უკან წინ

ყურადღება! სლაიდების გადახედვა მხოლოდ საინფორმაციო მიზნებისთვისაა და შესაძლოა არ წარმოადგენდეს პრეზენტაციის სრულ ნაწილს. თუ გაინტერესებთ ეს ნამუშევარი, გთხოვთ გადმოწეროთ სრული ვერსია.

გაკვეთილის ტიპი:გაკვეთილზე ახალი მასალის შესწავლა.

გაკვეთილის ტიპი:კომბინირებული.

ტექნოლოგია:პრობლემა-დიალოგიური.

გაკვეთილის მიზანი:სტუდენტების საქმიანობის ორგანიზება დამუხტული ნაწილაკების რეგისტრაციის მეთოდების შესახებ ცოდნის შესწავლისა და პირველადი კონსოლიდაციის მიმართულებით.

აღჭურვილობა:კომპიუტერული და მულტიმედიური პროექტორი, პრეზენტაცია.

დამუხტული ნაწილაკების რეგისტრაციის მეთოდები

დღეს თითქმის წარმოუდგენელია, რამდენი აღმოჩენა გაკეთდა ბირთვულ ფიზიკაში რადიოაქტიური გამოსხივების ბუნებრივი წყაროების გამოყენებით მხოლოდ რამდენიმე მევ ენერგიით და უმარტივესი აღმომჩენი მოწყობილობებით. აღმოაჩინეს ატომის ბირთვი, მიიღეს მისი ზომები, პირველად დაფიქსირდა ბირთვული რეაქცია, ფენომენი რადიოაქტიურობა, აღმოაჩინეს ნეიტრონი და პროტონი, იწინასწარმეტყველეს ნეიტრინოს არსებობა და ა.შ. ნაწილაკების მთავარი დეტექტორი დიდი ხნის განმავლობაში იყო თუთიის სულფიდით დაფარული ფირფიტა. ნაწილაკები თვალით აღირიცხა თუთიის სულფიდში მათ მიერ წარმოქმნილი სინათლის ციმციმებით.

დროთა განმავლობაში, ექსპერიმენტული ინსტალაციები უფრო და უფრო რთული გახდა. შემუშავდა ნაწილაკების და ბირთვული ელექტრონიკის აჩქარებისა და აღმოჩენის ტექნიკა. ბირთვული და ელემენტარული ნაწილაკების ფიზიკის მიღწევები სულ უფრო მეტად განისაზღვრება ამ სფეროებში პროგრესით. ფიზიკაში ნობელის პრემიები ხშირად გაიცემა ფიზიკური ექსპერიმენტის ტექნიკის სფეროში მუშაობისთვის.

დეტექტორები ემსახურება როგორც ნაწილაკების არსებობის ფაქტის რეგისტრაციას, ასევე მისი ენერგიისა და იმპულსის განსაზღვრას, ნაწილაკების ტრაექტორიას და სხვა მახასიათებლებს. ნაწილაკების დასარეგისტრირებლად ხშირად იყენებენ დეტექტორებს, რომლებიც მაქსიმალურად მგრძნობიარეა კონკრეტული ნაწილაკების რეგისტრაციის მიმართ და არ გრძნობენ სხვა ნაწილაკების მიერ შექმნილ დიდ ფონს.

ჩვეულებრივ, ბირთვული და ნაწილაკების ფიზიკის ექსპერიმენტებში აუცილებელია „აუცილებელი“ მოვლენების გამოყოფა „არასაჭირო“ მოვლენების გიგანტური ფონზე, შესაძლოა მილიარდიდან ერთი. ამისათვის გამოიყენება მრიცხველების და რეგისტრაციის მეთოდების სხვადასხვა კომბინაცია.

დამუხტული ნაწილაკების რეგისტრაციაეფუძნება ატომების იონიზაციის ან აგზნების ფენომენს, რომელსაც ისინი იწვევენ დეტექტორის ნივთიერებაში. ეს არის საფუძველი ისეთი დეტექტორების მუშაობისთვის, როგორიცაა ღრუბლის კამერა, ბუშტუკების კამერა, ნაპერწკლის კამერა, ემულსიები, გაზის ცინტილაცია და ნახევარგამტარული დეტექტორები.

1. გეიგერის მრიცხველი

გეიგერის მრიცხველი, როგორც წესი, ცილინდრული კათოდია, რომლის ღერძის გასწვრივ გადაჭიმულია მავთული - ანოდი. სისტემა ივსება გაზის ნარევით. მრიცხველში გავლისას დამუხტული ნაწილაკი იონიზებს გაზს. შედეგად მიღებული ელექტრონები, რომლებიც მოძრაობენ დადებითი ელექტროდისკენ - ძაფისკენ, ხვდებიან ძლიერი ელექტრული ველის რეგიონში, აჩქარდებიან და, თავის მხრივ, იონიზებენ გაზის მოლეკულებს, რაც იწვევს კორონის გამონადენს. სიგნალის ამპლიტუდა აღწევს რამდენიმე ვოლტს და ადვილად ჩაიწერება. გეიგერის მრიცხველი აღრიცხავს ნაწილაკების გავლას მრიცხველში, მაგრამ არ იძლევა ნაწილაკების ენერგიის გაზომვის საშუალებას.

2. ღრუბლოვანი პალატა

ღრუბლოვანი კამერა არის ელემენტარული დამუხტული ნაწილაკების ბილიკის დეტექტორი, რომელშიც ნაწილაკების ბილიკი (კვალი) ქმნის სითხის მცირე წვეთების ჯაჭვს მისი მოძრაობის ტრაექტორიის გასწვრივ. გამოიგონა C. Wilson-მა 1912 წელს (ნობელის პრემია 1927 წელს).

ღრუბლის კამერის მუშაობის პრინციპი ემყარება ზეგაჯერებული ორთქლის კონდენსაციას და ხილული თხევადი წვეთების წარმოქმნას იონებზე, დამუხტული ნაწილაკების ბილიკზე, რომელიც დაფრინავს პალატაში. ზეგაჯერებული ორთქლის შესაქმნელად, გაზის სწრაფი ადიაბატური გაფართოება ხდება მექანიკური დგუშის დახმარებით. ბილიკის გადაღების შემდეგ, კამერაში გაზი კვლავ შეკუმშულია, იონების წვეთები აორთქლდება. კამერაში ელექტრული ველი ემსახურება წინა გაზის იონიზაციის დროს წარმოქმნილი იონების კამერის „გაწმენდას“. ღრუბლის კამერაში დამუხტული ნაწილაკების კვალი ხილული ხდება დამუხტული ნაწილაკების მიერ წარმოქმნილ გაზის იონებზე ზეგაჯერებული ორთქლის კონდენსაციის გამო. იონებზე წარმოიქმნება თხევადი წვეთები, რომლებიც იზრდებიან საკმარის ზომებამდე დაკვირვებისთვის (10–3–10–4 სმ) და ფოტოგრაფიისთვის კარგ შუქზე. სამუშაო გარემო ყველაზე ხშირად არის წყლის ორთქლისა და ალკოჰოლის ნაზავი 0,1-2 ატმოსფერო წნევის ქვეშ (წყლის ორთქლი კონდენსირდება ძირითადად უარყოფით იონებზე, ალკოჰოლის ორთქლი დადებით იონებზე). სუპერგაჯერება მიიღწევა წნევის სწრაფი შემცირებით სამუშაო მოცულობის გაფართოების გამო. ღრუბლის კამერის შესაძლებლობები მნიშვნელოვნად იზრდება მაგნიტურ ველში მოთავსებისას. მაგნიტური ველის მიერ მოხრილი დამუხტული ნაწილაკის ტრაექტორიის მიხედვით განისაზღვრება მისი მუხტის ნიშანი და იმპულსი. ღრუბლის კამერის გამოყენებით 1932 წელს კ. ანდერსონმა აღმოაჩინა პოზიტრონი კოსმოსურ სხივებში.

3. ბუშტუკების კამერა

ბუშტის პალატა- ელემენტარული დამუხტული ნაწილაკების ბილიკის დეტექტორი, რომელშიც ნაწილაკების ბილიკი (კვალი) ქმნის ორთქლის ბუშტების ჯაჭვს მისი მოძრაობის ტრაექტორიის გასწვრივ. გამოიგონა ა.გლაზერმა 1952 წელს (ნობელის პრემია 1960 წელს).

მოქმედების პრინციპი ემყარება ზედმეტად გახურებული სითხის ადუღებას დამუხტული ნაწილაკების ბილიკზე. ბუშტების კამერა არის ჭურჭელი, რომელიც სავსეა გამჭვირვალე გადახურებული სითხით. წნევის სწრაფი შემცირებით, მაიონებელი ნაწილაკების ბილიკის გასწვრივ წარმოიქმნება ორთქლის ბუშტების ჯაჭვი, რომლებიც განათებულია გარე წყაროს მიერ და გადაღებულია. კვალის გადაღების შემდეგ პალატაში წნევა მატულობს, გაზის ბუშტები იშლება და კამერა კვლავ მზადაა ფუნქციონირებისთვის. თხევადი წყალბადი გამოიყენება როგორც სამუშაო სითხე პალატაში, რომელიც ერთდროულად ემსახურება წყალბადის სამიზნეს პროტონებთან ნაწილაკების ურთიერთქმედების შესასწავლად.

ღრუბლის კამერას და ბუშტუკების კამერას აქვთ დიდი უპირატესობა, რომ შეუძლიათ პირდაპირ დააკვირდნენ თითოეულ რეაქციაში წარმოქმნილ ყველა დამუხტულ ნაწილაკს. ნაწილაკების ტიპისა და მისი იმპულსის დასადგენად ღრუბლის კამერები და ბუშტუკების კამერები მოთავსებულია მაგნიტურ ველში. ბუშტუკების კამერას აქვს დეტექტორის მასალის უფრო მაღალი სიმკვრივე ღრუბლის კამერასთან შედარებით და, შესაბამისად, დამუხტული ნაწილაკების ბილიკები მთლიანად ჩასმულია დეტექტორის მოცულობაში. ბუშტების კამერებიდან ფოტოების გაშიფვრა ცალკე შრომატევადი პრობლემაა.

4. ბირთვული ემულსიები

ანალოგიურად, როგორც ეს ხდება ჩვეულებრივ ფოტოგრაფიაში, დამუხტული ნაწილაკი არღვევს ვერცხლის ჰალოიდის მარცვლების ბროლის სტრუქტურას მის გზაზე, რაც მათ განვითარების შესაძლებლობას აძლევს. ბირთვული ემულსია უნიკალური საშუალებაა იშვიათი მოვლენების რეგისტრაციისთვის. ბირთვული ემულსიების დასტა შესაძლებელს ხდის ძალიან მაღალი ენერგიის ნაწილაკების აღმოჩენას. მათი გამოყენება შესაძლებელია დამუხტული ნაწილაკების ბილიკის კოორდინატების დასადგენად ~1 მიკრონი სიზუსტით. ბირთვული ემულსიები ფართოდ გამოიყენება ბუშტებსა და კოსმოსურ მანქანებზე კოსმოსური ნაწილაკების გამოსავლენად.
ფოტო ემულსიები, როგორც ნაწილაკების დეტექტორები, გარკვეულწილად მსგავსია ღრუბლის კამერებისა და ბუშტუკების კამერებს. ისინი პირველად გამოიყენა ინგლისელმა ფიზიკოსმა ს.პაუელმა კოსმოსური სხივების შესასწავლად. ფოტო ემულსია არის ჟელატინის ფენა მასში დაშლილი ვერცხლის ბრომიდის მარცვლებით. სინათლის ზემოქმედების ქვეშ, ვერცხლის ბრომიდის მარცვლებში წარმოიქმნება ლატენტური გამოსახულების ცენტრები, რომლებიც ხელს უწყობენ ვერცხლის ბრომიდის შემცირებას მეტალის ვერცხლად, როდესაც ის განვითარებულია ჩვეულებრივი ფოტოგრაფიის დეველოპერთან ერთად. ამ ცენტრების ფორმირების ფიზიკური მექანიზმი არის მეტალის ვერცხლის ატომების წარმოქმნა ფოტოელექტრული ეფექტის გამო. დამუხტული ნაწილაკების მიერ წარმოქმნილი იონიზაცია იგივე შედეგს იძლევა: ჩნდება სენსიბილიზებული მარცვლების კვალი, რომელიც განვითარების შემდეგ მიკროსკოპის ქვეშ ჩანს.

5. სცინტილაციის დეტექტორი

სცინტილაციის დეტექტორი იყენებს გარკვეული ნივთიერებების თვისებას ბზინვარებისთვის (სინტილაციით), როდესაც დამუხტული ნაწილაკი გადის. სცინტილატორში წარმოქმნილი სინათლის კვანტები შემდეგ იწერება ფოტომამრავლების გამოყენებით.

მაღალი ენერგიის ფიზიკის თანამედროვე საზომი საშუალებები რთული სისტემებია, რომლებიც მოიცავს ათიათასობით მრიცხველს, დახვეწილ ელექტრონიკას და შეუძლიათ ერთდროულად დაარეგისტრირონ ათობით ნაწილაკი, რომლებიც წარმოიქმნება ერთი შეჯახებისას.

კითხვები.

1. ნახაზი 170-ის მიხედვით მოგვიყევით მოწყობილობაზე და გეიგერის მრიცხველის მუშაობის პრინციპზე.

გეიგერის მრიცხველი შედგება იშვიათი გაზით (არგონი) სავსე და ორივე ბოლოზე დალუქული მინის მილისაგან, რომლის შიგნით არის ლითონის ცილინდრი (კათოდი) და ცილინდრის შიგნით გადაჭიმული მავთული (ანოდი). კათოდი და ანოდი დაკავშირებულია მაღალი ძაბვის წყაროსთან (200-1000 ვ) წინააღმდეგობის საშუალებით. ამრიგად, ანოდსა და კათოდს შორის წარმოიქმნება ძლიერი ელექტრული ველი. როდესაც მაიონებელი ნაწილაკი შედის მილში, წარმოიქმნება ელექტრონ-იონური ზვავი და წრეში ჩნდება ელექტრული დენი, რომელიც აღირიცხება დამთვლელი მოწყობილობის მიერ.

2. რომელი ნაწილაკები აღირიცხება გეიგერის მრიცხველით?

გეიგერის მრიცხველი გამოიყენება ელექტრონების და ϒ-კვანტების დასარეგისტრირებლად.

3. ნახაზი 171-ის მიხედვით მოგვიყევით მოწყობილობაზე და ღრუბლის კამერის მუშაობის პრინციპზე.

ღრუბლის კამერა არის დაბალი მინის ცილინდრი სახურავით, დგუშით ბოლოში და ორთქლით გაჯერებული ალკოჰოლისა და წყლის ნარევით. როდესაც დგუში ქვევით მოძრაობს, ორთქლები ხდება ზეგაჯერებული, ე.ი. შეუძლია სწრაფი კონდენსაცია. როდესაც რომელიმე ნაწილაკი შედის სპეციალური ფანჯრიდან, ისინი ქმნიან იონებს კამერაში, რომლებიც იქცევიან კონდენსაციის ბირთვებად და ნაწილაკების ტრაექტორიის გასწვრივ ჩნდება შედედებული წვეთების კვალი (კვალი), რომლის გადაღებაც შესაძლებელია. თუ კამერას მოათავსებთ მაგნიტურ ველში, მაშინ დამუხტული ნაწილაკების ტრაექტორია მრუდი იქნება.

4. ნაწილაკების რა მახასიათებლების დადგენა შეიძლება მაგნიტურ ველში მოთავსებული ღრუბლის კამერის გამოყენებით?

მოსახვევის მიმართულებით ფასდება ნაწილაკების მუხტი, ხოლო გამრუდების რადიუსის მიხედვით შეიძლება გაირკვეს ნაწილაკების მუხტის, მასის და ენერგიის სიდიდე.

5. რა უპირატესობა აქვს ბუშტუკების კამერას ღრუბლიან კამერასთან შედარებით? რით განსხვავდება ეს მოწყობილობები?

ბუშტუკების კამერაში ზეგაჯერებული ორთქლის ნაცვლად გამოიყენება დუღილის წერტილის ზემოთ გადახურებული სითხე, რაც მას უფრო აჩქარებს.

დღეს ვისაუბრებთ ნაწილაკების შესწავლის ექსპერიმენტულ მეთოდებზე. ამ გაკვეთილზე განვიხილავთ, თუ როგორ შეიძლება გამოყენებულ იქნას რადიოაქტიური ელემენტის რადიუმის დაშლის ალფა ნაწილაკები ატომების შიდა სტრუქტურის შესასწავლად. ასევე ვისაუბრებთ ატომის შემადგენელი ნაწილაკების შესწავლის ექსპერიმენტულ მეთოდებზე.

თემა: ატომის სტრუქტურა და ატომის ბირთვი. ატომური ბირთვების ენერგიის გამოყენება

გაკვეთილი 54

ერიუტკინი ევგენი სერგეევიჩი

ეს გაკვეთილი დაეთმობა ნაწილაკების გამოვლენის ექსპერიმენტული მეთოდების განხილვას. ადრე ვისაუბრეთ იმაზე, რომ მე-20 საუკუნის დასაწყისში გამოჩნდა ინსტრუმენტი, რომლითაც შეგიძლიათ შეისწავლოთ ატომის სტრუქტურა და ბირთვის სტრუქტურა. ეს არის ა-ნაწილაკები, რომლებიც წარმოიქმნება რადიოაქტიური დაშლის შედეგად.

იმ ნაწილაკებისა და რადიაციის დასარეგისტრირებლად, რომლებიც წარმოიქმნება ბირთვული რეაქციების შედეგად, საჭიროა რამდენიმე ახალი მეთოდი, რომელიც განსხვავდება მაკროკოსმოსში გამოყენებულისგან. სხვათა შორის, რეზერფორდის ექსპერიმენტებმა უკვე გამოიყენეს ერთი ასეთი მეთოდი. მას სცინტილაციის (ფლეშ) მეთოდს უწოდებენ. 1903 წელს აღმოაჩინეს, რომ თუ ა-ნაწილაკი მოხვდება თუთიის სულფიდს, მაშინ მცირე ციმციმი ხდება იმ ადგილას, სადაც ის მოხვდა. ეს ფენომენი საფუძვლად დაედო სცინტილაციის მეთოდს.

თუმცა, ეს მეთოდი არ იყო სრულყოფილი. ეკრანის ყურება ძალიან ფრთხილად მომიწია, რომ ყველა ციმციმი მენახა, თვალები დამღალა: ბოლოს და ბოლოს, მიკროსკოპის გამოყენება მომიწია. საჭირო იყო ახალი მეთოდები, რომლებიც შესაძლებელს გახდის უფრო მკაფიოდ, სწრაფად და საიმედოდ აღრიცხვას გარკვეული გამოსხივება.

ასეთ მეთოდს პირველად რეზერფორდის ლაბორატორიის თანამშრომელი გეიგერი შემოგვთავაზებდა. მან შექმნა მოწყობილობა, რომელსაც შეუძლია მასში ჩავარდნილი დამუხტული ნაწილაკების „დათვლა“, ე.წ. გეიგერის მრიცხველი. მას შემდეგ რაც გერმანელმა მეცნიერმა მიულერმა გააუმჯობესა ეს მრიცხველი, იგი ცნობილი გახდა როგორც გეიგერ-მიულერის მრიცხველი.

როგორ არის მოწყობილი? ეს მრიცხველი არის გაზის გამონადენი, ე.ი. იგი მუშაობს ამ პრინციპით: სწორედ ამ მრიცხველის შიგნით, მის ძირითად ნაწილში, ნაწილაკების გავლისას წარმოიქმნება გაზის გამონადენი. შეგახსენებთ, რომ გამონადენი არის ელექტრული დენის გადინება გაზში.

ბრინჯი. 1. გეიგერ-მიულერის მრიცხველის სქემატური დიაგრამა

მინის კონტეინერი ანოდისა და კათოდის შემცველი. კათოდი წარმოდგენილია ცილინდრის სახით, ამ ცილინდრის შიგნით კი ანოდია დაჭიმული. საკმარისად მაღალი ძაბვა იქმნება კათოდსა და ანოდს შორის დენის წყაროს გამო. ელექტროდებს შორის, ვაკუუმის ჭურჭლის შიგნით, ჩვეულებრივ არის ინერტული გაზი. ეს კეთდება მიზანმიმართულად, რათა მომავალში შეიქმნას იგივე ელექტრული გამონადენი. გარდა ამისა, წრეში არის მაღალი (R ~ 10 9 Ohm) წინააღმდეგობა. აუცილებელია ამ წრეში გამავალი დენის ჩაქრობა. და მრიცხველის მუშაობა შემდეგია. როგორც ვიცით, ნაწილაკებს, რომლებიც წარმოიქმნება ბირთვული რეაქციების შედეგად, საკმაოდ დიდი შეღწევადობის ძალა აქვთ. ამიტომ, შუშის კონტეინერი, რომლის შიგნითაც ეს ელემენტებია განთავსებული, მათთვის რაიმე დაბრკოლებას არ წარმოადგენს. შედეგად, ნაწილაკი შეაღწევს ამ გაზის გამონადენის მრიცხველში და იონიზებს გაზს შიგნით. ასეთი იონიზაციის შედეგად წარმოიქმნება ენერგიული იონები, რომლებიც თავის მხრივ ეჯახებიან და ქმნიან, ერთმანეთს ეჯახებიან, დამუხტული ნაწილაკების ზვავს. დამუხტული ნაწილაკების ეს ზვავი შედგება უარყოფითი იონების, დადებითად დამუხტული იონებისა და ასევე ელექტრონებისგან. და როდესაც ეს ზვავი გაივლის, ჩვენ შეგვიძლია დავაფიქსიროთ ელექტრული დენი. ეს მოგვცემს შესაძლებლობას გავიგოთ, რომ ნაწილაკმა გაიარა გაზის გამონადენის მრიცხველი.

მოსახერხებელია, რადგან ერთ წამში ასეთ მრიცხველს შეუძლია დაარეგისტრიროს დაახლოებით 10000 ნაწილაკი. გარკვეული გაუმჯობესების შემდეგ, ამ მრიცხველმა ასევე დაიწყო g-სხივების რეგისტრაცია.

Რა თქმა უნდა, გეიგერის მრიცხველი- მოსახერხებელი რამ, რაც შესაძლებელს ხდის ზოგადად რადიოაქტიურობის არსებობის დადგენას. თუმცა, გეიგერ-მიულერის მრიცხველი არ იძლევა ნაწილაკების პარამეტრების დადგენის, ამ ნაწილაკებით რაიმე კვლევის ჩატარებას. ამას ძალიან განსხვავებული გზები, ძალიან განსხვავებული მეთოდები სჭირდება. გეიგერის მრიცხველის შექმნის შემდეგ მალევე გამოჩნდა ასეთი მეთოდები, ასეთი მოწყობილობები. ერთ-ერთი ყველაზე ცნობილი და გავრცელებული არის ღრუბლოვანი პალატა.

ბრინჯი. 2. ღრუბლოვანი პალატა

ყურადღება მიაქციეთ კამერის მოწყობილობას. ცილინდრი, რომელიც შეიცავს დგუშს, რომელსაც შეუძლია მაღლა და ქვევით მოძრაობა. ამ დგუშის შიგნით არის მუქი ქსოვილი, რომელიც დასველებულია ალკოჰოლით და წყლით. ცილინდრის ზედა ნაწილი დაფარულია გამჭვირვალე მასალით, ჩვეულებრივ საკმაოდ სქელი მინით. მის ზემოთ არის კამერა, რომ გადაიღოს რა მოხდება ღრუბლის პალატაში. ისე, რომ ეს ყველაფერი კარგად ჩანს, მარცხენა მხარეს კეთდება უკანა განათება. ფანჯრის გავლით, მარჯვნივ, ნაწილაკების ნაკადი მიმართულია. ეს ნაწილაკები, წყლისა და ალკოჰოლისგან შემდგარ გარემოში მოხვედრისას, ურთიერთქმედებენ წყლის ნაწილაკებთან და ალკოჰოლის ნაწილაკებთან. სწორედ აქ დევს ყველაზე საინტერესო. მინასა და დგუშს შორის სივრცე ივსება წყლისა და აორთქლების შედეგად წარმოქმნილი ალკოჰოლის ორთქლით. როდესაც დგუში მკვეთრად ეცემა, წნევა ეცემა და ორთქლები, რომლებიც აქ არის, ძალიან არასტაბილურ მდგომარეობაშია, ე.ი. მზად არის სითხეში გადასასვლელად. მაგრამ რადგან სუფთა ალკოჰოლი და წყალი მოთავსებულია ამ სივრცეში, მინარევების გარეშე, გარკვეული პერიოდის განმავლობაში (ის შეიძლება იყოს საკმაოდ დიდი) ასეთი არაბალანსირებული მდგომარეობა შენარჩუნებულია. იმ მომენტში, როდესაც დამუხტული ნაწილაკები შედიან ასეთი სუპერგაჯერების რეგიონში, ისინი ხდებიან ცენტრები, რომლებზეც იწყება ორთქლის კონდენსაცია. უფრო მეტიც, თუ უარყოფითი ნაწილაკები შედიან, ისინი ურთიერთქმედებენ ზოგიერთ იონთან, ხოლო თუ ისინი დადებითია, მაშინ სხვა ნივთიერების იონებთან. სადაც ეს ნაწილაკი გაფრინდა, ეგრეთ წოდებული ბილიკი რჩება, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, კვალი. თუ ღრუბლის კამერა ახლა მოთავსებულია მაგნიტურ ველში, მაშინ ნაწილაკები, რომლებსაც აქვთ მუხტი, იწყებენ გადახრას მაგნიტურ ველში. და მაშინ ყველაფერი ძალიან მარტივია: თუ ნაწილაკი დადებითად არის დამუხტული, მაშინ ის გადაიხრება ერთი მიმართულებით. თუ უარყოფითი - სხვაზე. ასე რომ, ჩვენ შეგვიძლია განვსაზღვროთ მუხტის ნიშანი და იმ დამრგვალების რადიუსით, რომლის გასწვრივაც ნაწილაკი მოძრაობს, შეგვიძლია განვსაზღვროთ ან შევაფასოთ ამ ნაწილაკების მასა. ახლა შეგვიძლია ვთქვათ, რომ შეგვიძლია მივიღოთ სრული ინფორმაცია ამა თუ იმ გამოსხივების შემადგენელი ნაწილაკების შესახებ.

ბრინჯი. 3. ნაწილაკების ბილიკები ღრუბლიან პალატაში

ღრუბლის კამერას აქვს ერთი ნაკლი. ნაწილაკების გავლის შედეგად წარმოქმნილი ბილიკები ხანმოკლეა. ყოველ ჯერზე, როდესაც თქვენ უნდა მოამზადოთ კამერა ახალი სურათის მისაღებად. აქედან გამომდინარე, კამერა მდებარეობს კამერის ზემოთ, რომელიც აღრიცხავს ამ ტრეკებს.

ბუნებრივია, ეს არ არის ბოლო მოწყობილობა, რომელიც გამოიყენება ნაწილაკების დასარეგისტრირებლად. 1952 წელს გამოიგონეს მოწყობილობა, რომელსაც ეწოდა ბუშტუკების კამერა. მისი მოქმედების პრინციპი დაახლოებით იგივეა, რაც ღრუბლის პალატას; მხოლოდ მუშაობა ხორციელდება ზედმეტად გახურებული სითხით, ე.ი. ისეთ მდგომარეობაში, სადაც სითხე ადუღდება. ამ მომენტში ასეთ სითხეში ნაწილაკები დაფრინავენ, რომლებიც ქმნიან ბუშტების წარმოქმნის ცენტრებს. ასეთ კამერაში წარმოქმნილი ბილიკები ინახება ბევრად უფრო დიდხანს და ეს კამერას უფრო კომფორტულს ხდის.

ბრინჯი. 4. ბუშტუკების კამერის გარეგნობა

რუსეთში შეიქმნა სხვა მეთოდი სხვადასხვა რადიოაქტიური ნაწილაკების, დაშლისა და რეაქციების მონიტორინგისთვის. ეს არის სქელი ფენის ფოტოგრაფიული ემულსიების მეთოდი. ნაწილაკები ხვდება გარკვეული გზით მომზადებულ ემულსიებში. ემულსიის ნაწილაკებთან ურთიერთქმედებისას ისინი ქმნიან არა მხოლოდ ტრასებს, არამედ ტრეკებს, რომლებიც თავისთავად წარმოადგენს იმ ფოტოს, რომელსაც ვიღებთ ღრუბლიან კამერაში ან ბუშტუკების კამერაში კვალის გადაღებისას. ბევრად უფრო მოსახერხებელია. მაგრამ აქ არის ერთი მნიშვნელოვანი ნაკლი. იმისთვის, რომ ფოტოემულსიის მეთოდმა საკმაოდ დიდხანს იმუშაოს, უნდა იყოს მუდმივი შეღწევა, ახალი ნაწილაკების შეღწევა ან წარმოქმნილი რადიაცია, ე.ი. მოკლევადიანი პულსების ამ გზით რეგისტრაცია პრობლემურია.

თქვენ შეგიძლიათ ისაუბროთ სხვა მეთოდებზე: მაგალითად, არსებობს ისეთი მეთოდი, როგორიცაა ნაპერწკლის კამერა. იქ, რადიოაქტიური რეაქციების ნაკადის შედეგად, ნაწილაკების მოძრაობის კვალის გასწვრივ წარმოიქმნება ნაპერწკლები. ისინი ასევე აშკარად ჩანს და ადვილად დასარეგისტრირებელია.

დღეისათვის ყველაზე ხშირად გამოიყენება ნახევარგამტარული სენსორები, რომლებიც კომპაქტურიც არის და მოსახერხებელიც და საკმაოდ კარგ შედეგს იძლევა.

რა აღმოჩენები გაკეთდა ზემოთ აღწერილი მეთოდების გამოყენებით შემდეგ გაკვეთილზე ვისაუბრებთ.

დამატებითი ლიტერატურის სია

1. ბოროვოი ა.ა. როგორ აღირიცხება ნაწილაკები (ნეიტრინოების კვალდაკვალ). „ბიბლიოთეკა „კვანტური““. Პრობლემა. 15. მ.: ნაუკა, 1981 წ
2. ბრონშტეინი მ.პ. ატომები და ელექტრონები. „ბიბლიოთეკა „კვანტური““. Პრობლემა. 1. მ.: ნაუკა, 1980 წ
3. Kikoin I.K., Kikoin A.K. ფიზიკა: სახელმძღვანელო საშუალო სკოლის მე-9 კლასისთვის. მ.: "განმანათლებლობა"
4. კიტაიგოროდსკი A.I. ფიზიკა ყველასთვის. ფოტონები და ბირთვები. წიგნი 4. მ.: მეცნიერება
5. Myakishev G.Ya., Sinyakova A.Z. ფიზიკა. ოპტიკა კვანტური ფიზიკა. მე-11 კლასი: სახელმძღვანელო ფიზიკის სიღრმისეული შესწავლისთვის. მ.: ბუსტარდი