Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Боровой А.А. -> "Как регистрируют частицы" -> 39

Как регистрируют частицы - Боровой А.А.

Боровой А.А. Как регистрируют частицы — M.: Наука, 1981. — 176 c.
Скачать (прямая ссылка): kakregchastic1981.djvu
Предыдущая << 1 .. 33 34 35 36 37 38 < 39 > 40 41 42 43 44 45 .. 63 >> Следующая

Аргон — инертный газ. Он не вступит в реакцию с веществом мишени, его можно пытаться извлечь, поместить в детектор и зарегистрировать.
Эксперименты были поставлены Р. Дэвисом и его сотрудниками. Они длились несколько лет сначала на Брукхейвенском реакторе (1955 г.), затем на реакторе в Саванна-Ривер (1956—1959 гг.). Оба реактора находятся в США. В течение этого времени методика извлечения из мишени и регистрации атомов аргона-37 постепенно усовершенствовалась, а сама мишень приобретала все больший объем.
Схема же эксперимента оставалась неизменной и состояла в следующем. Бак, содержащий до 11 м3 перхлор-етилена (C2Cl4) — жидкости, применяемой для чистки одежды, помещался под землей, недалеко от работающего реактора. В него предварительно вводилось около 1 см3 обычного аргона. Газ служил носителем образующихся радиоактивных атомов.
Один, иногда два месяца жидкость выдерживалась для накопления радиоактивности, а затем начиналась процедура извлечения. В течение нескольких часов через объем бака пропускался гелий. Он в виде мелких пузырей проходил через жидкость и «вымывал» из нее атомы аргона. Затем гелий поступал в специальные ловушки, заполненные активированным углем и охлажденные до температуры жидкого воздуха. Аргон конденсировался и захватывался на поверхности угля, а гелий свободно проходил через ловушку. После нескольких циклов такого процесса ловушка отделялась от системы, соединялась с детектором и нагревалась. Уголь выделял захваченный аргон и последний поступал в миниатюрный счетчик (о нем мы будем говорить подробнее в следующей главе). Зарегистрированная в этих экспериментах активность была почти в десять раз меньше, чем ожидавшаяся в случае, если бы v = v. Она объяснялась фоновыми процессами, главным источником которых были быстрые космические частиць^ попадающие в мишень и образующие
108
аргон-37 в результате ядерных реакций, например, р + 37Cl -»n + 37Ar.
Итак, отрицательный результат экспериментов Дэвиса показал, что v и v различны по своей природе, и оказался весьма важным для физики нейтрино. Такой случай, когда подтверждение одной теории (уф v) и опровержение другой (v == v) связано с ненаблюдением какого-либо процесса, встречается не так часто. И поскольку речь зашла об экспериментах с отрицательным результатом, автор позволит себе ненадолго задержаться на этой теме.
2.3. Об эксперименте
с отрицательным результатом
Однажды в лаборатории кто-то повесил лист ватмана. Каждый мог подойти к нему и написать то, что его волновало. В основном надписи демонстрировали знакомство сотрудников с писателями-юмористами. Отрывки из Гашека («Вы меня знали с хорошей стороны, теперь вы меня узнаете с плохой стороны!»), из Марка Твена чередовались со смешными фразами из газет или просто с опечатками. Работала с новой установкой в основном молодежь и своеобразная «стенная газета» быстро пополнялась материалами. Но скоро стало не до смеха. Проходили недели, сначала одни загадочные поломки сменялись другими, не менее загадочными, потом установка начала наконец работать, но эффект, который все ожидали, так и не наблюдался. В это время и появилась на листе довольно известная поговорка: «Трудно поймать черную кошку в темной комнате. Особенно, если кошки там нет». Был поздний вечер, для работы уже не оставалось сил, а для шуток — оптимизма, и мы стали вспоминать о тех опытах, в которых что-то искали и не нашли, об экспериментах с отрицательным результатом. Конечно, не о самом простом и грустном их варианте, который связан с ошибками или систематическим невезением. Или, что уже совсем не зависит от экспериментатора,— неожиданным закрытием темы.
Речь шла о том, что отрицательный результат опыта часто указывает на то, что его точность еще не достаточна или поиск ведется не там, где надо, или посторонние причины маскируют явление. Тогда этот эксперимент —
Д09
лишь ступенька, которую необходимо либо преодолеть и продолжать дальнейшие исследования, вооружившись терпением и новой методикой, либо поставить знак «Проезд воспрещен» на одной из многих тропинок науки. Ватем начали перечислять случаи, когда безуспешные поиски подготовили крупные открытия. И тогда я впервые услышал об истории открытия нейтрона.
3 июня 1920 г. Резерфорд выступил с лекцией в Королевском научном обществе и эта лекция вошла в историю физики, поскольку ученый предсказал в ней существование в ядре нейтронов, а в природе — тяжелых изотопов водорода, дейтерия и трития, и легкого изотопа гелия. Как вы знаете, до экспериментального открытия нейтрона должно пройти целых 12 лет. И в течение этих лет ученик Резерфорда — Дж. Чедвик, так же как и другие сотрудники лаборатории, искал пути обнаружения нейтральной частицы, входящей в состав ядра. Он получал отрицательные результаты, но его вера в правильность картины строения вещества, нарисованной учителем, не ослабевала. И это не пропало даром. Чедвик был внутренне готов к открытию нейтрона и открыл его. А первые ученые, наблюдавшие нейтроны,— немецкие физики Боте и Беккер, французы Ирэн и Фредерик Жолио-Кюри не были готовы и не поняли природы этого излучения. Сами супруги Жолио-Кюри впоследствии писали об этом: «(Большинство физиков, в том числе и мы, не обратили внимания на гипотезу Резерфорда. Но она все еще блуждала под сводами здания лаборатории Кавендиша, где работал Чедвик, и вполне естественно и справедливо, что последняя точка в открытии нейтрона была поставлена именно здесь. Идеи, высказанные когда-то нашими учителями,— как живущими, так и ушедшими от нас,— много раз вспоминаются и забываются в их лабораториях, сознательно или подсознательно проникая в мысли тех, кто постоянно там присутствует. Постепенно эти идеи созревают: тогда совершается открытие».
Предыдущая << 1 .. 33 34 35 36 37 38 < 39 > 40 41 42 43 44 45 .. 63 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed