Методы регистрации заряженных частиц

  • pptx
  • 23.05.2024
Публикация в СМИ для учителей

Публикация в СМИ для учителей

Бесплатное участие. Свидетельство СМИ сразу.
Мгновенные 10 документов в портфолио.

Иконка файла материала 11 кл Методы регистрации заряженных частиц.pptx

Экспериментальные методы исследования заряженных частиц.

Для изучения ядерных явлений разработаны методы регистрации элементарных частиц и излучений.

Основанны на ионизирующем и фотохимическом действии частиц.

Распространенные методы регистрации частиц:

Методы регистрации частиц :

Сцинтилляционный счетчик
Газоразрядный счетчик Гейгера
Камера Вильсона
Метод толстослойных фотоэмульсий
Пузырьковая камера

Сцинтилляционный счетчик :

В 1903 г. У.Крупс заметил, что a частицы, испускаемые радиоактивным аппаратом, попадая на покрытый сернистым цинком экран, вызывает свечение.

Газоразрядный счетчик Гейгера:

Сцинтилляционный счетчик в 1-е использовался Э.Резерфордом.
Сцинтилляции(вспышки)теперь наблюдают и считают не визуально,а с помощью специальных устройств- сцинтилляционных счетчиков.

Ганс Вильгельм Гейгер

Газоразрядный счетчик Гейгера:

Его действие основано на ударной ионизации. Заряженная частица, пролетающая в газе , отрывает у атома электрон, и создаёт ионы и электроны.
При этом электрическое поле между анодом и катодом ускоряет электроны до высокой энергии.

Счетчик Гейгера

Газоразрядный счетчик Гейгера:

Чтобы счетчик Гейгера мог регистрировать каждую попадающую в него частицу, надо своевременно прекращать лавинный разряд.
Это можно сделать 2-я способами:
1)Добавить примесь к инертному газу
2)Уменьшить нагрузочное сопротивление в цепи счетчика R 109 Ом.

Скорость газоразрядного счетчика Гейгера равна
104 частиц в секунду.

Камера Вильсона:

Её действие основано на конденсации перенасыщенного пара на ионах с образованием капель воды .
Частица ,пролетая, оставляет след(трек-узкая полоска тумана)

Камера Вильсона в измерительном павильоне

По треку можно определить:

Чем больше длина трека,тем большей энергией обладает частица.
Чем больше толщина трека ,тем больший заряд имеет частица и меньше её скорость.
Чем больше радиус кривизны трека, тем больше масса и скорость частицы.
Чем больше радиус кривизны трека, тем меньше её заряд и модуль индукции магнитного поля.

Треки частиц в камере Вильсона

Камера Вильсона

Метод толстослойных фотоэмульсий:

Разработан в 1928 г. физиками А.П. Ждановым и Л.В. Мысовским.

МЫСОВСКИЙ Лев Владимирович

Метод толстослойных фотоэмульсий:

Заключается в использовании специальных фотоэмульсий для регистрации заряженных частиц. Пролетающая частица действует на зерна бромистого серебра ,образует скрытое изображение . Фотопластинка проявляется и образуется трек .

Преимуществом метода толстослойных фотоэмульсий является изучение следов частиц ,которые не исчезают со временем и могут быть тщательно изучены .

Вильсона пузырьковая камера метод толстослойных фотоэмульсий

Пузырьковая камера:

Была создана в 1952 г. Д.Глейзером для регистрации заряженных частиц, имеющих высокую энергию. Камера заполнена жидким водородом при высоком давлении.При резком уменьшении давления переводят жидкость в перегретое состояние .

Вильсон

Первые треки, обнаруженные в пузырьковой камере

Глезер и его пузырьковая камера

Водородная пузырьковая камера Скат

Первые треки, обнаруженные в пузырьковой камере

Треки частиц в пузырьковой камере Глейзера

Пузырьковая камера имеет преимущества перед камерой Вильсона в том , что может регистрировать частицы с большей энергией и обладает быстродействием. Рабочий цикл равен 0,1 секунд.

Водородная пузырьковая камера

Сегодня широкое применение нашли полупроводниковые детекторы ,регестрирующие
α , β , γ излучения.

Межпредметная связь:


Почему слой свинца и кадмия служит надежной защитой от проникающей радиации?

ВОПРОС-1:


Свинец задерживает гамма -излучения ,но пропускает нейтроны ,тогда как кадмий, пропуская гамма-лучи , задерживает нейтроны.

ОТВЕТ-1:

ВОПРОС-2:

Какими физическими методами определили возраст Земли?

ОТВЕТ-2:

По закону радиоактивного распада. Наличие свинца в земной коре, образующегося в результате радиактивного распада урана, позволяет вычислить возраст Земли. Он составляет 4 10 9 лет.

ВОПРОС-3:

Стальной корпус морских судов намагничивается в магнитном поле Земли. Плавающие в море мины взрываются при приближении такого судна .Чтобы уберечь корабль от мин, корпус судна обвивают кабелем с электрическим током. В чем суть такого способа защиты судна?

ОТВЕТ-3:

Магнитное поле корабля компенсируется магнитным полем тока, и взрыватель морской мины не срабатывает.

СПАСИБО
ЗА
ВНИМАНИЕ.