Метод сцинтилляций

.

В настоящее время, возрожден­ный на новой технической основе, используют в так на­зываемых сцинтилляционных счетчиках.

В таком счетчике сцинтилляции, воз­никающие в люминесцирующем эк­ране или кристалле, регистрируются не глазом, а весьма чувствительным к свету прибором — фотоэлек­тронным умножителем, изо­бретенным в 1930 г. советским ин­женером Л. А. Кубецким. Фотоэлек­тронный умножитель (кратко фото­умножитель)— это прибор в виде небольшого цилиндрического бал­лона из стекла, заключающего в себе фотоэлемент с фотокатодом и ряд электродов — эмиттеров, обра­зующих собственно электронный умножитель. Вспышка света (сцинтилляция) вызывает в фотоэле­менте слабый импульс электрического тока, который за­тем усиливается в умножителе. Для усиления тока поль­зуются тем обстоятельством, что каждый электрон, ис­пущенный фотокатодом, ударяясь о поверхность бли­жайшего электрода-эмиттера, выбивает из него при со­ответствующих условиях до десяти новых (вторичных) электронов. На эмиттере происходит таким образом «умножение» числа электронов и соответственно усиле­ние тока. Это умножение многократно повторяется бла­годаря тому, что поток электронов с первого эмиттера направляется на второй эмиттер, затем на третий, чет­вертый и т. д. В результате слабый ток, первоначально вызванный сцинтилляциями в фотоэлементе, усиливает­ся Читать далее

Оболочечная модель ядра

Однако существуют факты, которые противоречат ка­пельной модели ядра. Для их объяснения пользуются. Согласно этой модели нук­лоны движутся внутри ядра вокруг некоторой центральной точки, подобно электронам в атоме, образуя опреде­ленные оболочки (слои), причем целиком заполненным оболочкам соответствуют определенные, так называемые «магические» числа. Из нашего рассказа об изотопах читатель уже знает, что устойчивыми и наиболее распространенными в при­роде являются так называемые четно-четные ядра. Но самыми прочными оказались ядра, содержащие 2, 8, 20, 50 и 82 протона или нейтрона. Повышенную прочность имеют также ядра, у которых 126, а по некоторым дан­ным, 138 и 146 нейтронов. Вот эти числа и называют «магическими». Оболочеч- ная модель ядра объясняет существование «магических» чисел, наблюдаемую опытным путем периодичность неко­торых свойств атомных ядер, структуру легких ядер и ряд других фактов. Кроме капельной и оболочечной моделей существуют еще так называемая обобщенная модель и некоторые другие. Свойства ядер столь многообразны, что описать их с помощью одной или двух моделей в настоящее время не представляется возможным.

Турбореактивный ядерный двигатеь непосредственного цикла

Он набегающий на самолет воздух первоначально сжимается за счет скоростного напора вдиффузоре, а затем еще дополнительно сжимается в двухступенчатом компрессоре с холодильником. Сжатый таким образом воздух поступает из компрессора в реак­тор, заменяющий камеры сгорания обычного турбореак­тивного двигателя. Реактор может быть, вообще говоря, любой конструкции, лишь бы обеспечивалась возмож­ность обдува воздухом блоков горючего. В реакторе про­текает цепная ядерная реакция деления урана, сопро­вождающаяся выделением ядерной энергии, преобразуе­мой в тепловую. Проходящий через реактор воздух на­гревается до высокой температуры, горячий воздух под давлением, создаваемым компрессорами, посту­пает в турбину, а затем через реактивное сопло — в атмосферу.

Следовательно, часть своей энергии нагретый и сжа­тый воздух передает воздушной турбине, которая сидит на одном валу с компрессором, и, поступая затем в ре­активное сопло, воздух расширяется и создает необхо­димую тягу. Силовая установка, выполненная по этой схеме, сравнительно проста, но обладает тем недостат­ком, что коэффициент полезного действия ее небольшой. Низкий к. п. д. объясняется тем, что реактор имеет срав­нительно небольшую теплопередающую поверхность. По­этому воздух, проходящий через Читать далее

Свойства радиоактивных излучений

Познакомимся теперь с основными свойствами ра­диоактивных излучений.

Альфа-частицы — это, как мы уже знаем, ядра гелия, обладающие двойным положительным зарядом и мас­сой в 4 а.е.м. Начальные скорости, с которыми они вы­летают из тяжелых ядер, велики и могут достигать у не­которых изотопов 20—25 тыс. км[сек. Энергии этих частиц при такой скорости доходят до 10 миллионов электрон-вольт и более. Причем все альфа-частицы, испускаемые каким-либо изотопом, имеют приблизитель­но одинаковые энергии, т. е. являются, как говорят, моноэнергетическими; у разных изотопов энергии альфа — частиц в большинстве случаев различные.

Важнейшим свойством альфа-частиц является их большая ионизирующая способность, обусловленная главным образом наличием у них двойного положитель ного заряда. Двигаясь в веществе, альфа-частица сры­вает у атомов, мимо которых пролетает, один или не­сколько электронов и образует ионы. В воздухе, напри­мер, на каждом сантиметре своего пробега альфа-части — ца ионизирует до 30 ООО атомов и образует, следова­тельно, такое же количество пар ионов.

Растрачивая энергию на ионизацию атомов, альфа — частицы пробегают сравнительно небольшой ‘путь, после чего, присоединяя к себе по два электрона, Читать далее

Люди, одетые в темную одежду

Они получили более силь­ные ожоги, чем люди, одетые в белую или других свет­лых тонов одежду. У людей в многоцветной одежде

участки тела, находившиеся под рисунками темного цве­та, получили более сильные ожоги. Отмечен случай, когда женщина, одетая в цветное платье, получила ожо­ги тела только в тех местах, которые находились поц темными рисунками ткани.

Степень ожога защищенных участков тела человека в основном определяется толщиной и плотностью одеж­ды. Например, были отмечены случаи, когда люди, одетые в форму цвета хаки, не получили ожогов тела, хотя находились на расстоянии 1500 м от места взрыва (на этом расстоянии на открытых участках тела наблю­дались ожоги третьей степени).

Действие светового излучения на глаза людей при взрыве ядерных зарядов оказывается незначительным. Даже те люди, которые смотрели в сторону взрыва, толь­ко временно потеряли зрение. Это объясняется тем, что действенную защиту оказывал мигательный рефлекс. Время зажмуривания меньше 0,15
сек
, т. е. во много раз меньше, чем время действия светового излучения. Много­численные ожоги век (а не глаз) в Хиросиме и Нагасаки подтверждают,- что мигательный рефлекс при яркой вспышке имеет большое значение с точки зрения защиты глаз от светового излучения Читать далее

Высокая плотность термоядерного горючего

Она может быть достигнута либо путем сжатия газа до высоких давлений или его сжижения, либо использованием хими­ческих соединений изотопов водорода с другими веще­ствами. Последний путь представляется более вероят­ным, так как применение сильно сжатого или жидкого водорода не обеспечивает высокой плотности горючего и к тому же связано с рядом конструктивных трудностей.

Наиболее простым и доступным соединением водорода является тяжелая и сверхтяжелая вода. У тяжелой воды молекулы построены по обычной формуле химии из двух атомов дейтерия и одного атома кислорода, у сверхтя­желой воды — из двух атомов трития и также одного атома кислорода Водород может использоваться также в виде твердого

например, гидрида ли­тия. Гидрид лития 1ЛН— твердое соединение лития с водородом, похожее по своим свойствам на соли и имеющее плотность 0,82 г/см3.
Содержание водорода в 1 см3 этого соединения (0,1 г) см3)
превышает плотность жид­кого водорода (0,07г/см3). Необходимый для тер­моядерной реакции дейте­рий содержится в природном водороде в количестве 0,01— 0,02%. Выделение дейтерия из природных соединений водорода освоено и является вполне доступным делом. Тритий в достаточных количествах в природе отсут­ствует ,и получается искусственным путем в ядерных реакторах. Для использования термоядерных Читать далее

Маты

При залегании на мест­ности можно подстилать маты, сделанные из незараженных радиоактивными веществами веток, соломы, ка­мыша.

После преодоления зараженного участка противогаз и плащ-палатка снимаются только по приказанию коман­дира. Снимать их нужно в строго определенном порядке. Встав лицом против ветра и держась за внутреннюю сторону накидки, необходимо сбросить ее с себя. После этого нужно освободиться от чулок, а затем, находясь в противогазе, тщательно отряхнуть накидку, чулки и об­мундирование. В последнюю очередь снимаются проти­вогаз и перчатки, Использованные подручные средства направляются на дезактивационный пункт или, если они больше не нужны, закапываются в землю.

Табельные средства противохимической защиты после их применения должны подвергаться дозиметрическому контролю и дезактивации. Особое внимание необходимо уделять дезактивации и дозиметрическому контролю противогаза, так как со временем в его фильтрующем слое могут скопиться радиоактивные элементы, являю­щиеся источником вредных излучений.

Атомные ядра

Они получающиеся при распаде большин­ства радиоактивных изотопов, оказываются в свою оче­редь радиоактивными и распадаются дальше. Этот про­цесс продолжается до тех пор, пока не образуется, наконец, устойчивое ядро. Цепочки радиоактивных пре­вращений тяжелых элементов оказались весьма длин­ными и сложными, но все же удалось в них разобрать­ся. Установлено, что почти все естественные радиоактив­ные изотопы образуют всего четыре радиоактивных ряда
или семейства. У каждого семейства имеется свой родоначальник; остальные же элементы — продукты его последовательного радиоактивного распада, связан­ные между собой по происхождению. Эти семейства следующие.

1.   Семейство
урана — радия
, родоначальником кото­рого является уран с массовым числом 238 (II238), одним из главных представителей — радий и конечным продук­том — нерадиоактивный свинец-206 (РЪ206).

2.   Семейство
тория
; его родоначальник—торий-232; конечный стабильный продукт — свинец-208 (РЬ208).

3.   Семейство
урана — актиния
его родоначальник — одна из разновидностей урана (О235); один из предста­вителей— актиний и конечный стабильный продукт — свинец-207 (РЬ207).

4.   Семейство
нептуния,
открытое в 1947 г.; его родо­начальник— Читать далее

Ядерное оружие

Если агрессивные круги, уповая на ядерное оружие, решились бы на безумный шаг и захотели испытать силу и мощь Советского Союза, то можно не сомневаться, что агрессор будет уничтожен тем же оружием.

Чтобы войска могли успешно выполнять любые бое­вые задачи в условиях применения ядерного оружия, необходимы прежде всего отличные знания его пора­жающих факторов. Это дает возможность правильно организовать противоатомную защиту.

В настоящей книге рассмотрены основы ядерной фи­зики, принципы устройства и действия ядерного оружия и вопросы ядерной энергетики. представлялись как движение постоянных и раз навсегда данных атомов. Еще в 1873 г. выдающийся английский физик Дж. Максвелл утверждал: «Даже когда солнеч­ная система распадется и на ее развалинах возникнут другие миры, атомы, из которых она состоит, останутся целыми и неизменными». Развитие науки показало оши­бочность такого метафизического взгляда на атомы. В конце XIX и начале XX столетий, когда существо­вание атомов стало достоверно установленным фактом, ученые не только определили их размеры, массу (вес) и многие другие свойства, но и сумели проникнуть в их недра, открыв ряд новых явлений. Оказалось, что ато­мы, являясь составной частью вещества, имеют весьма сложную структуру и могут делиться, расщепляться. Атомы Читать далее

Мезоны

В силу указанных свойств мезоны значительно лучше экранируют своим отрицательным зарядом положитель­ный заряд ядра, чем это делают электроны. В мезоводо — роде, например, отрицательный мезон может полностью нейтрализовать заряд его единственного протона.

Существование мезоатомов подтверждено на опыте. В 1952 г. установлено существование пи-мезоатомов, т. е. атомов с вращающимися вокруг ядра пи-мезона­ми, а в 1953 г. открыты м ю — м е з о а т о м ы.

Интересные эксперименты с мю-мезоатомами выпол­нили в последние годы физики Объединенного института ядерных исследований под Москвой.

Наш рассказ об элементарных частицах не будет пол­ным, если мы не остановимся на так называемых анти­частицах. Еще в 1928 г. английский физик-теоретик П. Дирак предсказал существование электрона с поло­жительным зарядом — позитрона. Когда в 1932 г. К-Ан­дерсен открыл позитрон в космических лучах, а затем Ф. и И. Жолио-Кюри обнаружили его в явлениях искус­ственной радиоактивности, то физики пришли к выводу, что каждая элементарная частица должна иметь пар­ную себе античастицу. Так оно впоследствии и ока­залось.

Простейшим примером пары частица — античастица является электрон и позитрон. Массы и спины электро­на и позитрона в точности равны между собой, заряды их противоположив^ по знаку. Позитрон по отношению к электрону Читать далее