Головна
ГоловнаІсторіяІсторія науки і техніки → 
« Попередня Наступна »
Азімов Айзек. Світи всередині світів. Історія відкриття і підкорення атомної енергії / Пер. з англ. С. Федорова. - М.: ЗАТ Центр-поліграф. - 172 с., 2004 - перейти до змісту підручника

Прискорювачі частинок

Чи можна було яким-небудь способом зробити бомбардування ядер більш ефек-I ІННОЮ і збільшити можливість отримання корисної енергії в ході ядерних реакцій?

У 1928 році американський фізик російського походження Георгій Гамов (1904 - 1958) припустив, що замість альфа-частинок для бомбардування ядер можна використовувати протони. Правда, протони були вчетверо легше альфа-частинок і відповідно зіткнення виявлялося менш ефективним. Водночас протони володіли тільки половиною позитивного заряду альфа-частинок і не повинні були настільки ж сильно відштовхуватися ядрами. Крім того, протони виявилися більш доступними, ніж альфа-частинки. Щоб отримати достатню кількість протонів, потрібно було всього лише іонізувати найпоширеніші атоми водню, тобто позбавити їх від одного електрона, залишивши один протон.

Звичайно, протони, одержувані шляхом іонізації атомів водню, володіли незначною енергією, але чи існував спосіб наділити їх більшою енергією? Протони несли позитивний заряд, отже, на них можна було впливати електричним або магнітним полем. За допомогою пристрою, який виробляє подібні поля, можна було розганяти протони, змушуючи їх рухатися все швидше і швидше і таким чином набувати все більше і більше енергії.

Зрештою, якщо повідомити протонам достатньо енергії, то вони могли викликати всередині атома великі руйнування, ніж альфа-частинка, незважаючи на те що перша володіла більшою масою.

За всіма вищезгаданих причин протони були

ҐОШ \ Гслій-4 \ в Оі (альфа-частинка)

в Нейтрон Про Протоі Про Позитрон

більш цікавим засобом бомбардування ядер, ніж електрони.

Фізики намагалися побудувати «прискорювачі» часток. Перший зразок такого пристрою представили в 1929 році два британських фізика, Джон Кокрофт (1897 - 1967) і Ернест Уолтон (1903 - 1995). З допомогою їх приладу, що отримав назву «електростатичний прискорювач», утворювалися протони, що володіли досить високою енергією, щоб викликати ядерні реакції. У 1931 році фізики використовували прискорені протони, щоб зруйнувати ядра літію-7. Це виявилася перша ядерна реакція, викликана штучними бомбардуючими частинками.

У той же час були розроблені й інші типи прискорювачів частинок. Найвідомішим став прискорювач, побудований в 1930 році американським фізиком Ернестом Орландо Лоуренсом (1901 - 1958). У ньому використовувався магніт, що змушував протони рухатися по поступово розширюється окружності, набуваючи енергію з кожним обертом, поки нарешті вони не починали рухатися, не підкоряючись впливу магніту, по прямій з максимальною енергією. Такий прилад був названий «циклотроном».

Циклотрон швидко вдосконалили, використовуючи великі магніти і більше складний пристрій. Перший циклотрон мав діаметр всього лише чверть метра, у той вре-

Літій-7

/

/

Гелій-4

(альфа-частинка)

\

С

/

Про Водень-1 (протон)

Гелій-4 (альфа-частинка)

ф Нейтрон Про Протон

Бомбардування літний-7 протонами виявилася першою ядерною реакцією, викликаної штучними частинками

ма як діаметр сучасного приладу досягає 2000 метрів.

Протонні синхротрони (нащадки того першого циклотрона) виробляли частинки, енергія яких в мільйон разів перевищувала енергію тих, що утворювалися за допомогою першого циклотрона Лоуренса.

У міру того як збільшувалися розміри, прискорювачі ставали більш ефективними і потужними і, відповідно, більш корисними для вивчення структури ядер і природи самих субатомних частинок. Однак вони не сприяли тому, щоб перетворити в реальність мрію про корисної ядерної енергії. Хоча в них звільнялася ядерна реакція значно більша, ніж та, що виходила в ході первинних бомбар діровок Резерфорда, все ж набагато більша енергія потрібна для виробництва частинок.

Не дивно, що Резерфорд, першим провів ядерне бомбардування, песимістично дивився на атомну енергетику. До кінця своїх днів (він помер в 1937 році) він вважав, що ніколи не вдасться звільнити енергію ядер і застосувати її для потреб людства. Тому він вважав марною балаканиною розмови про промисловому застосуванні ядерної енергії.

« Попередня Наступна »
= Перейти до змісту підручника =
Інформація, релевантна " прискорювачі часток "
  1. Період Справжнього Часу
    частинка минулого і частинка майбутнього). Цим пояснюється, зокрема, можливість вживання форм теперішнього часу як для позначення майбутніх, так і совершившихся раніше
  2. Реалізація образу часу у формах дієслова. Теорія дієслівних времен104
    частки (chronotype), що йде в минуле, і частки (chronotype), що приходить з майбутнього: Частка (chronotype) минулого, реально існуючого, удаляющегося від справжнього реальна і декадентна; частинка (chronotype) майбутнього, реально ще існувала і приходить до справжнього, - віртуальна і инцидентна. Форма теперішнього часу являє собою синтез минулого і майбутнього. Під
  3. 1. Співвідношення невизначеностей Гейзенберга
    частинок формулюються таким чином, що вони пов'язують доступні спостереженню початкові умови з спостерігаються результатами; закони нічого не говорять про «рухомих» частинках. Вчений завжди відчував потребу в якомога довшому збереженні традиційних законів руху. Вони ввібрали в себе мову нашого повсякденного здорового глузду, і, звичайно, зручно вживати цю мову як можна довше. При
  4. І. Судово-біологічна експертиза
    частинки (рослини, насіння, плоди, волокна деревини)? Якщо так, то до якого роду (виду) вони відносяться? 2. Чи мають рослинні частки, вилучені з об'єкта-носія, і рослинні частки або цілі рослини, вилучені з місця події, спільну родову (групову) належність? 3. Чи є рослинні частки, вилучені з об'єкта-носія, частиною конкретної рослини, вироби?
  5. Відкриття антисвіту
    прискорювачі, які могли виробляти достатню кількість енергії, щоб відбулося утворення протон-антипротонів пари. Це трапилося на початку 1950-х років, коли в Брукхевенської національної лабораторії на Лонг-Айленді в 1952 році був запущений прискорювач Космотрон. Інший пристрій, Беватрон, побудували в Каліфорнійському університеті в 1954 році. Саме на беватроні фізики Еміліо Сегре
  6. 8.4. Вимірювання ймовірностей в ядерній фізиці
    частинки В Рис, 8 * Ядерна реакція А-Число вилітають частинок пв співвідноситься з падаючим потоком ІА з теоретичної формулою: де ОАВ є повний переріз для даної реакції, а N - число частинок мішені, яка піддавалася впливу пучка. іящіеся в межах 15%.) Взагалі для розсіювання А частинок на В частинках при енергії Е і вугіллі Вет матимемо твердження наступного виду про {А, Я, В, де п є
  7. Проблеми структурної організації буття в контексті сучасної науки
    частинок і кінчаючи Метагалактикою. Під системно-структурним рівнем організації матерії розуміють таку сукупність різних видів реальності, в межах яких вони об'єднуються панівним типом зв'язків і взаємодій. Згідно з сучасними науковими уявленнями, світ як система включає в себе три глобальних системно-структурних рівня організації: неорганічна природа, органічна
  8. Безвідходне виробництво.
    Частинок від газової фази: циклони, пилеосадітельние камери, вихрові циклони, жалюзійні і ротаційні пиловловлювачі, фільтри, електрофільтри. Електрофільтри - очищення газів, в основі ударна іонізація газу в зоні Корона-рующего розряду, передача заряду частинками домішки. Фільтри - затримання частинок домішок на пористих перегородках скловолокна. 2.Мокрие пиловловлювачі - скрубери. Вентурі,
  9. Ядерний спін
    часткою (хоча і припускав, що вона існує). Новий напрямок утвердилося після того, як неохоче, але все ж визнали, що в настільки ретельно розробленої протонно-електронної теорії будови атома існує прогалина. Приводом для сумнівів стало явище, що отримало назву «ядерний спін». У 1924 році австрійський фізик Вольфганг Паулі висунув гіпотезу, що вільні протони і
  10. ІДЕЇ античної філософії і СУЧАСНА НАУКА
    прискорювачі будуть потрібні, щоб коли-небудь візуально розглядати ці частинки? Але ж про нескінченність атомів за величиною писали ще Левкіпп і Демокріт в V столітті до н. е.. Ними вперше введено в обіг поняття «атом» - неподільний. Вони знали про існування мікросвіту?! Здогадувалися?! Звичайно, можна скільки завгодно розмірковувати про загадкову інтелектуальної потужності, якої обдарувала світову
  11. Протон
    частинок, з'єднаних певним обра-: юм? Чи могло бути так, що ядра зобов'язані своїм позитивним електричним нарядом часткам, схожим на електрони, але що володіє не негативним, а позитивним зарядом? Всі спроби виявити цей «позитивний електрон» в ядрі виявлялися марними. Найменшим було ядро атома водню, одержуваного при видаленні одного електрона. Це ядро мало
  12. 3.2 Оцінка збитку від забруднення атмосфери
    часток з дуже малою швидкістю осідання (менше 1 см / с) 100 4 f = fx =, (3.5) 100 + ф - h 1 + U де h - геометрична висота гирла джерела по відношенню до середнього рівня ЗАЗ, м; f - поправка на теплової підйом факела викиду в атмосфері, визначається за формулою (3.4); U-середньорічне значення модуля швидкості вітру на рівні флюгера, м / с. У тих випадках, коли значення
  13. Невідоме
    частинки і античастинки повинні існувати у Всесвіті в рівних кількостях. Проте на Землі (і майже напевно в решті частини Сонячної системи і навіть у іншій частині Галактики) зустрічаються протони, нейтрони і електрони, в той час як антипротони, антинейтрони і позитрони виключно рідкісні. Можливо, коли вперше утворився Всесвіт, в ній насправді існували рівні
  14. Протони в ядрах
    частинок і 6 бета-частинок, перетворюючись на свинець-206. Ядро урану-238 має масу 238,0506, кожна альфа-частка 4,0026 (всі разом - 32,0208), кожна бета-частинка має масу 0,00154 (всі разом - 0,00924), а свинець-206 має масу 205,9745. Все це означає, що ядро урану-235 (маса 238,0506) розділяється на 8 альфа-частинок, 6 бета-частинок і ядро свинцю-286 (загальна маса 238,0045). Початкова
  15. 2. Принцип додатковості Бора
    частки по шляху від точки Р до екрану. Усяке опис такого шляху вимагало б, щоб в кожний момент часу могло бути чисельно дано положення і імпульс частинки. Коли говорять про «описі явища», то мають на увазі, що описується джерело, діафрагма з її щілинами і спалахи на екрані. Ці описи не містять ніяких термінів або виразів, крім тих, які вживаються в мові нашій
  16. 3. «Положення і імпульс частинки» не мають операционального значення
    частку (наприклад, електрон), що проходить крізь дві паралельні діафрагми в напрямку, перпендикулярному до обох. У кожній діафрагмі є одна щілина, через яку ця частинка проходить. Відстань між щілинами - D; час, у який частинка проходить цю відстань, - Т. Отже, швидкість, з якою об'єкт проходить крізь щілину другий діафрагми, може бути визначена співвідношенням v = DJT.
  17. ГРОМАДЯНИ ВСЕСВІТУ
    частинка, матерія. Чи є така? Навряд чи. Звернемося до наукових фактів. Усі так звані атоми (92 штуки) складаються з водню. Сам водень складний. Але є ще ефір. Він складається з надзвичайно малих часток. Можливо, що з них складається вся матерія, тобто всякі інші атоми. Істинний атом невідомий. Одне спостерігається: чим простіше атом, тим розпадання його важче. Найбільш масивні атоми
  18. 3. Забруднення повітря при спалюванні палива
    частинки майже завжди окислені. Пил - складається з частинок вугілля, кількість яких іноді досягає 50% складу, причому частіше з ококсованних або згорілих частинок вугілля, а також часток золи або
  19. Азімов Айзек. Світи всередині світів. Історія відкриття і підкорення атомної енергії / Пер. з англ. С. Федорова. - М.: ЗАТ Центр-поліграф. - 172 с., 2004

  20. Структура атома
    частинки, стало ясно, що атоми містять обидва типи зарядів. Більше того, оскільки атоми в речовині зазвичай нейтральні, то вони повинні складатися з рівних кількостей позитивних і негативних зарядів. Виявилося, що тільки радіоактивні атоми, такі, як уран і торій, випускають позитивно заряджені альфа-частинки. Більша ж частина елементів, які не є радіоактивними, можуть випускати
© 2014-2022  ibib.ltd.ua