Методы наблюдения и регистрации радиоактивных (элементарных) частиц

Содержание

Слайд 2

Конспект

Конспект

Слайд 3

Регистрирующий прибор – это сложная макроскопическая система, которая может находиться в

Регистрирующий прибор – это сложная макроскопическая система, которая может находиться в

неустойчивом состоянии. При небольшом возмущении, вызванном пролетевшей частицей, начинается процесс перехода системы в новое, более устойчивое состояние. Этот процесс и позволяет регистрировать частицу.
В настоящее время используется много разнообразных методов регистрации частиц.
Слайд 4

Счётчик Гейгера Камера Вильсона Пузырьковая камера Фотографические эмульсии Сцинтилляционный метод Методы

Счётчик Гейгера

Камера Вильсона


Пузырьковая камера

Фотографические

эмульсии

Сцинтилляционный
метод

Методы наблюдения и регистрации элементарных частиц

Искровая камера

В

зависимости от целей эксперимента и условий, в которых он проводиться, применяются те или иные регистрирующие устройства, отличающиеся друг от друга по основным характеристикам.
Слайд 5

Сцинтилляционный счётчик, прибор для регистрации ядерных излучений и элементарных частиц (протонов,

Сцинтилляционный счётчик, прибор для регистрации ядерных излучений и элементарных частиц (протонов,

нейтронов, электронов, γ - квантов, мезонов и т. д.). Основным элементом счетчика является вещество, люминесцирующее под действием заряженных частиц (сцинтиллятор).

При попадании заряженной частицы на полупрозрачный экран, покрытый сульфидом цинка, возникает вспышка света (СЦИНТИЛЛЯЦИЯ). Вспышку можно наблюдать и фиксировать.

Прибор состоит из сцинтиллятора, фотоэлектронного умножителя и электронной системы.

Слайд 6

Слайд 7

Счётчик Гейгера: служит для подсчёта количества радиоактивных частиц ( в основном

Счётчик Гейгера:

служит для подсчёта количества радиоактивных  частиц ( в основном электронов).

Это

стеклянная трубка, заполненная газом (аргоном),  с двумя электродами внутри (катод и анод). При пролете частицы возникает ударная ионизация газа и возникает импульс  электрического тока.

Устройство:

Назначение:

Достоинства: -1. компактность -2. эффективность -3. быстродействие -4. высокая точность (10ООО частиц/с).

анод

Катод.

Стеклянная трубка

Слайд 8

Слайд 9

1882г. немецкий физик Х. Гейгер Различные виды счётчиков Гейгера.

1882г. немецкий физик Х. Гейгер

Различные виды счётчиков Гейгера.

Слайд 10

Где используется: - регистрация радиоактивных загрязнений на местности, в помещениях, одежды,

Где используется: - регистрация радиоактивных загрязнений на местности, в помещениях, одежды, продуктов

и т.д.
- на объектах хранения радиоактивных материалов или с работающими ядерными реакторами
- при поиске залежей радиоактивной руды (U - уран, Th - торий).

Счётчик Гейгера.

Слайд 11

Камера Вильсона: служит для наблюдения и фотографирования следов от пролёта частиц

Камера Вильсона:

служит для наблюдения и фотографирования следов от пролёта частиц

(треков).

Назначение:

Внутренний объем камеры заполнен парами спирта или воды в пересыщенном состоянии: при опускании поршня уменьшается давление внутри камеры и понижается температура, в результате адиабатного процесса образуется пересыщенный пар. По следу пролёта частицы конденсируются  капельки влаги и образуется трек – видимый след.

Стеклянная пластина

Слайд 12

Изобрёл прибор в 1912 году английский физик Вильсон для наблюдения и

Изобрёл прибор в 1912 году английский физик Вильсон для наблюдения и

фотографирования следов заряженных частиц. Ему в 1927 году присуждена Нобелевская премия.
Советские физики П.Л.Капица и Д.В.Скобельцин предложили помещать камеру Вильсона в однородное магнитное поле.
Слайд 13

Назначение: При помещении камеры в магнитное поле по треку можно определить:

Назначение:

При помещении камеры в магнитное поле  по треку можно определить: энергию,

скорость, массу и заряд частицы.
По длине и толщине трека, по его искривлению в магнитном поле определяют характеристики пролетевшей радиоактивной частицы.
Например: 1. альфа-частица дает сплошной толстый трек, 2. протон - тонкий трек, 3. электрон - пунктирный трек.
Слайд 14

Слайд 15

Слайд 16

Слайд 17

Дозиметр-радиометр МКС-05 «ТЕРРА-П» СИГ-РМ1208

Дозиметр-радиометр МКС-05 «ТЕРРА-П»

СИГ-РМ1208

Слайд 18

Пузырьковая камера: Вариант камеры Вильсона. При резком понижении поршня жидкость, находящаяся

Пузырьковая камера:

Вариант камеры Вильсона.

При резком понижении поршня жидкость, находящаяся под высоким

давлением, переходит в перегретое состояние. При быстром движении частицы по следу образуются пузырьки пара, т. е. жидкость закипает, виден трек.

Преимущества перед камерой Вильсона: - 1. большая плотность среды, следовательно короткие треки - 2. частицы застревают в камере и можно проводить дальнейшее наблюдение частиц -3. большее быстродействие.

1952 год. Д.Глейзер.

Слайд 19

Слайд 20

Различные виды пузырьковой камеры и фотографии треков частиц.

Различные виды пузырьковой камеры и фотографии треков частиц.

Слайд 21

Метод толстослойных фотоэмульсий: 1928 г. - Л.В.Мысовский, А.П.Жданов. - служит для

Метод толстослойных фотоэмульсий:


1928 г. - Л.В.Мысовский, А.П.Жданов.
- служит для регистрации

частиц - позволяет регистрировать редкие явления из-за большого время экспозиции. Фотоэмульсия содержит большое количество микрокристаллов бромида серебра. Влетающие частицы ионизируют поверхность фотоэмульсий. Кристаллики AgВr (бромида серебра) распадаются под действием заряженных частиц и при проявлении выявляется след от пролёта частицы - трек. По длине и толщине трека можно определить  энергию и массу частиц.
Слайд 22

Слайд 23

Слайд 24

Слайд 25

Слайд 26

Р-1189,1190,1192,1195

Р-1189,1190,1192,1195