подобия теории при постановке и обработке эксперимента статистический служит для изучения свойств макроскопических систем на основе анализа, с помощью математической статистики, закономерностей теплового движения огромного числа микрочастиц, образующих эти системы совнадений в ядерной физике состоит в выделении определенной группы одновременно происходящих событий термодинамический служит для изучения свойств системы взаимодействующих тел путем анализа условий и количественных соотношений происходящих в системе превращений энергии Эйлера в гидродинамике заключаегся в задании поля скоростей жидкости для кинематического описания г чения жидкости] [c.248]

К П. я. относятся также перенос энергии электронного возбуждения от возбуждённых атомов к невозбуждённым в веществе и перенос излучения в среде при наличии процессов испускания, поглощения и рассеяния. Рассеяние и размножение нейтронов является примером П. я., к-рый изучается на основе кинетич. ур-ния для нейтронов с учётом ядерных взаимодействий со средой. Интенсивно развивается теория П. я, на основе неравновесной статистической механики. [c.572]

Ядерные распады, производимые р, а н а, рассматривались вкратце в разделе 15. Известно, что существуют не упругое рассеяние и конкуренция между различными способами распада. Эти взаимодействия в общем имеют небольшие эффективные сечения, так как для проникновения в ядро заряженные частицы должны преодолеть кулоновский барьер. Потери на излучение, имеющие существенное значение при взаимодействии между легкими частицами (например, электронами) и веществом, в основном отсутствуют в этой области энергии для р, d и ос вследствие их больших масс покоя. В разделе 24 указывалось, что потери на излучение обратно пропорциональны квадрату массы покоя. Отсюда следует, что эффекты для этих частиц равны 10 от эффекта для электронов. Таким образом остлются два существенных типа взаимодействия для этих частиц 1) ядерное рассеяние и 2) ионизационные эффекты или взаимодействие с атомными электронами. [c.51]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...