Ядролық физика

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 75 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны

I тарау. Атомдық ядро физикасына кіріспе . . . 5

§1. Радиоактивтілік. Альфа, бетта, гамма сәулелену . . . 5

§2. Изотоптар . . . 6

§3. Ионизациялаушы сәулелерді және бөлшектерді тіркеу әдістері . . . 7

§3. 1. Сцинтилляциондық есептегіш . . . 7

§3. 2. Черенков есептегіші . . . 8

§3. 3. Импульстік иондаушы камера . . . 8

§3. 4. Газоразрядтық есептегіш . . . 9

§3. 5. Жартылай өткізгішті есептегіштер . . . 9

§3. 6. Вильсон камерасы . . . 10

§3. 7. Диффузиондық камера . . . 10

§3. 8. Көпіршікті камера . . . 10

§3. 9. Ядролық фотоэмульсия . . . 11

§3. 10. Ұшқынды камера . . . 11

§4. Сәулеленудің биологиялық әсері . . . 11

§5. Элементтердің пайда болуы . . . 13

§6. Тірі организмдердің химиялық құрамы . . . 14

§7. Ғарыштық сәулелер . . . 16

II тарау. Атом ядросының моделдері және сипаттамалары . . . 18

§8. Атом ядросының өлшемі, құрамы және заряды. Зарядтық және массалық

сан . . . 18

§9. Ядроның массасы және байланыс энергиясы . . . 19

§10. Ядроның спині және магнит моменті . . . 21

§11. Атом ядросының модельдері . . . 22

§11. 1. Ядроның тамшылық моделі . . . 23

§11. 2. Ядроның қабықшалы моделі . . . 23

III тарау. Ядролық түрленулер . . . 24

§12. Радиоактивті ыдырау және радиоактивті түрленулер . . . 24

§12. 1. - ыдырау . . . 25

§12. 2. - ыдырау . . . 27

§12. 3. - сәулелену . . . 29

§13. - сәулелердің резонанстық жұтылуы . . . 31

§14. Ядролық реакциялар . . . 33

§14. 1. Нейтрондардың әсерінен болатын ядролық реакциялар . . . 35

§14. 2. Ядроның бөліну реакциясы . . . 36

§14. 3. Тізбекті бөліну реакциясы . . . 38

§15. Жасанды радиоактивтілік . . . 39

§16. Термоядролық реакциялар . . . 41

§17. Ядролық энергия. Ядролық энергетика . . . 43

§18. Ядролық қару . . . 46

IV тарау. Элементар бөлшектер және олардың қасиеттері . . . 49

§19. Элементар бөлшектердің деңгейі . . . 49

§20. Элементар бөлшектердің жалпы қасиеттері . . . 51

§20. 1 Масса . . . 52

§20. 2 Орташа өмір сүру уақыты . . . 52

§20. 3 Спин . . . 52

§20. 4 Электр заряды . . . 53

§20. 5 Меншікті магнит моментінің векторы . . . 53

§21. Антибөлшектер, аннигиляция . . . 53

§22. Элементар бөлшектердің өзара түрленуі . . . 57

§23. Фундоментальды әсерлесулер . . . 62

§24. Лептондар . . . 64

§25. Адрондар . . . 65

§26. Элементар бөлшектердің классификациясы . . . 69

§27. Кварктар . . . 69

§28. Фундаментальды әсерлесулерді тасмалдаушылар . . . 71

Пайдаланылған әдебиеттер . . . 77

I тарау. Атомдық ядро физикасына кіріспе.

§1. Радиоактивтілік. Альфа, бетта, гамма сәулелену.

Француз физигі А. Беккерель (1852 - 1908) 1896 ж уран тұздарының люминесценция құбылысын зерттеу кезінде олардан табиғаты белгісіз, фотопластинкаға әсер ететін, ауаны иондайтын, жұқа металл пластинкалардан өтіп кететін және бірқатар заттардың люминесценциясын тудыратын, өздігінен сәуле шығаратынын анықтады. Осы құбылысты зерттей келе француз ерлі - зайыпты Кюри - Мария (1867 - 1934) және Пьер (1859 - 1906) - беккерельдік сәулеленудің тек уранға емес, сонымен бірге торий, актиний сияқты басқа да көптеген ауыр элементтерге тән екенін анықтады. Олар сонымен қатар, урандық шайырлы күкіртті қоспаның (металдық уран өндіретін руда) уран сәулеленуінің интенсивтілігінен көптеген есе жоғары интенсивтілікпен сәуле шығаратынын көрсетті.
Осылайша, беккерелдік сәулеленудегі жаңа екі элементті анықтауға мүмкіндік туды. Олар полоний және радий.

Анықталған сәулелену радиоактивті сәулелену деп, ал сол құбылыстың өзі - радиоактивті сәуленің шығуы - радиоактивтілік деп аталды.

Кейінгі зерттулер нәтижелері препараттың радиоактивті сәулелену сипатына химиялық қоспалардың түрі, агрегаттық күйі, механикалық қысым, температура, электр және магнит өрістері, яғни атомның электрондық қабықшасының күйін өзгерте алатын барлық әсерлердің әсер етпейтінін көрсетті. Бұдан радиоактивті элементтердің қасиеттері тек олардың ядросының құрылымына негізделгендігі келіп шығады.

Қазіргі кезде радиоактивтілік деп, кейбір атом ядроларының өздігінен (спонтанды) басқа ядроларға әр түрлі радиоактивті сәулелер және элементар бөлшектер шығара отырып түрленуін айтады. Элементар бөлшек деп, құрама бөліктерге ажыратуға мүмкін болмаған микрообъектілерді айтады. Радиоактивтілік табиғи (табиғатта кездесетін тұрақсыз изотоптарда байқалады) және жасанды (ядролық реакциялар арқылы алынған изотоптарда байқалады) болып екіге бөлінеді. Екі жағдайда да радиоактивті түрлену заңдары бірдей болғандықтан, бұл екі түрлі радиоактивтіліктің айырмашылығы жоқ.

Радиоактивті сәулелену үш түрлі болады: және - сәулелену. Оларды тыңғылықты зерттеу олардың табиғатын және негізгі қасиеттерін анықтауға мүмкіндік берді.

- сәулелену электр және магнит өрістерінде ауытқиды, жоғары ионизациялаушы және төмен өтімділік қабілеті бар (мысалы: қалыңдығы 0, 05мм алюминий қабатында жұтылады) . - сәулелену гелий ядроларының ағыны болып табылады. - бөлшек заряды , ал массасы ( ) гелий изотопының ядросының массасымен сәйкес келеді. - бөлшектің электр және магнит өрістерінде ауытқуы бойынша оның меншікті заряды анықталған. Оның мәні - бөлшектің табиғаты туралы түсініктің дұрыстығын дәлелдейді.

- сәулелену электр және магнит өрістерінде ауытқиды - бөлшекке қарағанда оның ионизациялаушы қабілеті айтарлықтай аз (жобамен 2 еседей), ал өтімділік қабілеті жоғары (2мм алюминий қабатында жұтылады) . - сәулелену шапшаң электрондар ағыны болып табылады (бұл олардың меншікті зарядының анықтамасынан келіп шығады) .

Біртекті денеде бірдей жылдамдықты электрондар ағынының жұтылуы экспоненциалды заңға бағынады , мұндағы және - қалыңдығы х болған дене қабатының кірісіндегі және шығысындағы электрондар саны, - жұтылу коэффициенті. - сәулелену дене ішінде қатты шашырайды, сондықтан - тек дене құрамына ғана байланысты емес, сонымен бірге оның өлшемі мен пішініне байланысты.

- сәулелену электр және магнит өрістерінде ауытқымайды, салыстырмалы төмен ионизациялаушы және өте жоғары өтімділік қабілеті бар (мысалы, қалыңдығы 5см болған қорғасын қабатынан өтіп кетеді) . Кристалдар арқылы өткенде дифракция байқалады. - сәулеленудің толқын ұзындығы м болған қысқа толқынды электромагниттік сәуле және осының әсерінен оның корпускулярлық қасиеті анық байқалады, яғни - кванттар (фотондар) - бөлшектер ағыны болып табылады.

§2. Изотоптар

Радиоактивті түрленулерді көп рет бақылаудың нәтижесінде радиоактивті қасиеттері әр түрлі, яғни әр түрлі жолдармен ыдырайтын, бірақ өздерінің химиялық қасиеттері бойынша бірдей болған заттар бар екені анықталды. Оларды барлық химиялық әдіс - тәсілдермен бір - бірінен ажырату мүмкін болмаған. Осыған негізделіп ағылшын физигі Ф. Содди (1877 - 1956) 1911ж химиялық қасиеттері бірдей болған, бірақ басқа қасиеттермен (радиоактивтілік) ажыратылатын элементтер бар екендігін айтты. Бұл элементтерді Менделеев периодтық жүйесінің бір ұяшығына орналастыру қажет. Содди оларды изотоптар деп атады (яғни бір орынды иеленушілер) .

Ағылшын физигі Дж. Дж. Томсон (1856 - 1940) бір жылдан соң неон иондарының массасын олардың электр және магнит өрістерінде ауытқуы бойынша анықтағаннан кейін Соддидің бұл пікірі анық дәлелденді. Томсон неонның екі сортты атомдардан тұратынын анықтады. Олардың көп бөлігінің (атомдардың) салыстырмалы массасы 20 - ға тең болған, бірақ салыстырмалы атомдық массалары 22 болған аз мөлшердегі атомдар да бар екендігін байқаған. Нәтижеде қоспаның салыстырмалы атомдық массасы 20, 2 - ге тең болған. Бірдей химиялық қасиетке ие болған атомдар массалары бойынша ерекшеленеді. Неонның екі сорты да Менделеев кестесінде бір орынға орналасқан және олар изотоп болып табылады. Бұдан изотоптар өздерінің радиоактивтік қасиеттерімен ғана ажыратылмай, сонымен бірге массасында да айырмашылығы бар. Осы соңғы қасиеті негізгі болып табылады. Изотоптарда қабықшадағы электрондар санын анықтайтын атом ядроларының заряды, яғни атомның химиялық қасиеттері бірдей, бірақ ядроның массалары әр түрлі. Сонымен бірге, ядролар радиоактивті де стабильді де болуы мүмкін. Радиоактивті изотоптардың қасиеттерінде айырмашылықтың болуы олардың ядроларының массаларының әр түрлі болуына байланысты.

Қазіргі уақытта барлық химиялық элементтердің изотоптары бар екендігі анықталған, бірақ олардың көпшілігі стабильді емес. Табиғаттағы ең ауыр элементтердің бірі уран да (с. а. м 238, 235, т. б. ) және ең жеңіл - сутегінің де (с. а. м 1, 2, 3) изотоптары бар.

Изотоптардың бар болуы, атом ядроларының заряды, яғни электрондық қабықтың құрылымы атомдардың барлық қасиеттерін емес, тек олардың химиялық қаситттерін, оның ішінде электрондық қабықтың перифериясына (мысалы өлшеміне) байланысты болған физикалық қасиеттерін ғана анықтайтынын дәлелдеді. Атомның массасы және оның радиоактивтілік қасиеті Менделеев кесетсіндегі реттік номермен анықталмайды.

Изотоптардың салыстырмалы атомдық массаларын дәл есептегенде, олардың бүтін сандарға жақын екендігі анықталған. Кейбір химиялық элементттердің салыстырмалы атомдық массаларының шамасының бүтін сандардан қатты ауытқуы қалыпты жағдайда химиялық таза зат әр түрлі пропорциядағы изотоптардың қоспасы болып табылатындығынан (мысалы хлордың атомдық массасы - 35, 3) . Изотоптардың салыстырмалы атомдық массасының бүтін санды болуы олардың атом ядроларының құрылымын зерттеуде маңызы зор.

§3. Ионизациялаушы сәулелерді және бөлшектерді тіркеу әдістері

Радиоактивті сәулелерді және бөлшектерді тіркеу мен бақылау әдістері олардың қоршаған ортасын ионизациялау мен атомдарын қоздыру қабілеттілігіне негізделген. Зарядталған бөлшектер тікелей осы процестерді тудырады, ал - кванттар және нейтрондар олардың қоршаған орта атомдарының ядроларымен және электрондарымен зарядталған жылдам бөлшектер арқылы әсерлесуінің нәтижесінде пайда болуынан туындайтын ионизациялану арқылы анықталады. Жарық жарқылы, электр тогы, фотопластинканың қараюы сияқты процестермен өтетін екінші ретті эффектілер ұшып келе жатқан бөлшектерді тіркеуге, есептеуге, оларды бір - бірінен ажыратып, энергияларын өлшеуге мүмкіндік береді.

Радиоактивті сәулелерді және бөлшектерді тіркеуге арналған құрылғалар екі топқа бөлінеді:

бөлшектің кеңістіктің белгілі бір ауданынана өтуін тіркей алатын және кейбір жағдайда олардың сипатын мысалы, энергиясын (сцинтилляциондық есептегіш, Черенков есептегіші, импульсті ионизациялаушы камера, газоразрядты есептігіш, жартылай өткізгішті есептегіш) анықтай алатын;
бақылай алатын, мысалы, зат ішіндегі бөлшектің іздерін (тректерін) суретке түсіріп алу (Вильсон камерасы, диффузиондық камера, көпіршікті камера, ядролық фотоэмульсия) .

§3. 1. Сцинтилляциондық есептегіш

Сцинтилляция - жылдам бөлшектердің флоуресценттік экранға түскен кездегі жарық жарқылдарын бақылау. Бұл ағылшын физиктері У. Круксу (1832 - 1919) және Э. Резерфордтың (1871 - 1937) ядолық физика таңында визуалды түрде - бөлшектерді тіркеуге мүмкіндік берген бірінші әдісі. Сцинтилляциондық есептегіш - бұл негізгі элементі сцинтиллятор (кристолофор) және фотоэлектронды көбейткіш болып табылатын әлсіз жарық жарқылдарын электр импульстеріне айналдыратын және электрондық құрылғымен тіркейтін ядролық бөлшектер детекторы. Көбінеше сцинтиллятор ретінде бейорганикалық ( - -бөлшек үшін, -бөлшек және -кванттарға , ) немесе органикалық (антрацен, пластмасса - -кванттарға) заттардың кристалдарын пайдаланады.

Сцинтилляциондық есептегіштер тіркелетін бөлшектердің типіне, түріне және сцинтиллятор мен қолданылатын электрондық құрылғының мүмкін болған уақытына (қазір ол ) қарай үлкен уақыт аралығында өлшеуге мүмкіндік береді ( ) . Бұндай типтегі есептегіштердің тіркеу эффективтілігі - есептегіштен өткен тіркелген бөлшектер санының барлық бөлшектер санының қатынасына тең. Жобамен зарядталған бөлшектер үшін 100%, ал -кванттар үшін 30%. Көптеген сцинтилляторларда ( , , антрацен, стильбен) энергияның кең интервалында жарық жарқылдарының интенсивтілігі алғашқы бөлшектің энергиясына пропорционал болғандықтан, бұл сцинтилляторлардағы есептегіштер тіркелетін бөлшектердің энергиясын өлшеу үшін қолданылады.

§3. 2. Черенков есептегіші

Черенков есептегіштерінің қолданылу аясы - заттың ішіндегі осы ортаның фазалық жарық жылдамдығынан үлкен жылдамдықпен қозғалатын бөлшектердің энергиясын өлшеу және бұл бөлшектерді масса бойынша жіктеу. Бөлшектің массасының шамасын біле отырып, оның энергиясын анықтаған сияқты сәуле шығару бұрышын біле отырып, бөлшектің жылдамдығын анықтауға болады. Бір жағынан, егер бөлшектің массасы белгісіз болса, онда оны бөлшектің энергиясын өлшеу арқылы анықтауға болады. Сонымен қатар, әр түрлі жылдамдықты екі бөлшектер шоғы болған кезде сәуле шығару бұрыштары да әр түрлі болады. Соның арқасында ізделініп жатқан бөлшектерді анықтауға болады. Черенков есептегіштерінің жылдамдық бойынша өлшеу аралығы (яғни энергиясы бойынша) болады. Бұл бөлшектердің энергиясы 1 ГэВ болғанда оларды бір - бірінен ажыратуға мүмкіндік береді, яғни сәуле шығару бұрыштары ажыратылғанда. Есептегіштің өлшеу аралығы с - қа жетеді. Черенков есептегіштерін ғарыштық сәулеленуді зерттеу үшін ғарыш кемелерінде орнатады.

§3. 3. Импульстік иондаушы камера

Импульсті иондаушы камера - бұл зарядталған бөлшектердің газды иондау қабілетіне негізделген бөлшектер детекторы. Иондаушы камера электроттарына тұрақты кернеу беріліп тұратын газбен толтырылған электр конденсаторы болып табылады. Тіркелетін бөлшек электроттар арасындағы кеңістікке түсіп, газды иондайды. Кернеуді бір жағынан, барлық түзілген иондар электротқа рекомбинацияланбай жетіп баратындай, ал екінші жағынанан, екінші ретті ионизация тудырмас үшін, қатты үдетілмейтіндей етіп таңдайды. Бұдан, иондаушы камераның электроттарында зарядталған бөлшектердің әсерінен пайда болған иондар жиналады. Иондаушы камералар екі түрлі болады: интегралдаушы (онда жиынтық иондаушы ток өлшенеді) және импульстік, негізінен, есептегіш болып табылатын (онда бір бөлшектің өтуі тіркеледі және оның энергися өлшенеді, бірақ шындығында, төмен дәлдікпен, бұл шығыстағы импульстің аздығымен түсіндіріледі) .

§3. 4. Газоразрядтық есептегіш

Газоразрядтық есептегіш негізінен газбен толтырылған металл цилиндрден (катод) және оның осі бойынша тартылған жұқа сымнан (анод) тұрады. Газоразрядтық есептегіштер құрастырылуы жөнінен иондаушы камераға ұқсағанымен, оларда негізінен екінші ретті ионизация үлкен роль ойнайды. Бұл екінші ретті ионизация бірінші ретті иондардың қабырғаға және газ атомдары мен молекулаларының соқтығысу нәтижесінде пайда болады. Екі түрлі газоразрядтық есептегіштер жөнінде мынаны айтуға болады: пропорционалдық (оларда газдық разряд тиянақсыз, яғни сызықты ионизатордың әсері тоқтағанда өшеді) және Гейгер - Мюллер [Х. Гейгер (1882 - 1945), Э. Мюллер (1911 - 1977) - неміс физиктері] есептегіші (оларда разряд тиянақты, яғни сызықты ионизатордың әсері тоқтаса да қолданылады) .

Пропорционалдық есептегіштерде жұмыстық кернеу олар вольт - амперлік сипаттаманың облысында жұмыс істейтіндей, яғни еріксіз разрядқа сәйкес келетіндей етіп таңдалады. Ондағы шығыстық импульс бірінші ретті ионизацияға яғни есептегішке ұшып кірген бөлшектің энергиясына пропорционал. Сондықтан олар бөлшектерді тіркеп қана қоймайды, сонымен бірге, олардың энергиясын өлшейді. Пропорционалдық есептегіштерде жеке бөлшектер тудыратын импульстар есе күшейтіледі (кейде есеге дейін) .

Гейгер - Мюллер есептегіші құрастырылуы және жұмыс істеу принципі жөнінен пропорционалдық есептегіштерден онша айырмашылығы жоқ. Бірақ шығыстық импульс бірінші ретті ионизацияға байланысты болмағанда ерікті разрядқа сәйкес келетін вольт - амперлік сипаттама облысында жұмыс істейді. Гейгер - Мюллер есептегіштері бөлшектердің энергиясын өлшеместен тіркейді. Күшейту коэфициенті бұл есептегіштерде . Бөлінді импульстерді тіркеу үшін пайда болған разрядты сөндіру керек. Бұл үшін мысалыға есептегіште пайда болған разряд кедергіде разрядтың үзілуіне жеткілікті кернеудің құлауын тудыратын кедергілер тізбегі ретімен қосылуы керек. Гейгер - Мюллер есептегіштерінің уақыт бойынша өлшеу аралығы с. Разрядтық есептегіштердің тіркеу эффективтілігі жобамен зарядталған бөлшектер үшін 100%, -кванттар үшін 5%.

§3. 5. Жартылай өткізгішті есептегіштер

Жартылай өткізгішті есептегіштер - бұл негізгі элементі жартылай өткізгіш диод болып табылатын бөлшектер детекторы. Уақыт бойынша өлшеу аралығы жобамен с. Жартылай өткізгішті есептегіштер үлкен беріктілік қасиетке ие, олар магнит өрістерінде жұмыс істей алады. Жұмыс істеу аудан енінің жұқа болуынан (100 деген мкм) жартылай өткігішті есептегіштерді жоғары энергиялы бөлшектерді өлшеу үшін қолдана алмаймыз.

§3. 6. Вильсон камерасы

Вильсон камерасы [Ч. Вильсон (1869 - 1959) - ағылшын физигі] - бұл ескі (1912) және бұрыннан келе жатқан (50 - 60 ж. ж. дейін) трек детекторының жалғыз түрі. Шыны цилиндр және оған қатты жанасатын поршеннен тұрады. Цилиндр нейтрал газбен (негізінен гелий және аргон), судың қаныққан буымен (немесе спирттің) толтырылады. Газдың жылдам кеңеюі, яғни адиобаталық кеңею кезінде бу артығымен қанныққан және камерадан ұшып өткен бөлшектер траекториясында туманнан трек пайда болады. Пайда болған тректердің кеңістікте орналасуын көрсету үшін оларды әр түрлі бұрыштардан суретке түсіреді (стереоскопты) . Тректердің сипаты мен геометриясына қарай камерадан өткен бөлшектің типі (мысал: -бөлшек, өзінен кейін біртегіс жалпақ із қалдырады, - бөлшек - жіңішке), энергиясы (жүріп өту ұзақтығына қарай), ионизация тығыздығы (трек ұзындығының бірлігіне сәйкес келетін тамшы санына карай), реакцияға қатысатын бөлшектер саны жөнінде айтуға болады.

Орыс ғалымы Д. В. Скобельцын (1892 - 1990) Вильсон камерасын күшті магнит өрісіне орналастырып оның мүмкіндігін айтарлықтай арттырды (1927) . Магнит өрісінде зарядталған бөлшектердің траекторысының қашықтығына қарай, яғни тректің қисықтығына қарай заряд таңбасын анықтауға болады. Ал егер бөлшектің түрі белгілі болса (оның заряды және массасы), онда тректің қисықтық радиусы бойынша бөлшектің энергиясын және массасын анықтауға болады, тіпті трек камераға толығымен сыймайтын болса да (жоғары энергиялы реакцияларда жүздеген МэВ - қа жететін) . Вильсон камерасының кемістігі - оның жұмыс істеу уақытының қысқалығы. Ол келесі өлшеуге дайындық жасауға жұмсалатын уақыттың жуықтап 1% құрайды (температураны және қысымда теңгеруге жұмсалатын уақыт) және нәтижелерді өңдеу қиындықтары.

§3. 7. Диффузиондық камера

Диффузиондық камера (1936) - бұл Вильсон камерасының бір түрі. Онда да жұмысты атқаратын заттың ролін артығымен қанныққан бу атқарады. Бірақ артығымен қанығудың шамасы жоғарғы жағы қыздырылған ( С - ге дейін) және төменгі жағы көмірқышқылымен ( С - ге дейін) суытылған спирт буының диффузиясымен тудырылады. Төменгі жағында шамамен 5см артығымен қаныққан бу қабаты пайда болады. Одан өткен зарядталған бөлшектер трек тудырады. Вильсондікіне қарағанда диффузионды камера үздіксіз жұмыс істейді. Сонымен қатар, поршеннің жоқтығынан онда 4МПа - ға дейін қысым тудыруға болады. Ол оның эффективті көлемін айтарлықтай үлкейтеді.

§3. 8. Көпіршікті камера

Көпіршікті камераны 1952 ж американ физигі Д. Глейзер жасаған. Көпіршікті камерада пайдаланылатын зат қатты қыздырылған (қысымда тұрған) мөлдір сұйықтық (сұйық сутегі, пропан, ксенон) . Бұл камера вильсон камерасы секілді іске қосылады, яғни қысымды күрт төмендету арқылы. Бұл кезде сұйықтық тұрақсыз қатты қыздырылған күйге өтеді. Осы кезде камера арқылы ұшып өтіп бара жатқан зарядталған бөлшек сұйықтықты қайнатып жібереді де, оның траекториясы көпіршіктер тізбегімен белгіленеді. Осылайша Вильсон камерасындағыдай пайда болған тректі суретке түсіріп алады. Көпіршікті камера циклмен жұмыс істейді. Көпіршікті камералардың өлшемдері Вильсон камерасының өлшеміндей бірнеше ондаған см - ден 2м - ге дейін, бірақ олардың эффективті көлемі 2 - 3 есе жоғары, себебі сұйықтық газға қарағанда тығыздығы жоғары. Бұл көпіршікті камераны жоғары энергиялы бөлшектердің ыдырауының және тууының ұзын тізбектерін зерттеуге қолдануға мүмкіндік береді.

§3. 9. Ядролық фотоэмульсия

Ядролық фотоэмульсия [1927ж; орыс физигі Л. В. Мысовский (1888 - 1939) ] - бұл қарапайым зарядталған бөлшектердің тректік детекторы. Зарядталған бөлшектердің эмульсия арқылы өтуі ионизацияны тудырады. Ол жасырын бейнелердің центрлерінің пайда болуына алып келеді. Проявкадан кейін зарядталған бөлшектердің іздері металл күміс дәндері секілді байқалады. Эмульсия тығыз орта болғандықтан, трек ұзындығы Вильсон және көпіршікті камераларға қарағанда (газ немесе сұық) қысқалау болады. Мысалы, 0, 05см болған эмульсиядағы тректің ұзындығы Вильсон камерасында 1м - ге тең болар еді. Сондықтан фотоэмульсияны аса жоғары энергиялы үдеткіштердегі бөлшектер тудыратын реакцияларды және ғарыштық сәулелерді зерттеуде қолданады. Практикада жоғары энергиялы бөлшектерді зерттеуде стоптар қолданады. Бұл микроскоп астында өлшенетіндерді проявкалағаннан кейін бөлшек жолына қойылатын маркирленген фотоэмульсиондық пластиналар.

§3. 10. Ұшқынды камера

Есептегіш және тректік детектор ретінде қолданылатын ұшқынды камералар үлкен роль атқара бастады. Себебі ұшқынды камера - бұл көптеген өте кіші есептегіштердің жиынтығы. Сондықтан ол есептегішке тән, яғни ондағы ақпарат лезде және талдауды қажет етпестен беріледі. Сонымен қатар тректік детектор қасиетіне ие, себебі көп есептегіштердің көмегімен бөлшектердің трегін анықтауға болады.

§4. Сәулеленудің биологиялық әсері

Радиоактивті заттардың сәулеленуі барлық тірі организмдерге үлкен әсерін тигізеді, тіпті салыстырмалы түрде әлсіз сәулеленудің өзі толық жұтылғанда дененің температурасын тек 0, 0019 ⁰ С - ге көтергеннің өзінде жасушаның өмір сүру қабілетіне айтарлықтай нұқсан келеді.

Тірі жасуша - бұл жеке бір бөлігіне зақым келгенде де қалыпты тіршілік етуін жалғастыра алмайтын күрделі механизм. Сонымен қатар тіпті әлсіз сәулелену жасушаға үлкен зақым келтіріп, қауіпті ауру түрлерін туғызуы мүмкін (сәуле ауруы) . Жоғары интенсивті сәулеленуде тірі организмдер өледі. Сәулеленудің қауіптілігі - олардың үлкен дозаларында ешқанадай ауырсыну байқалмайды.

Сәулеленудің биологиялық объектілерді зақымдау механизмі әлі толық зерттелмеген. Бірақ олардың молеккулалар мен атомдарды иондайтыны және олардың химиялық акивтілігін өзгертетіні белгілі. Сәулеленуге көбінеше жасуша ядролары, әсіресе, тез бөлінетін жасушалардың ядролары сезімтал келеді. Сондықтан да бірінші ретте сәлелену жұлынды зақымдайды, соның салдарынан қан түзу процесі бұзылады, одан кейін ас қорыту мүшелерінің жасушалары және т. б. мүшелер зақымдалады.

Сәулелелену тұқым қуалауға күшті әсерін тигізеді, көбінеше бұл әсер жағымсыз болады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.