Mavzu: Elementar zarralarning manbalari. Kosmik nurlar, zamonaviy tezlatgichlar, zarralar va antizarralar

Elementar zarralrni kuzatish va qayd qilish usullari

Zarralarni qayd qiluvchi asboblarning turlari. Radioaktiv moddalarning nurlanishini o’rganishdan asosiy maqsad – radioaktiv yemirilishda chiqariladigan zarraklarning tabiati, energiyasini va nurlanish intensivligini (radioaktiv modda 1 sekunda chiqaradigan zarralar sonini) aniqlashdan iborat. Ularni qayd qilishining eng keng tarqalgan usullari zarralarnig ionlashishiga va fotohokimyoviy ta’sirlarga asoslangandir. Bu vazifani bajaruvchi asboblar ham ikki turga bo’linadi:

1.Zarralarnifazoning biror qismidan o’tganligini qayd qiluvchi va ba’zi hollarda ularning ba’zi xarakteristikalari, masalan, energiyasini aniqlashga imkon beruvchi asboblar. Bunday asboblarga ssintillyatsion (chaqnovchi) hisoblagich, Chernikov hisoblagichi, gaz zaryadli hisoblagich, yarimo’tkazgichli hisoblagich, yarim o’tkazgichli hisoblagich va impulsli ionlashtiruvchi kamera misol bo’la oladi.
2. Zarraning moddadagi izini kuzatishga, masalan, suratga tushirishga imkon beruvchi asboblar. Bunday asboblarga vilson kamerasi, difuziyali kamera, pufakli kamera, fotoemulsiya usuli misol bo’la oladi. Biz quyida ularning ba’zilari bialn tanishib o’tamiz.
Sintillyatsion hisoblagich. Ish prinsipi tez zarralarning flyuoressiyalanuvchi ekranga tushishida ro’y beradigan chaqnash – sintilyatsiyaning kuzatilishiga asoslangan. Hosil bo’lgan kuchsiz yorug’lik chaqnashi elektr impulslariga aylantiriladi va kuchaytirilib, maxsus apparatlar yordamida qayd qilinadi. α- zarra birinchi marta aynan shunday hisoblagich yordamida (1903- yil) qayd qilingan edi.
Gaz razryadli hisoblagich. Bunday hisoblagich, odatda, gaz to’ldirgan metall silindr (katod) va uning o’qi bo’ylab tortigan ingichka sim (anod)dan iborat bo’ladi. Qayd etiladigan zarra elektrodlar orasidan o’tganda gazni ionlashtiradi. Bu ionlar esa gaz, devor atomlari va molekulalar bilan to’qnashib, ularni ikkilamchi ionlashtiradi. Umuman olganda, ikki xil gaz razryadli hisoblagich mavjud. Birinchisi, proporsional hisoblagich deyilib, unda gaz razryadli nomustaqil bo’ladi. Geyger – Myuller hisoblagichi deb ataluvchi ikkinchi xil hisoblagichda esa gaz razryadli mustaqil bo’ladi. Geyger – Myuller hisoblagichlarining ajrata olish vaqti 10-3-10-7 s ni tashkil qiladi, ya’ni shunday vaqt oralig’ida tushgan zarralar qayd qilinadi. Gaz razryadli hisoblagichlarning razryadlangan zarralarni qayd etish unumdorligi 100 % bo’lsa, γ- kvantlar uchun 5% tashkil etadi.
Vilson kamerasi. Kamera 1911- yilda ingiliz fiziigi Ch.Vilson tomonidan yaratilgan. U tez uchib ketayotgan zarralarning bug’simon holatdagi moddadan o’tganida, shu modda molekulalarini ionlashtirishiga asoslangan.Vilson kameraning ishchi hajmi (l) suvning yoki spirtining to’yingan bug’I bo’lgan havo yoki gaz bilan to’ldirilgan. Porshen (2) pastga qarab tez harakatlanganda 1 hajmidagi gaz adibadik ravishda kengayadi va soviydi. Natijada gaz o’ta to’yingan holatiga keladi. Kameradan uchib o’tgan zarra o’z yo’lida ionlarni vujudga keltiradi va hajm kengayganda kondensatsiyalangan bug’lardan tomchilar hosil bo’ladi. Shunday qilib, zarra orasida ingichka tuman yo’l ko’rinmishidagi iz qoladi. Bu izni kuzatish yoki rasmga tushirish mumkin.Fotoemulsiya usuli. 1927- yida rus fizigi L.Misovkiy zaryadlangan zarralar izini qayd qilishning oddiy usulini taklif qiladi. Zaryadlangan zarralar fotoemulsiya orqali o’tganda, unda tasvir hosil qiluvchi ionizatsiyani vujudga keltiradi. Surat ochilgandan keyin zaryadlangan zarralarning izlari ko’rinibqoladi. Emulsiya juda qalin bo’lganligi uchun ham zarraning unda qoldirgan izi juda ham qisqa bo’ladi. Shuning uchun, fotoemulsiya usuli juda katta energiyali tezlatkichlardan chiqayotgan zarralar va kosmik nurlar vujudga keltiriladigan reaksiyalarni o’rganish maqsadida ishlatiladi