Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Боровой А.А. -> "Как регистрируют частицы" -> 55

Как регистрируют частицы - Боровой А.А.

Боровой А.А. Как регистрируют частицы — M.: Наука, 1981. — 176 c.
Скачать (прямая ссылка): kakregchastic1981.djvu
Предыдущая << 1 .. 49 50 51 52 53 54 < 55 > 56 57 58 59 60 61 .. 63 >> Следующая

*) Название камеры ааиметвовано у Ф. Рабле. Гаргамель мать Гаргантюа (<Таргаптюа и Пантагрюэль»),
400
тон» и обозначается d. Напомним читателю, что «судьба» дейтона во многом аналогична «судьбе» нейтрона. Их существование было предсказано Резерфордом в 1920 г., а экспериментально обнаружили эти частицы в 1932 г. Нейтрон был открыт в Англии, дейтон — в США группой Гарольда Юри. Он получил окончательное признание на том самом VII Сольвеевском конгрессе, который выдал нейтрино «свидетельство о рождении». И вот теперь эти частицы снова должны столкнуться, только не в переносном, а в прямом смысле. ' Что при этом произойдет?
Реакция может идти по двум каналам. Один из них определяется заряженными токами и состоит в том, что протон, входящий в состав дейтона, превращается в нейтрон и позитрон:
ve + d n + n + е+. (51)
Если существуют нейтральные токи, то возможен и такой процесс, когда падающее антинейтрино разбивает, разваливает дейтон на составляющие части, освобождая протон и нейтрон:
ve + d n + р + ve. (52)
В обоих случаях экспериментаторам надо зарегистрировать нейтроны — два, если происходила реакция (51), и один, когда дейтон просто разваливался. Для этого и пронизывали тяжелую воду гелиевые счетчики. Использовалось их осиовное свойство — эффективная регистрация нейтронЪв при ничтожной чувствительности к гамма-излучению. Собственный фон таких счетчиков в основном связан Q альфа-частицами естественной радиоактивности, которые вылетают из их стенок. Эксперимент, который мы описываем, был поставлен в 1979 г. Он был далеко не первым из реакторных опытов, в которых искались нейтральные токи. Поиск начался еще в 1956 г., но тогда чувствительность установки оказалась почти в сто тысяч раз меньше, чем нужно. Пришлось менять методику и в 1969 г. эта цифра упала до тысячи, в 1974 г. оставалось поднять чувствительность всего в 10 раз. Опять исследователи переделывали установку. В опытах 1979 г. более чем за 100 суток измерений эффекта и фона было получено, что счет событий, вызванных нейтральными токами, около 40 в день, а заряженными ~7 в день. Это совпадало по порядку величины с предсказаниями теории.
151
5.5. Вопросы и задачи
46. Сначала историческая слравка.
Самым первым трековым детектором, т. е. детектором, в котором исследователь мог увидеть и сфотографировать траекторию частицы, была камера, сконструированная шотландским ученым Чарльаом Вильсоном. Год ее рождения — 1911. С помощью туманной камеры Вильсона были сделаны выдающиеся открытия — Э. Резерфордом, К. Андерсоном, Д. В. Скобельцыным и многими другими учеными. Однако физики видели ее недостатки и пытались их исправить. В 1936 г. Лангсдорф сконструировал «диффузионную камеру». В ней происходил непрерывный процесс — испарения и конденсации паров спирта,— таким образом, что в части камеры создавался пересыщеппый пар. Она могла работать непрерывно, но оказалась весьма своенравным прибором.
Теперь несколько вопросов к читателю:
1. Какое преимущество дают пузырьковые камеры по сравнению с камерами Вильсона при регистрации быстрых частиц?
2. Какая камера даст возможность сделать за секунду больше фотографий?
3. Облучая камеру Вильсона, наполненную парами воды, нейтронами, на фотографии можно увидеть следы заряженных частиц. Что ато ва следы?
Глава 6
НОВЫЕ ИДЕИ И НОВЫЕ ДЕТЕКТОРЫ
За последние годы число новых идей, гипотез, проектов экспериментов, касающихся нейтрино, не только не пошло на убыль, но значительно возросло. Даже краткого их перечня было бы достаточно, чтобы заполнить последние страницы этой книги. Поэтому, естественно, что нам следует действовать по формуле «подробнее о немногом», а не «немного обо всем». И в этой главе будет рассказано всего лишь о трех проблемах — о нейтринных осцилляциях, о проекте «Дюманд» и о проектах практического использования нейтрино.
6.1. Нейтрино осциллирует?
Много имен великих физиков упоминалось нами. Но среди них покаеще не встретился тот, кого можно назвать родоначальником науки о колебаниях, а еще точнее, родоначальником всей экспериментальной физики. Читатель, наверно, догадывается, что речь идет о Галилео Галилее. Среди многих выдающихся качеств великого
152
итальянского физика было и то, что он умел наблюдать за самыми простыми и примелькавшимися всем явлениями и на основе этих наблюдений делать крупнейшие открытия. Так, по-видимому, случилось и с колебаниями маятника.
За давностью лет невозможно проверить легенду о том, как молодой ученый из Пизанского университета, стоя на молитве в величественном соборе, наблюдал за тем, как качаются паникадила. Большие бронзовые люстры со свечами. Он наблюдал и подсчитывал время, которое затрачивала люстра на движение туда и обратно, это время потом назвали периодом колебаний. Ни песочных, ни водяных, ни каких-либо других часов у Галилея под рукой не было, и чтобы сравнить периоды колебания люстр, подвешенных на цепях разной длины, он использовал собственный пульс. Легенду проверить невозможно, но можно прочитать в трудах Галилея о маятниках, об опытах со свинцовыми и пробковыми шариками, подвешенными на нитях одинаковой длины. Периоды их колебаний T не отличались друг от друга. Они зависели только от длины нити T ~ У I. С этого и начинается наука о колебаниях. Во второй половине XVII века Гюйгенс вывел полное уравнение для периода колебаний маятника
Предыдущая << 1 .. 49 50 51 52 53 54 < 55 > 56 57 58 59 60 61 .. 63 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed