Физика космических лучей

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]

В связи с созданием ускорителей на энергии в десятки Гэв центр тяжести ядерного направления в физике космических лучей переместился в область сверхвысоких энергий, где продолжаются исследования ядерных взаимодействий, структуры нуклонов и других элементарных частиц. Кроме этого возникло самостоятельное направление — изучение космических лучей в геофизическом и астрофизическом аспектах. Предметом исследований здесь являются первичные космические лучи у Земли (химический состав, энергетический спектр, пространственное распределение) солнечные лучи (их генерация, движение к Земле и влияние на земную [c.280]

Монография посвящена теоретическим и экспериментальным исследованиям переходного излучения, возникающего при прохождении быстрых заряженных частиц через среды, имеющие границы раздела. Особое внимание уделено рентгеновскому переходному излучению (РПИ), образуемому как на одной границе раздела, так и в пластине или в стопке пластин. Изложены основы общей теории переходного излучения, приведены результаты экспериментальных исследований свойств РПИ и сравнение их с теорией. Описаны РПИ-детекторы частиц высоких энергий, используемые на современных ускорителях и в физике космических лучей. [c.4]

Закончив на этом вступительные замечания, обратимся к ситуации, сложившейся сейчас в физике космических лучей сверхвысоких энергий [3]. Первичные протоны с энергией, большей 5 10 эВ, должны были бы сильно тормозиться из-за взаимодействия с реликтовым тепловым радиоизлучением. Между тем наблюдения не показывают излома спектра космических лучей в этой области. Конечно, говорить о реальном расхождении теории и эксперимента в этой ситуации, скорее всего, преждевременно. Однако отсутствие убедительного объяснения сложившейся ситуации делает законным вопрос о том, не достаточно ли уже велика энергия первичных протонов, чтобы за обсуждаемое расхождение было ответственно нарушение существующих представлений. [c.161]

Начиная с 50-х годов основным источником экспериментальной информации о частицах стали опыты на ускорителях высоких энергий. Физика частиц отделилась от физики космических лучей и стала самостоятельным разделом науки. С тех пор и на все предвидимое будущее успехи экспериментальной физики частиц определяются прежде всего развитием ускорителей и соответствующих им детекторов, хотя некоторые из важнейших экспериментов были осуществлены (и осуществляются) без использования ускорителей. [c.48]

С помощью высотных аэростатов осуществляются многочисленные научные исследования. Развитие техники аэростатных исследований связано с оперативностью проведения научных работ и их сравнительно небольшой стоимостью. Круг научных задач, решаемых при этом, очень широк физика Солнца и межпланетной среды, у-астрономия и другие астрофизические исследования, физика космических лучей, процессы в атмосфере Земли и др. [c.41]

ФИЗИКА КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ [c.135]

В связи с ограниченным объемом книги мы не имеем возможности рассказать о физике космических лучей более подробно. Некоторые дополнительные сведения о ее достижениях по тематике книге будут даны в 100, 103—105, ПО, 114, 115, 124. [c.137]

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]

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]

В 1947 г. английский физик Пауэлл с сотрудниками облучил на высокой горе космическими лучами ядерные фотопластинки и после проявления обнаружил на них, кроме следов протонов, также следы частиц с массой 200- -300/Пе, которые естественно было считать известными уже нам .-мезонами. Однако более подробное изучение зарегистрированных следов, проведенное описанными выше методами, показало, что на самом деле эти следы вызваны новыми неизвестными до сих пор частицами. [c.563]

Вторая часть посвящена прикладной ядерной физике. В эту часть вошли взаимодействие заряженных частиц и у-квантов высокой энергии с веществом, приборы ядерной физики, нейтронная физика, физика деления ядер, физические принципы технического использования явлений ядерной физики, а также космические лучи и связанные с ядерной физикой космологические вопросы. [c.6]

Всего Энциклопедия содержит 54 тома и издана в 78 книгах, вышедших в свет с 1955 по 1982 г. Все тома разбиты на одиннадцать групп. В первую группу (математические методы) входят 1-й и 2-й тома во вторую группу (принципы теоретической физики) — тома 3-й (в трех книгах), 4-й и 5-й (в двух книгах) в третью группу (механическое и тепловое поведение материи) — тома 6-й, 6-й,а (в четырех книгах), 7-й (в двух книгах), 8-й (в двух книгах), 9-й, Ш-й, 11-й (в двух книгах) и 12-й — 15-й в четвертую группу (электрическое и магнитное поведение материи) — тома 16-й, 17-й, 18-й (в двух книгах) и 19-й — 20-й. В пятую группу (оптика) входят тома 24-й, 25-й (в пяти книгах) и 26-й — 29-й в шестую группу (рентгеновские и корпускулярные лучи) — тома 30-й — 34-й в седьмую группу (атомная и молекулярная физика) — тома 35-й, 36-й и 37-й (две книги) в восьмую группу (физика атомного ядра) — тома 38-й (в двух книгах), 39-й, 40-й, 41-й (в двух книгах) и 42-й — 45-й в девятую группу (космические лучи) — 46-й том (в двух книгах) в десятую группу (геофизика) — тома 47-й, 48-й и 49-й (в шести книгах). Последнюю одиннадцатую группу (астрофизика) составляют тома 50-й — 54-й. С 1955 по 1960 г. включительно вышло 44 книги, с 1961 по 1970 г.— 21 книга, с [c.567]

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]

Искровая камера. В последние годы, после того как было предложено подавать на электроды импульсные напряжения, во многих лабораториях успешно разрабатываются новые виды искровых счетчиков, открывающие широкие возможности их при-мерения в качестве трекового прибора в физике элементарных частиц и космических лучей. Созданы управляемые искровые счетчики, работающие в режиме импульсного питания, разрядные камеры в различных модификациях, которые быстро входят в практику физического эксперимента. [c.167]

Использование При изучении космических лучей ракет и искусственных спутников привело к новым открытиям — обнаружению радиационных поясов Земли. Возможность исследовать первичные космическое излучение за пределами земной атмосферы и создало новые методы изучения галактического и межгалактического пространства. Таким образом, исследования космических лучей, перейдя из области геофизики в область ядерной физики и физики элементарных частиц, сейчас теснейшим образом объединяют изучение строения микромира с проблемами астрофизики. [c.280]

Другая подходящая для наших целей модель содержит 4-вектор, не преобразующийся при переходе к другой системе отсчета по обычному векторному закону, а остающийся неизменным. Именно по этой причине здесь меняется и кинематика, в частности соотношение между сечениями в разных системах отсчета (см. серию работ Ингрэхема [6], где рассматривалась конкретная схема стохастического пространства-времени). Систематическое рассмотрение обобщенного варианта релятивистской теории, содержащего 4-вектор, и его возможных приложений к физике космических лучей сверхвысоких энергий и составляет содержание настоящей работы. [c.162]

Определив общее число частиц широкого атмосферного ливня (но покрываемой площади и по числу частиц на ее единицу) и среднюю энергию частиц (обычно несколько ГэВ), можно оценить энергию вызвавшей его первичной частицы. Она достигает в отдельных случаях величины .0 эВ. Для сравнения укажем, что наибольшая энергия, которая будет достигнута в начале XXI в. с помощью сверхускорителя LH , составит 1,4 10 эВ. Таким образом, исследование ядерных процессов при сверхвысоких энергиях ( 10 эВ) остается задачей физики космических лучей, ее ядерно-физического направления [c.46]

Ферми (Fermi) Энрико (1901-1954) — выдающийся итальянский физик, один из создателей ядерной и нейтронной физики. Окончил Пизанский университет и Высшую нормальную школу (1922 г.). Работал в Геттингенском и Лейденском университетах, преподавал в Римском и Флорентийском университетах. В 1938 г. эмигрировал в США, где в 1942 г. в Металлургической лаборатории Чикагского университета построил первый ядерный реактор и осуществил управляемую цепную ядерную реакцию. Научные работы в области атомной и ядериой физики, статистической механики, физики космических лучей, физики высоких энергий, астрофизики, технической физики, разработал статистику частиц с полуцелым спином (статистика Ферми — Дирака), создал модель атома (модель Томаса — Ферми), открыл искусственную радиоактивность (1934 г.), обусловленную нейтронами, эффекты замедления нейтронов (Нобелевская премия, 1938 г.). Впервые (1941 г.) зарегистрировал нейтроны при спонтанном делении. Член многих академий наук и научных обществ. [c.267]

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]

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]

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]

Примерно в это время физики обнаружили, что на Землю из космического пространства непрерывно падает поток частиц, обладающих огромной энергией (космические лучи). С их помощью были найдены экспериментальные доказательства существования мезонов. В 1936—1938 гг. К. Андерсон и С. Неддер-майер получили в камере Вильсона, помещенной в магнитное поле, необычные треки частиц. По искривлению треков они определили их массу. Она оказалась меньше, чем следовало из теоретических оценок, ss207m,. Частица была названа мюоном. Различие между теоретической и экспериментально полученной массами пока не вызывало беспокойства. Благодушно считалось, что с помощью известных к этому времени частиц — электрона, протона, нейтрона и мюона — можно построить вполне удовлетворительную картину строения материи на субатомном уровне. [c.185]

Число элементарных частиц резко возрастает. Увы, это было скорее желаемым, чем действительным. После окончания второй мировой войны в 1947 г. группой английских физиков под руководством С. Пауэлла в космических лучах была найдена еще одна элементарная частица, имеющая массу примерно 273 /и,. Выяснилось, что именно эти частицы, названные пионами или л-мезона-ми, являются переносчиками ядерного взаимодействия, а ранее предназначавшийся на эту роль мюон вообще не пршшмает в нем участия (мюоны — слабо взаимодействующие частицы). [c.185]

Скорость порядка сотен тысяч километров в секунду нисколько не удивит современного физика. Известно, что такие скорости могут иметь даже частицы, обладающие в отличие от фотона, массой покоя. В качестве примера ука жем электроны, вылетающие при Р-распаде атомных ядер различные частицы в космических лучах, частицы, полу чаемые на ускорителях. Отметим также излучение Вави лова — Черенкова ведь для его возникновения надо, чтобы скорость электрона превышала скорость света в той или иной прозрачной среде. [c.21]

Теоретическая оценка давала для этой реакции сечение о еор 6-10 см (для антинейтрино, вылетающих из реактора), что примерно на 20 порядков ниже сечений, обычно измеряемых в ядерной физике. Эти 20 порядков были выиграны за счет следующих факторов. Во-первых, в качестве источника был использован мощный реактор, дававший поток антинейтрино, равный примерно lOi ча-стиц/см -с. Во-вторых, для регистрации был использован-жидкий сцинтиллятор с колоссальным объемом 5000 литров. В-третьих, вся установка была помещена глубоко под землей и отделена мощной защитой от реактора. В результате фон от космических лучей и от других (не антинейтринных) излучений из реактора был столь низким, что можно было регистрировать очень редкие события. В опыте был использован жидкий сцинтиллятор с высоким содержанием водорода и обогащенный кадмием. На ядрах водорода шла реакция (9.22). Возникающий в этой реакции позитрон аннигилировал с электроном вещества на два Кванта (см. гл. VII, 6), дававших первую вспышку. Нейтрон за несколько микросекунд замедлялся до надтепловых скоростей, после чего захватывался кадмием (см. гл. XI, 3, п. 4). Получившееся ядро, возбужденное при захвате на 9,1 МэВ, испускало каскад 7-квантов, которые давали вторую вспышку. Эти пары вспышек регистрировались схемой запаздывающих совпадений (см. ниже 6, п. 3), что позволяло уверенно отделять нужные события от фоновых излучений. Регистрировались примерно 3 события в час, и проведение всего опыта заняло около полугода. В результате для экспериментального сечения было получено значение сТэксп = = (11 4)- 1(И см , хорошо согласующееся с теоретическим. Это — самое маленькое сечение, измеренное человеком. [c.502]

ГИЮ при известной массе. Но это еще не все. Камеру почти всегда помещают в сильное магнитное поле (это важнейшее усовершенствование принадлежит П. Л. Капице и Д. В. Скобельцыну, 1923), что дает возможность по кривизне трека определять с помощью формулы (Э.2) знак заряда и импульс частицы. Это позволяет определять (по счету капель и измерению кривизны) энергию и массу частицы даже в том случае, когда трек не умещается в камере, т. е. для энергий вплоть до сотен МэВ. С помощью камеры Вильсона в магнитном поле Д. В. Скобельцын в 1927 г. установил наличие в космических лучах заряженных частиц релятивистских энергий (по негнущимся трекам). С этих фундаментальных опытов датируется возникновение физики элементарных частиц высоких энергий. Большим достоинством камеры Вильсона является ее управляемость — свойство, присущее далеко не всем следовым регистраторам. Управляемость состоит в том, что камеру Вильсона могут приводить в действие другие детекторы. Например, перед камерой можно поставить счетчик Гейгера —Мюллера и сделать так, что камера будет срабатывать только тогда, когда через счетчик прошла частица. Возможность управления обусловлена тем, что возникшие при пролете частицы микрокапли живут и не растаскиваются отсасывающим полем достаточно долго, так что можно успеть произвести расширение. Свойство управляемости делает камеру Вильсона очень гибким прибором для регистрации редких событий, например, в космических лучах. Немалым преимуществом камеры Вильсона является ее относительная простота и дешевизна. Простейшую камеру можно изготовить в школьной лаборатории. [c.507]

С 30-х годов значение крупнейшего центра физической науки в Советском Союзе приобрел Ленинградский физико-технический институт (ЛФТИ), реорганизованный из Физико-технической лаборатории НТО ВСНХ и до 1951 г. возглавлявшийся акад. А. Ф. Иоффе — основателем одной из ведущих советских физических школ. В этом институте начинали свою научную деятельность многие известные ученые. В нем были выполнены фундаментальные работы в области ядерной физики изучение свойств и структуры атомных ядер, исследование ядерных реакций и космических лучей, открытие явления ядерной изомерии и пр. По инициативе и при участии его сотрудников были организованы физико-технические институты в Харькове (1930 г.), Свердловске (1932 г.) и других городах под непосредственным руководством И. В. Курчатова в 1937 г. в Ленинградском радиевом институте был введен в действие первый на Европейском континенте электромагнитный резонансный ускоритель заряженных частиц—циклотрон (рис. 41) на [c.150]

ВИЛЬСОНА КАМЕРА — трековый детектор частиц. Создан Ч. Вильсоном в 1912 [1]. С помощью В. к. сделан ряд открытий в ядерной физике, физике элементарных частиц. Наиб, впечатляющие из них связаны с исследованиями космических лучей, открытие и1ироких атм. ливней (1929, [2]), позитрона (1932, [Я]), обнаружение следов мюоное [4 , открытие странных частиц [c.278]

Благодаря постоянной чувствительности, большой амплитуде, стандар гной форме сигнала, высокой загрузочной способности, стабильности, высоким координатному п временному разрешениям, С. т. находят применение в комбинированных системах детекторов, используемых в экспериментальной ядерной физике и физике частиц высоких энергий, а также при исследовании космических лучей. [c.703]

Естественным источником частиц высоких энергий являются космические лучи. Не случайно поэтому, что до начала 50-х годов развитие физики элементарных частиц было тесно связано с изучением процессов в космических лучах. Однако интенсивность потока их сравнительно мала, и поэтому интересующие исследователей события крайне редки. Кроме того, космические частицы неуправ- [c.233]

В 1947 г. английский физик Пауэлл, изучая фотоэмульсионные пластинки, облученные на горах космическими лучами, обнаружил следы от частиц с массой 300 т . Эти частицы были названы я-мезонами, или пионами. Последующие опыты показали, что существуют я-мезоны с электрическим зарядом ( + ), (—) и (0). Положительный и отрицательный я-мезоны нужно рассматривать [c.239]

Многие документы этого раздела, несомненно, заинтересуют читателей. Это относится и к переписке по поводу привлечения H.H. Семенова и Института химической физики АН СССР к работам над атомным проектом (документы № 175, 176, 177, 185, 187), и к копиям черновиков писем Г.Н. Флерова И.В. Курчатову, С.В. Кафтанову, секретарю И.В. Сталина и И.В. Сталину, направленным И.В. Курчатовым 1 февраля 1946 г. по просьбе Г.Н. Флерова в Специальный комитет (документ № 169). Не может не вызвать интерес публикуемая переписка в связи с предложением Ф. Жолио-Кюри о сотрудничестве между советскими и французскими учеными и специалистами в области использования атомной энергии (документы № 134, 135, 137). Заслуживает также внимания записка С.И. Вавилова И.В. Сталину о степени секретности работ по атомному ядру, радиоактивности и космическим лучам, в которой он поставил вопрос о желательности публикаций несекретных работ советских ученых в этих областях физики для развития и закрепления приоритета советской науки (документ № 178). Нельзя не отметить записку С.И. Вавилова, также адресованную И.В. Сталину, об организации исследований в разных областях науки в связи с проблемой использования энергии атомного ядра (документ № 197). Интересна переписка по вопросу издания в СССР русского перевода книги Т.Д. Смита Атомная энергия для военных целей (документы № 163, 164, 165, 186, 199). Складывавшуюся вокруг П.Л. Капицы обстановку после освобождения его в декабре 1945 г. от работы в Специальном комитете и Техническом совете Специального комитета характеризует публикуемое письмо д.т.н. И.П. Усю-кинаИ.В. Сталину о деятельности П.Л. Капицы (документ №231). Представляет интерес переписка по статье Л.Д. Ландау Атомная энергия , подготовленной им к публикации в 1946 г. Рецензируя верстку статьи Л.Д. Ландау, [c.5]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...