Космические лучи

В настоящее время для космических полетов продолжительностью до 1—2 месяцев в качестве допустимой дозы рекомендована величина 15 бэр за полет. Общая защита обитаемых отсеков космического корабля должна быть спроектирована так, чтобы суммарное воздействие на трассе полета галактического излучения, излучения радиационных поясов Земли и возможных бортовых источников излучения не превышало этой величины. Поскольку радиационная опасность солнечных космических лучей в настоящее время определяется на основе вероятностных оценок, в качестве критерия опасности при этом используется доза оправданного риска, рекомендуемое значение которой составляет 50 бэр. Этот критерий используется для проектирования защиты специального радиационного убежища на корабле, предназначенного для пребывания в нем экипажа во время мощных солнечных вспышек. [c.275]

То обстоятельство, что импульс ускоряемой релятивистской частицы может неограниченно возрастать даже при скоростях, близких к скорости света, лежит в основе работы больших ускорителей и анализа импульса, которым обладают частицы высоких энергий, что осуществляется с помощью отклоняющего магнитного поля. Отклонение частиц в магнитных полях широко используется в исследовании космических лучей и в экспериментальных работах, посвященных частицам высоких энергий. [c.398]

Найдите радиус орбиты частицы с зарядом е и энергией 10 эВ в магнитном поле с индукцией в 10 Гс (указанное значение индукции магнитного поля вполне возможно в нашей Галактике). Сравните полученное значение радиуса с диаметром нашей Галактики. (Частицы таких огромных энергий, вызывающие акты взаимодействия, встречаются в космических лучах они создают так называемые широкие атмосферные ливни, в состав которых входят электроны, позитроны, гамма-лучи и мезоны.) [c.409]

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]

Отдельно взятый счетчик позволяет лишь зарегистрировать факт прохождения частицы через счетчик. Для наблюдения за движением какой-либо одной частицы, для установления направления ее движения обычно используется система счетчиков, расположенных последовательно один за другим и соединенных по специальной радиотехнической схеме совпадений или антисовпадений . При прохождении быстрой заряженной частицы через два или несколько счетчиков, соединенных по схеме совпадений, счетчики срабатывают и частица регистрируется. Если же частица проходит только через один счетчик, а в другие не попадает, то система не срабатывает. Это позволяет зарегистрировать частицу, пролетающую только в определенном направлении. Совокупность счетчиков, соединенных по схеме совпадений, выполняет как бы роль телескопа (телескоп счетчиков) в физике космических лучей и в исследованиях по атомной и ядерной физике. [c.42]

Космические лучи источник частиц высоких энергий [c.73]

Из космического пространства в земную атмосферу постоянно поступает поток атомных ядер (в основном протонов) высокой энергии. Эти частицы называются первичными космическими лучами. Проходя через толщу земной атмосферы, частицы первичных космических лучей вызывают разнообразные ядерные процессы и порождают много видов вторичных частиц л-мезоны, р,-частицы, К-мезоны, гипероны и др. Вторичные частицы отличаются от первичных по своей природе и обладают меньшей средней энергией. При столкновении первичных космических лучей с атомами земной атмосферы могут также возникнуть вторичные протоны и нейтроны. Поток вторично образованных частиц в земной атмосфере называется вторичной компонентой космических лучей. На высотах ниже 20 км преимущественно (почти полностью) космические лучи носят вторичный характер. [c.73]

Открытие --мезонов (пионов). В послевоенные годы с новой силой возобновилось исследование элементарных частиц. В 1947 г. английский физик С. Пауэлл с сотрудниками на больших высотах над уровнем моря облучили космическими лучами ядерные фотопластинки, После проявления они обнаружили на пластинках треки заряженных мезонов с массой (200 300) /и,,. Дальнейшее более обстоятельное изучение показало, что треки принадлежат новым, неизвестным до сих пор частицам. Иа рисунке 24, а приведена схема движения н последовательного распада этой неизвестной (л ) частицы. При распаде этой частицы образуется мюон (р." ). Неизвестная частица была названа я -мезоном [c.75]

Реакции, происходящие при участии заряженных частиц, требуют, чтобы частицы обладали достаточно большой энергией, необходимой для преодоления сильного кулоновского поля ядра (потенциального барьера). Источниками заряженных частиц являются естественно-радиоактивные элементы, ускорители заряженных частиц, космические лучи. [c.264]

Частицы космических лучей ( 10) проходили через счетчик А, свинцовый поглотитель РЬ, счетчик В и попадали в фильтр f из свинца, меди, алюминия, окруженный с боков счетчиками С, под которыми расположена еще группа счетчиков D (рис. 114). Счетчики А и В были включены по радиотехнической схеме совпадений, а группа счетчиков D — по схеме антисовпадений. Такая схема дает электрический импульс лишь в том случае, если заряженная частица проходит через счетчик А, свинец РЬ, счетчик В, но не проходит через группу счетчиков D. Свинцовый блок РЬ поглощал (устранял) частицы мягкой компоненты космических лучей. Таким способом удавалось выделить только те ц-мезоны, которые останавливались и распадались в фильтре f (j.i -> + v +. . . ) и давали продукты распада (е ). [c.343]

Счетчик представляет собой небольшой цилиндр, внутри которого на изоляторе помещено острие или тонкая проволока. Между цилиндром и острием создается большая разность потенциалов. Получающееся электрическое поле резко неоднородно и вблизи острия (или нити) может достигать весьма больших значений. Если в таком поле появляется несколько электронов или ионов, то они приобретают под действием поля очень большую скорость и могут ионизовать при столкновениях окружающие молекулы газа. Таким образом, число ионов быстро возрастает, и через счетчик протекает кратковременный ток заметной силы. Поэтому счетчик способен отмечать (считать) появление отдельных электронов или ионов и является одним из наиболее чувствительных приборов. В последнее время счетчики широко применяются для исследования космических лучей. [c.642]

Ядра, в которых это соотношение нарушено, являются радиоактивными, причем ядра, имеющие избыток нейтронов, испускают электрон, а ядра, имеющие избыток протонов, — позитрон, т. е. электрон с положительным зарядом. Существование позитрона было предсказано Дираком в 1928 г. в результате анализа релятивистского квантовомеханического уравнения для электрона. В 1932 г. Андерсон обнаружил позитрон, изучая космические лучи при помощи камеры Вильсона, помещенной в магнитное поле. В лабораторных условиях позитрон впервые наблюдал Жолио-Кюри, который в 1934 г. обнаружил возникновение искусственной радиоактивности при облучении легких ядер а-частицами. [c.20]

Очевидно, что, кроме описанного процесса образования пары электронов с противоположными зарядами должен существовать и обратный процесс перехода электрона из области положительных энергий на свободный уровень в области отрицательных энергий. В этом процессе, названном аннигиляцией, одновременно исчезают обычный электрон и дырка , что в соответствии с законами сохранения энергии и импульса должно сопровождаться переходом энергии покоя обоих электронов в энергию излучения двух Y-квантов. Разумеется, термин аннигиляция (в переводе означает уничтожение ) нельзя понимать в буквальном смысле слова, так как никакого уничтожения материи и энергии не происходит, а имеет место превращение одних частиц (е+ и е-) в другие (у-кванты) и переход энергии из одной формы в другую. Открытие в 1932 г. Андерсоном позитрона в составе космических лучей блестяще подтвердило взгляды Дирака. Электрон и позитрон были названы соответственно частицей и античастицей. [c.546]

В зависимости от длины волны Я лучи обладают различными свойствами. Наименьшей длиной волны обладают космические лучи 1 = 0,1 А -f- 10 А (где А — ангстрем, единица длины, 1А = мм). Гамма-лучи, испускаемые радиоактивными веществами, имеют длину волны до 10А лучи Рентгена — = 10- 200А ультрафиолетовые лучи — 1 = 200А 0,4 мк мк — микрон, 1 мк — 0,001 мм) световые лучи — Я, = 0,4 -0,8 мк инфракрасные, или тепловые, лучи — Я, = 0,8- 400 мк радио или электромагнитные лучи — X > 400 мк. Из всех лучей наибольший интерес для теплопередачи представляют тепловые лучи с Я = 0,8- 40 мк. [c.458]

Газовый разряд может быть неустойчивым (например, искровым) и устойчивым. Последний можно классифицировать по внешнему виду темновой, тлеющий, в том числе коронный, и дуговой разряды. Например, если в длинной цилиндрической стеклянной трубке, заполненной газом при давлении около 100 Па, медленно повышать разность потенциалов между катодом и анодом, то приборы фиксируют наличие тока начиная с Ю ... 10 А. Он появляется вследствие ионизации в объеме газа, на стенках и электродах, вызываемой космическими лучами. С помощью ограничивающего сопротивления можно получить все три формы разряда (рис. 2.5). Темновой разряд переходит в тлеющий, который отличается уже заметным свечением, используемым в газосветных трубках. При этом катодное падение [c.36]

Параллельно с этим идет изучение космических лучей и тех процессор, которые порождаются в веществе частицами космического излучения. Разрабатывается метод камеры Вильсона, помещенной 3 магнитное поле (П. Л. Капица и Д. В. Скобельцьш), и метод ядерных фотоэмульсий (Л. В. Мысовский, А. П. Жданов). В 1928 г. П. Дирак создает релятивистскую теорию электрона, вводится понятие античастицы. Анализируя опытные данные по р-распаду атомных ядер, В. Паули в 1931 г. выдвигает гипотезу [c.11]

В 1937 г. К. Андерсон и С. Неддермейер открыли в составе космических лучей 1-частицы ( л , с массой около 200 электронных масс, эти частицы были названы мю-мезонами. Сразу же была обнаружена нестабильность fi-частиц, время их жизни составляет 2,2-UF сек. Несколькими годами раньше (1933) было открыто явление превращения жесткого гамма-кванта в пару электрон—позитрон ( рождение пар ) и обратное явление превращения пары электрон—позитрон в жесткие гамма-кванты ( исчезновение пар ). В этих явлениях физика встретилась с новой очень важной проблемой— с проблемой взаимопревращаемости элементарных частиц. [c.12]

Камера Вильсона представляет собой герметически замкнутый объем Vi (рабочий объем), заполненный каким-либо неконденси-рующимся газом (воздух, водород, гелий, аргон, азот) и насыщенными парами некоторой жидкости, чаще парами смеси жидкостей (вода и спирт). Стенки камеры могут быть изготовлены из стекла или металла, а сама камера может иметь форму цилиндра или параллелепипеда с линейными размерами от 10 сж до 1 ж и более. В современных камерах, предназначенных для исследований космических лучей, рабочий объем измеряется сотнями и тысячами литров. [c.46]

При исследовании космических лучей используются камеры Вильсона, управляемые счетчикалщ. Перед камерой и после нее помещаются счетчики, соединенные по схеме совпадений. При прохождении частиц через счетчики последние срабатывают, и камера фиксирует пролетевшую частицу. [c.48]

Для определения знака электрического заряда, импульса и энергии частицы камера Вильсона помещается в магнитное поле, параллельное оси камеры. Впервые это было применено при ис-следоват1ях i-частиц и космических лучей советскими физиками П. Л. Капицей и Д. В. Скобельцыным в 1927 г. [c.48]

На границе земной атмосферы на высоких широтах в период минимума солнечной активности поток первичной компоненты космических лучей составляет (0,7 — 1,0) част см" сек. С приближением к максимуму солнечной активности этот поток уменьшается в несколько раз. Поток заряженных частиц на уровне моря в среднем составляет 1,75-10 част1см -сек. Общая энергия, приносимая частицами космических лучей на Землю (— 1,5-10 кет), невелика и сравнима с энергией видимого света звезд, поступающего на Землю, а плотность их энергии составляет 1 эз/см и примерно того же порядка, что и для других видов энергии в Галактике. [c.73]

В составе космических лучей впервые были обнаружены многие элементарные частицы, а также гиперядра. [c.73]

Открытие ] .-мезонов (а-частиц). Продолжая исследовать космические лучи методом камеры Вильсона, К- Андерсон и С. Неддер-мейер в 1937—1938 гг. получили фотографии треков заряженных частиц с массой около 200 т . Так как масса обнаруженной частицы больше массы электрона т,.. но меньше массы протона Шр, то частица была названа мезоном (це стоС — средний). Для отличия от других мезонов позднее эта частица была названа ц-мезо-н о м или мюоном. [c.74]

На уровне моря мюоны составляют около /д потока заряженных частиц в составе космических лучей. Сравнением интенсивности мюоновой компоненты космических лучей на уровне моря и на вершине высокой горы (в одинаково созданных условиях) было установлено, что мюоны являются нестабильными частицами и распадаются самопроизвольно на электрон (позитрон) и две нейтральные частицы V, V [c.75]

В дозиметрии различают облучение внешнее и внутреннее. Источники внешнего облучения находятся вне облучаемого вещества. К ним относятся активные препараты, ускорительные ус1ановки, реакторы, космические лучи, излучение горных пород. Внутреннее облучение живых организмов обусловлено входящими в состав тканей атомов активных изотопов Ra , а также радио- [c.218]

Однако в 1928—1929 гг. П. Дирак, решая свое знаменитое уравнение, показал, что наряду с электроном должна быть в природе частица, похожая на электрон, но только с положительным электрическим зарядом е. В 1932 г. в составе космических лучей К- Андерсоном были обнаружены такие частицы, получившие название позитроны ( 10). Позитрон (е ) обладает такой же массой и спииом, как и электрон, но положительным электрическим зарядом е. [c.338]

В 1937 г. К. Андерсон и С. Неддермейер (см. 10) в составе космических лучей обнаружили заряженные частицы с массой 206,7 ш , спином S = Vj, с зарядом + е и — ей обладающих временем жизни 2,2-10 сек. Эти частицы были названы [ .-мезо-нами ( х и р. ), и ошибочно им приписывалась роль мезонов Юкавы. Последующие исследования свойств [ .-мезонов показали, что они очень незначительно взаимодействуют с нуклонами — примерно в 10 раз слабее, чем если бы они действительно были квантами ядерного поля, поэтому они не могут выполнять роль мезонов Юкавы. В настоящее время эти частицы называются р, -частицами или +-мюонами. [c.339]

В 1947 г. английские ученые С. Поуэлл, Г. Оккиалини и другие в составе космических лучей открыли я-мезоны (я-мезон — первичный мезон, который, распадаясь, дает мюоны 10). я-мезоны имеют заряд + е и — е, а массы 273,2 т,,, нулевой спин и время жизни 2,55-10 сек.. Несколько позднее (1950) был открыт нейтральный я-мезон (яо), с массой 264,2 т , нулевым спином и временем жизни <2,1-10 сек. В настоящее время известно три сорта я-мезонов я , я ,, они интенсивно взаимодействуют с нуклонами, легко рождаются при столкновении нуклонов с ядрами, т. е. являются ядерно-активными. В наше время считается общепринятым, что я-мезоны являются квантами ядерного поля, которые предсказал X. Юкава, и что они ответственны за основную часть ядерных сил ( 27). [c.339]

В составе космических лучей имеются л -мезоны. Мезон л >, обладая временем жизни 1,8-10 сек, распадается на два 7-фЬ-тона (S.J 70 Мэе) с последующим образованием электронно-по-зитронных пар [c.342]

Итак, в мире элементарных частиц выступает полная симметрия в том смысле, что для каждой частицы существует античастица. Однако окружающий нас мир (точнее, наша Галактика) не является зарядовосимметричным существующая материя содержит огромное количество электронов, протонов, нейтронов, тогда как позитроны, антипротоны, антинейтроны встречаются лишь в специальных условиях (в явлениях радиоактивности в процессах, порождаемых действием космических лучей в процессах с частицами высоких энергий, полученных на ускорителях). Некоторые ученые склонны считать, что это обусловлено несимметрией начальных условий. В вакууме, где начальные условия симметричны, электроны и позитроны (а также протоны и антипротоны и др. пары) одинаково стабильны, в полном соответствии с симметрией уравнений. Следует заметить, что преимущественная концентрация частиц по сравнению с античастицами в нашей части Вселенной пока никак [c.375]

Кокрофта—Уолтона реакция 263 Комплексный потенциал 198 Комптоновская длина волны 35, 367 Комптононское рассеяние 33—35 Конверсия внутренняя 258 Космические лучи 73 Коэффициент упаковки 93 [c.393]

Найденное соотношение между тих показывает, что процессы в системе отсчета, относительно которой перемещается изменяющийся механизм, протекают медленнее, чем в той, относительно которой этот механизм покоится. В частности, такой механизм можно использовать в качестве часов, и, следовательно, наш вывод гласит, что ход часов замедляется в системе отсчета, от1 осительно которой часы движутся. И этот вывод теории относительности находит непосредственное опытное подтверждение. Исследования космических лучей установили наличие в их составе так называемых р-мезонов — элементарных частиц с массой, примерно в 200 раз превышающей массу электрона. Частицы эти нестабильны, они самопроизвольно распадаются подобно атомам радиоактивных веществ. Измерения дают для среднего времени жизни р-мезонов значение Хо = 2,15-10 с. Но мезоны движутся со скоростью, близкой к скорости света. Поэтому за время своей жизни они проходили бы в среднем путь цхо, равный примерно 3-10 -2,15-10" л 600 м. Между тем опыт показывает, что мезоны успевают пройти без распада в среднем гораздо большие пути. Противоречие разрешается с помощью формул теории относительности. Время Хо = = 2,15-10 с относится к покоящемуся (или медленно движущемуся) мезону, заторможенному каким-либо плотным веществом, составляющим часть установки, применяемой для измерения продолжительности среднего времени жизни мезона. Наблюдение же над летящим мезоном производится с помощью приборов, относительно которых мезон движется с большой скоростью. По отношению к системе отсчета, связанной с этими приборами, среднее время жизни мезона есть х= х,,/)/1 — 6. Так как для мезона Р близко к единице, то х значительно превосходит Хц. Поэтому средний путь т, проходимый мезоном в нашей системе отсчета, должен быть значительно больше 600 м, что находится в согласии с данными прямого опыта. [c.461]

В 1938 г. при изучении состава космических лучей был открыт и-мез0 Н — частица с массой 207 Ше и временем жизни около 2-il0 сек. Изучение свойств .1-мезона показало, что он-является ядернопассивной частицей и поэтому не может быть ядерным квантом. Ядерная пассивность и малое время жизни а-мезонов позволили предсказать существование в составе космических лучей других, более тяжелых частиц — я-мезонов, которые и были открыты Пауэллом в 1947 г. При изучении я-мезонов выяснилось, что они встречаются в виде я+-, л - и л°-мезонов, масса их [c.23]

Пятидесятые годы были ознаменованы бурным развитием новых, весьма совершенных методов регистрации частиц — методов эмульсионной камеры и пузырьковой камеры. С их помощью сначала в составе космических лучей, а затем и в пучках частиц, выведенных из ускорителей, были обнаружены новые нестабильные частицы /С-мезоны с массой 966 Ше и гипероны с массой, превосходящей массу нуклона. Триумфом ядерной физики последних лет было обнаружение антипротона, антинейтрона и других античастиц проведение прямого опыта, доказывающего существование нейтрино изучение структуры нуклонов, обнаружение несохранения четности в слабых взаимодействиях и открытие эффекта Мёссбауэра. [c.24]

В 1938 г. в составе космических лучей была открыта новая элементарная частица,. получившая название ц-мезон. В резуль тате исследования свойств ц-мезонов было установлено, что они бывают положительные и отрицательные, имеют массу 207те и примерно через 2-10 сек распадаются на электрон и 2 нейтрино . [c.53]

Радиационное торможение высокоэнергетичных электронов является одной из причин возникновения электронно-фотонных ливней в космических лучах (см. 23, п. 3). [c.234]

Процесс образования электронно-позитронных пар, наряду с радиационным торможением электронов, является причиной возникновения электронно-фотонных ливней в космических лучах. Если Y-квант, возникающий в результате радиационного торможения электрона, имеет энергию Е- > 2ШеС , то он может образовать пару, электрон и позитрон которой снова создают у-кванты радиационного торможения и т. д. (рис. 90). Процесс нарастает лавинообразно до тех пор, пока не будет достигнута критическая энергия (см. 20). [c.252]

Принципиальная схема получения цепного процесса очень проста. Вторичные нейтроны, возникшие в результате деления ядра урана (например, под действием космических лучей или спонтанным образом), замедляются до тепловой энергии и захватываются ядрами изотопа 92U235, приводя их к делению с образованием новых вторичных нейтронов, которые снова замедляются и т. д. [c.383]

Основы ядерной физики (1969) -- [ c.73 ]

Введение в ядерную физику (1965) -- [ c.550 , c.551 ]

Экспериментальная ядерная физика. Т.2 (1974) -- [ c.108 , c.109 ]

Введение в экспериментальную физику частиц Изд2 (2001) -- [ c.7 , c.21 , c.259 ]

Экспериментальная ядерная физика Кн.2 (1993) -- [ c.135 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...