Milyen módszereket ismer a részecskék regisztrálására. Módszerek töltött részecskék megfigyelésére és regisztrálására. Először is végezzünk frontális felmérést

M.G. Troshkina, tanár általános évfolyamok MBOU "39. számú Iskola" Fizikai és Matematikai Oktatási Központ "

A "Vesnushki" színházi stúdió munkájának megszervezése a tanórán kívüli tevékenységek keretében Általános Iskola

„Ápolnunk kell, támogatnunk, fejlesztenünk és helyesen kell használnunk egy fiatal szenvedélyt, egy lelkes hobbit annak érdekében, amit szeretnek, amiért a fiatalok iskolába jártak.”

K.S. Sztanyiszlavszkij

Tovább a jelenlegi szakasz dinamikusan fejlődő társadalomban egyre nagyobb figyelem irányul a célokra, célkitűzésekre iskolai oktatás... Ha korábban a képzés fő célja az egyén átfogó és harmonikus fejlesztése volt, most ezt egészíti ki az aktív, ill. kreatív személyiség.

Modern társadalom proaktívak, kreatív emberek képes új utakat és megoldásokat találni a modern társadalmi-gazdasági és kulturális problémákra. Ezért manapság különös aktualitást kap az egyén erkölcsi és alkotói tulajdonságainak fejlesztésének problémája.

A színházi tevékenység révén kreatív és szociálisan aktív személyiség fejlődik és formálódik alsó tagozatos iskolások képes megérteni az egyetemes emberi értékeket, büszkén megőrizni és értékelni a nemzeti kultúra és művészet vívmányait.

A színházi tevékenységet pontosan az általános iskolában kell meghonosítani, hiszen a gyerekekben óriási fejlődési lehetőség rejlik kreativitás... Ennek okai:

1. Életkor.

2.Van egy bizonyos élettapasztalat.

3. Egy bizonyos szintű tudás és készségek.

4. Mentális elemzés képessége.

5. Az előkészületek kreatív fejlődés.

Az egyik sürgős problémák a pedagógia és a pszichológia a gyermek művészi és kreatív képességeinek fejlesztése. A művészi kreativitás az hatékony gyógymód kreatív személyiség nevelése és fejlesztése. A színház képes megismertetni az egyetemes emberi szellemi értékeket, segíti képességeik feltárását, megvalósítását ill kreatív potenciál.

Az osztályom tantervében szereplő egyik tanórán kívüli tevékenység a „Szeplős” színházi stúdió létrehozása.

A cél egy ilyen tevékenység egy fiatalabb diák egyéni kreatív személyiségének kialakítása.

A cél eléréséhez a következőket kell megoldani feladatok:

Teremtsen kedvező érzelmi légkört, tegye próbára kreativitását, győzze le a félénkséget és a közönség előtti fellépéstől való félelmet.

A színpadi viselkedéskultúra készségek és képességek kialakítása.

A színház, mint művészeti műfaj iránti érdeklődés kialakulása.

Az előadóművészet iránti érdeklődés, a vizuális és auditív figyelem, a memória, a fantázia és a találékonyság, a ritmusérzék, a gondolkodás, a dikció stb.

A jóakarat és a válaszkészség elősegítése a társaikkal való kapcsolatokban, a kollektív kreativitás képessége, a munkájuk eredményéhez való felelősségteljes hozzáállás és kreativ munka kollektív.

Az általános iskolai tanulók színházi tevékenységének arra kell irányulnia, hogy megértő, intelligens, sokoldalú, érdekes, művészi ízléssel és személyes véleményű személyiséget neveljen, fejlesszen bennük.

A fő tevékenységtípusokat, amelyeket a fiatalabb diákokkal való foglalkozás során használok egy színházi stúdióban, az alábbi diagrammal ábrázolhatjuk:

1. ábra A színházi tevékenység típusai az általános iskolában

Színházi miniatűr Olyan művészcsoport, amely különféle műfajú, miniatűrben kifejezett kis darabokat és színházi előadásokat választ a színházi repertoárhoz. Kész miniatűröket és saját kompozíciókat használunk.

Színházi játék fejleszti a játékviselkedést, a kreatív képességet bármilyen vállalkozásban, játékon keresztül megtanul kommunikálni társaikkal és felnőttekkel a javasolt területen. élethelyzetek.

Minden játék két típusra osztható: általános fejlesztő játékokra és speciális színházi játékokra.

Általános fejlesztő játékok segíti a gyermek alkalmazkodását az iskolai közösséghez, segíti az általános iskolai sikerességet. Minden gyermek mini-csoportokra van osztva - nézők és színészek (4 fő). A tanulók különböző pozíciókból vitatják meg az eseményeket, fejtik ki véleményüket.

Különleges színházi játékok vázlatokon és előadásokon való munka során szükséges. Fejlesztik azt a képzelőerőt és képzelőerőt, amely a színpadi játékhoz szükséges, ahol minden fikció. Megkönnyíti a reinkarnációt a javasolt helyzetekben. Speciális színházi játékok gyermekkorukból ismert mesék segítségével mutatják be a gyerekeket a színpadi akciókhoz. Például: "Réparépa", "Három kismalac" és mások.

Ritmoplasztika- komplex ritmikai, zenei, plasztikus játékok, gyakorlatok, amelyek hozzájárulnak a test külvilággal való harmóniájának, a szabad és kifejező testmozgások kialakításához. A gyermek fejlődése a mozgástól és az érzelmektől a szóig tart. A gyerekek könnyebben fejezhetik ki érzéseiket, érzelmeiket testük plaszticitásával. Érdekes plasztikus képek születnek a zene hatására. A különböző hangulatú zeneművek fejlesztik a gyermek fantáziáját, segítik a plasztikus kifejezőkészség kreatív alkalmazását.

Az osztályteremben speciális gyakorlatokat végzek a különböző izomcsoportok feszültségének és ellazításának váltakozásában. Csak bizonyos eredmények elérése után ebben az irányban folytathatja a plasztikus képek létrehozását. A ritmoplasztikus gyakorlatok és játékok elsősorban a rugalmasságot és a test irányításának képességét fejlesztik, befolyásolják a gyermek érzelmeit.

A beszéd kultúra és technikája játékokat és gyakorlatokat tartalmaz a légzés és a beszédkészülék szabadságának fejlesztésére, a helyes artikuláció, a tiszta dikció, a változatos intonáció, a beszédlogika és az ortopéia elsajátítására. Ez a rész sokféle szójátékot tartalmaz, játékos verbális rejtvények nyelvcsavarók gyakorlása különböző hangok.

Minden gyakorlat 3 típusra osztható:

Légző- és artikulációs gyakorlatok.

Dikciós és intonációs gyakorlatok.

Kreatív szójátékok.

A színházi kultúra alapjai- iskolások elsajátítják az elemi ismereteket és fogalmakat, a színházművészet fogalmait. A rész a következő témákat tartalmazza:

A színházművészet jellemzői.

A színházművészet fajtái.

A darab születése.

Színház egy színész és egy néző szemével.

Nézői kultúra.

Dolgozz a darabon a következő lépéseket tartalmazza:

Színdarab kiválasztása és megbeszélése a gyerekekkel.

A darab epizódokra bontása és kreatív újramondása gyermekek által.

Dolgozzon az egyes epizódokon.

Prezentáció készítése ehhez az előadáshoz.

Zenék és illusztrációk keresése egyes epizódokhoz, táncok színreviteléhez. Díszlet- és jelmezvázlatok készítése gyerekekkel és szülőkkel közösen.

Munka a darab szövegével és az egyes epizódokkal. Az egyes szereplők játékának tisztázása.

Dolgozzon a beszéd kifejezőképességén és a szereplők színpadi viselkedésének hitelességén.

Az egyes epizódok próbája ben különböző kompozíciók díszletrészletekkel és kellékekkel, zenei kísérettel.

Az egész darab próbája teljes jelmezben. Az előadás időkeretének pontosítása. A díszlet- és kellékcseréért felelősök kijelölése.

A darab premierje.

A darab újravetítései.

Fotóriport készítése.

Az előadás előkészítésében is nagyon fontos az anyagi és technikai támogatás hozzáértő felhasználása, nevezetesen:

Számítógépes szoftverek (laptop, projektor, zenei központ stb.);

Jelmezek, dekorációk;

Színpadi smink.

A "Vesnushki" színházi stúdió munkájának várható eredményei

A gyerekeknek a darab létrehozásán és a produkcióban való részvételén végzett munka eredményeként megvalósul a fő cél: minden tanuló egyéni kreatív személyiségének azonosítása és formálása.

Alatt tanév minden gyerek kipróbálta magát színészként a színpadon, ami lehetővé tette számára, hogy érdeklődést keltsen a színház és az előadóművészet, mint többdimenziós műfaj iránt. A gyerekek közötti osztályteremben a kommunikációhoz, önmegvalósításhoz kedvező és barátságos légkör uralkodik. A gyerekek részvétele a kollektív kreativitásban lehetővé teszi számukra, hogy ne csak saját munkájuk iránti felelősséget fejlesszék ki, hanem mások kreativitása iránti tiszteletet is.

A tanév végére a diákok megvan a koncepció:

A színházról és fajtáiról.

A színpad elemi technikai eszközeiről.

A színpadképről.

A színpadi és a nézőtéri viselkedési normákról.

Tudnak:

Fejezze ki hozzáállását az élet és a színpadi eseményekhez.

Képletesen gondolkozz.

Koncentráld a figyelmet.

Érezd magad a színpadi térben.

A következő készségeket sajátítják el:

Kommunikáció egy partnerrel.

Elemi színészi képességek.

A környező világ figuratív felfogása.

Adekvát és ötletes válasz a külső ingerekre.

Kollektív kreativitás.

Osztályom gyermekei szívesen vesznek részt iskolai és városi rendezvényeken, készülnek előadásokra és tematikus ünnepekre: "Őszi Fesztivál", " karácsonyi történet"," Jócselekedetek napja "," Látogatás egy mesébe", Ünnep a leendő első osztályosok számára "és így tovább.

Fotóriport

Grafikusaink

Kezdésként művészeink megismerkednek a forgatókönyvvel, kiválasztják az illusztrációkat, meghatározzák a díszlet térfogatát.

Stúdiónk gyermekszínházi sminket kapott. A gyerekek megtanulnak színházi képeket alkotni.

A "Freckles" színházi stúdió emblémája

A "Vesnushki" színházi stúdió színészei

A srácok maguk terveznek és készítenek színpadi jelmezeket és sminket. Mindig élénk színeket választanak, ami a lelki békéjükről, az életörömről árulkodik.

"Teremok" zenés előadás a városi akció keretében

"A jó cselekedetek napja"

A barátság nyer!

A szerepeket a...

Vendégeink - mozgássérült gyerekek nagy érdeklődéssel nézték az előadást

Egy dal a barátságról. A színészek fődíja a taps

Az osztályom gyermekei 1. osztálytól a Szeplős színházi stúdióban tanulnak. Négy éve valósul meg a kreatív személyiség fejlesztését célzó tanórán kívüli foglalkozások programja. A srácok nem félnek nyilvános beszéd, nagyon tisztelik nézőiket. A gyerekek többsége leküzdötte félénkségét, önbizalmát, ami pozitívan hatott oktatási folyamat... Előadások, dalok, monológok szövegeinek memorizálásával a gyerekek fejlesztik emlékezetüket. Ez segít gyorsabban alkalmazkodni, amikor ötödik osztályba lépsz. A "Vesnushki" színházi stúdióban végzett negyedik tanulmányi év végére a gyerekek önállóan osztják el egymás között az előadás szerepeit. A próbákon elemzik az egyes színészek munkáját, tanácsokat adnak, segítenek megszokni a hős karakterét. Véleményem szerint a tanórán kívüli tevékenységeknek ez az iránya az általános iskolában szükséges.

A felhasznált források listája

Belinskaya E.V. Mesés edzések óvodásoknak és fiatalabb diákoknak. - SPb .: Rech, 2006.

Buyalsky B.A. Művészet kifejező olvasás... M .: Oktatás, 1986.

Gippius S.V. Az érzékek gimnasztikája. - M. 1967.

D. V. Grigorjev P. V. Sztyepanov Tanórán kívüli tevékenységek iskolások. - M. 2010

Gurkov A.N. Iskolai színház. - Főnix, 2005.

Zaporozhets T.I. A színpadi beszéd logikája. - M. 1974.

Kazansky O.A. Játékok önmagunkban. - M. 1995.

Karishnev-Lubotsky M.A. Színházi előadások gyerekeknek iskolás korú... - M .: Humanit. Szerk. központ VLADOS, 2005.

Makarova L.P. Színházi ünnepek gyerekeknek. - Voronyezs.

Churilova E.G. A színházi tevékenységek módszertana és szervezése: Program és repertoár. - M .: Humanit. szerk. központ VLADOS, 2004.

Az elemi részecskék az anyagon való áthaladásuk során hagyott nyomok miatt figyelhetők meg. A nyomok jellege lehetővé teszi a részecske töltésének előjelét, energiáját, lendületét stb. A semleges részecskék nem hagynak nyomot, de felfedhetik magukat töltött részecskékké való bomlás pillanatában vagy bármely atommaggal való ütközés pillanatában. Ezért a semleges részecskéket az általuk generált töltött részecskék által okozott ionizáció is kimutatja.

Az ionizáló részecskék regisztrálására használt eszközök két csoportra oszthatók. Az első csoportba olyan eszközök tartoznak, amelyek regisztrálják egy részecske repülésének tényét, és lehetővé teszik annak energiájának megítélését. A második csoportot a pályaműszerek alkotják, vagyis olyan műszerek, amelyek lehetővé teszik a részecskék nyomainak megfigyelését az anyagban.

Felvevő eszközök

A rögzítő eszközök közé tartozik ionizációs kamrákés gázkibocsátásmérők... Széles körben elterjedt Cserenkov ellenkezikés szcintillációs számlálók.

Egy anyagon átrepülő töltött részecske nemcsak ionizációt, hanem atomok gerjesztését is okozza. Visszatérve a normál állapothoz, az atomok látható fényt bocsátanak ki. Azokat az anyagokat, amelyekben töltött részecskék észrevehető fényvillanást (szcintillációt) gerjesztenek, foszfornak nevezzük. A foszforok szerves és szervetlenek.

A szcintillációs számláló foszforból áll, amelyből a fény egy speciális fényvezetőn keresztül egy fotosokszorozó csőbe kerül. A fénysokszorozó kimenetén lévő impulzusokat megszámolja. Meghatározzák az impulzusok amplitúdóját is (amely arányos a fényvillanások intenzitásával), amely további információkat szolgáltat a regisztrált részecskékről.

A számlálókat gyakran csoportokba vonják és bekapcsolják, így csak olyan események kerülnek rögzítésre, amelyeket egyszerre több eszköz, vagy csak az egyik rögzít. Az első esetben a számlálók a koincidencia séma szerint kapcsolódnak be, a második esetben - az antikoincidencia séma szerint.

Eszközök nyomon követése

A pályaműszerek közé tartoznak a Wilson-kamrák, a buborékkamrák, a szikrakamrák és az emulziókamrák.

Wilson kamrája. Ez az eszköz neve, amelyet C. Wilson angol fizikus alkotott meg 1912-ben. A Wilson-kamrában láthatóvá válik egy repülő töltött részecske által lerakott ionok útja, mivel bármilyen folyadék túltelített gőzei kondenzálódnak ionok. A készülék nem folyamatosan, hanem ciklusokban működik. Viszonylag rövid a kamera érzékenységi ideje váltakozik a holtidővel (100-1000-szer hosszabb), amely alatt a kamera felkészül a következő munkaciklusra. A túltelítettség a nem kondenzálható gázból (hélium, nitrogén, argon) és vízgőzből álló munkakeverék éles (adiabatikus) tágulása által okozott hirtelen lehűlés következtében jön létre, etilalkoholés így tovább Ugyanabban a pillanatban a kamera munkatérfogatának sztereoszkópikus (vagyis több pontról) fényképezése történik. A sztereó fényképek lehetővé teszik a rögzített jelenség térbeli képének újraalkotását. Mivel az időérzékenység és a holtidő aránya nagyon kicsi, néha több tízezer képet kell készíteni, mielőtt bármilyen kis valószínűségű eseményt rögzítenek. A ritka események megfigyelésének valószínűségének növelésére vezérelt Wilson-kamrákat használnak, amelyekben a tágulási mechanizmus működését a kívánt eseményt kiválasztó elektronikus áramkörbe beépített részecskeszámlálók vezérlik.

Buborékkamra. A D.A.Glezer által 1952-ben feltalált buborékkamrában a túltelített gőzt átlátszó, túlhevített folyadékkal helyettesítik (vagyis külső nyomás alatt lévő folyadékkal, amely kisebb, mint a telített gőzének nyomása). A kamrán átrepülő ionizáló részecske a folyadék heves forrását idézi elő, aminek következtében a részecskenyomot gőzbuborékok lánca jelzi - pálya keletkezik. A buborékkamra, akárcsak a Wilson-kamra, ciklusokban működik. A kamrát a nyomás éles csökkentése (kiengedése) indítja be, melynek eredményeként a munkafolyadék metastabil túlhevített állapotba kerül. A folyékony hidrogént munkafolyadékként használják, amely egyidejűleg célpontként szolgál a rajta átrepülő részecskék számára (ebben az esetben alacsony hőmérséklet szükséges).

Szikrakamrák. 1957-ben Cranschau és de Beer szikrakamrának nevezett eszközt tervezett a töltött részecskék pályájának rögzítésére. A készülék lapos, egymással párhuzamos elektródák rendszeréből áll, amelyek keretek formájában készülnek, rájuk feszített fémfóliával vagy fémlemezek formájában. Az elektródák egyen keresztül vannak csatlakoztatva. Az elektródák egyik csoportja földelve van, a másik pedig időszakosan rövid (10-7 másodpercig tartó) feszültséggel van ellátva. ) nagyfeszültségű impulzus (10-15 kV). Ha egy ionizáló részecske átrepül a kamrán az impulzus kifejtésének pillanatában, útját az elektródák közé csúszó szikralánc fogja kijelölni. A készülék automatikusan elindul a koincidencia séma szerint bekapcsolt további számlálók segítségével, amelyek regisztrálják a vizsgált részecskék áthaladását a kamra munkatérfogatán. Inert gázokkal töltött kamrákban az elektródák közötti távolság több centimétert is elérhet. Ha a részecske repülési iránya az elektródák normáljával legfeljebb 40°-os szöget zár be, akkor az ilyen kamrákban a kisülés a részecskepálya irányába fejlődik.

Fotoemulziós módszer. L. V. Mysovsky és A. P. Zsdanov szovjet fizikusok alkalmazták először elemi részecskék fényképező lemezek. A fényképészeti emulzión áthaladó töltött részecske ugyanazt a hatást váltja ki, mint a fotonok. Ezért az emulzióban a lemez kifejlődése után a repülő részecske látható nyoma (nyoma) keletkezik. A fényképes lemezes módszer hátránya az emulziós réteg kis vastagsága volt, aminek eredményeként a réteg síkjával párhuzamosan repülő részecskék nyomai csak a rétegek síkjával párhuzamosan repültek. Az emulziós kamrákban vastag (több tíz kilogramm súlyú) csomagok vannak kitéve sugárzásnak, amelyek különálló fényképészeti emulziórétegekből állnak (hordozó nélkül). Besugárzás után a csomagot rétegekre bontják, amelyek mindegyikét előhívják és mikroszkóp alatt nézik. Annak érdekében, hogy nyomon tudjuk követni a részecske útját az egyik rétegből a másikba való átmenet során, a verem szétszerelése előtt ugyanazt a koordináta rácsot alkalmazzuk az összes rétegre röntgen segítségével.

A mérő egy belülről fémréteggel (katód) borított üvegcsőből és a cső tengelye mentén futó vékony fémszálból (anód) áll. A cső tele van gázzal, általában argonnal. Egy töltött részecske (elektron, a-részecske stb.) gázban repülve leszakítja az elektronokat az atomokról, és pozitív ionokat és szabad elektronokat hoz létre. Az anód és a katód közötti elektromos tér olyan energiákra gyorsítja az elektronokat, amelyeknél megindul az ütközési ionizáció. Működési elv Ionlavina keletkezik, és a számlálón áthaladó áram erősen megemelkedik. Ebben az esetben az R terhelőellenálláson keresztül feszültségimpulzus keletkezik, amely a rögzítőeszközre kerül.

Jellemzők Ahhoz, hogy a számláló regisztrálni tudja a következő részecskét, amely bekerült, a lavinakisülést el kell oltani. Ez automatikusan megtörténik. A számláló szinte az összes belépő elektront regisztrál; ami a γ-kvantumokat illeti, a százból körülbelül csak egy γ-kvantumot regisztrál. A nehéz részecskék (például α-részecskék) regisztrálása nehézkes, mivel nehéz kellően vékony "ablakot" készíteni a pultban, amely átlátszó ezek számára a részecskék számára.

Wilson fényképezőgépe Az 1912-ben megalkotott Wilson kamerában egy gyorsan töltött részecske nyomot hagy, amely közvetlenül megfigyelhető vagy fényképezhető. Ezt az eszközt nevezhetjük „ablaknak” a mikrovilágba, vagyis az elemi részecskék és az azokból álló rendszerek világába.

Működési elve A Wilson-kamra egy hermetikusan zárt edény, amely telítettséghez közeli víz- vagy alkoholgőzzel van feltöltve. A dugattyú éles esésével, amelyet a dugattyú alatti nyomás csökkenése okoz, a kamrában lévő gőz kitágul. Ennek eredményeként lehűlés következik be, és a gőz túltelítetté válik. Ez a gőz instabil állapota: a gőz könnyen lecsapódik. Az ionok, amelyek a kamra munkaterében egy áthaladó részecske által képződnek, kondenzációs központokká válnak. Ha egy részecske közvetlenül a tágulás előtt vagy közvetlenül utána belép a kamrába, akkor vízcseppek jelennek meg az útjában. Ezek a cseppek alkotják az elrepült részecske látható nyomvonalát. Ezután a kamra visszatér eredeti állapotába, és az ionokat az elektromos tér eltávolítja. A kamra méretétől függően az üzemmód helyreállítási ideje néhány másodperctől több tíz percig terjed.

Jellemzők A pálya hosszából meghatározható egy részecske energiája, a pálya egységnyi hosszára jutó cseppek számából pedig a sebességét. Minél hosszabb a részecskepálya, annál nagyobb az energiája. És minél több vízcsepp képződik egységnyi pályahosszon, annál kisebb a sebessége. A nagyobb töltésű részecskék vastagabb nyomot hagynak.A Wilson kamra egyenletes mágneses térbe helyezhető. A mozgó töltött részecskékre mágneses tér hat bizonyos erősséggel. Ez az erő elhajlítja a részecske pályáját. Minél nagyobb a részecske töltése és minél kisebb a tömege, annál nagyobb a pálya görbülete. A pálya görbületével meghatározható a részecske töltésének és tömegének aránya.

Működési elv Kiindulási állapotban a kamrában lévő folyadék nagy nyomás alatt van, ami megvédi a forrástól, annak ellenére, hogy a folyadék hőmérséklete magasabb, mint a forráspont légköri nyomás... Éles nyomáseséssel a folyadék túlmelegedett, és rövid ideig instabil állapotban lesz. Az ebben az időben repülő töltött részecskék gőzbuborékokból álló nyomok megjelenését idézik elő. A felhasznált folyadékok főként folyékony hidrogént és propánt tartalmaznak.

Jellemzők A buborékkamra működési ciklusa rövid, körülbelül 0,1 s. A buborékkamra előnye a Wilson-kamrával szemben a munkaanyag nagyobb sűrűségének köszönhető. Emiatt a részecskék útja meglehetősen rövidnek bizonyul, és a nagy energiájú részecskék is megakadnak a kamrában. Ez lehetővé teszi egy részecske egymás utáni átalakulásának és az általa okozott reakciók sorozatának megfigyelését.

A vastagrétegű fényképészeti emulziók módszere A gyorsan töltött részecskék ionizáló hatása egy fotólemez emulziójára tette lehetővé A. Becquerel francia fizikus számára, hogy 1896-ban felfedezze a radioaktivitást. A módszert L. V. Mysovskii, A. P. Zhdanov és mások szovjet fizikusok fejlesztették ki.

A hatás elve A fotoemulzió tartalmaz nagyszámú ezüst-bromid mikroszkopikus kristályai. Egy gyorsan töltött részecske, amely áthatol a kristályon, leválasztja az elektronokat az egyes brómatomokról. Ezeknek a kristályoknak a lánca látens képet alkot. Amikor ezekben a kristályokban fejlődik, a fémes ezüst redukálódik, és az ezüstszemcsékből álló lánc részecskéket alkot. A pálya hossza és vastagsága felhasználható a részecske energiájának és tömegének becslésére.

Jellemzők Az emulzió nagy sűrűsége miatt a nyomok nagyon rövidek (a radioaktív elemek által kibocsátott α-részecskéknél cm-es nagyságrendűek), de fényképezéskor nagyíthatóak. A fényképészeti emulziók előnye, hogy az expozíciós idő tetszőlegesen hosszú lehet. Ez lehetővé teszi a ritka események rögzítését. Fontos az is, hogy a fotoemulziók nagy megállító ereje miatt megnő a részecskék és az atommagok között megfigyelhető érdekes reakciók száma.

• olyan eszközök, amelyek lehetővé teszik egy részecske áthaladását a tér bizonyos területén, és bizonyos esetekben meghatározzák annak jellemzőit, például az energiát ( szcintillációs számláló, Cserenkov számláló, ionizációs kamra, gázkisülési számláló, félvezető számláló);
• olyan eszközök, amelyek lehetővé teszik például az anyagban lévő részecskék nyomainak (nyomainak) lefényképezését ( Wilson kamra, diffúziós kamra, buborékkamra, nukleáris emulziók).

Szcintillációs számláló

Detektor nukleáris részecskék, melynek fő elemei a szcintillátor (kristályfoszfor, amely fényvillanásokat bocsát ki, amikor a részecskék eltalálják) és a fotosokszorozó cső (PMT), amely lehetővé teszi a gyenge fényvillanások átalakítását elektromos impulzusok, amelyeket elektronikus berendezések regisztrálnak. Általában egyes szervetlen (ZnS - α-részecskék; NaI-Tl, CsI-Tl - β-részecskék és γ-kvantumok) vagy szerves (antracén, műanyagok γ-kvantumokhoz) kristályait használják szcintillátorként. Nagyon részletesen és részletesen ismertetjük a kialakítást és a működési elvet.

A valaha épített legnagyobb szcintillációs detektor. Antineutrínó hiányt regisztrált az átlagosan 180 távolságra lévő reaktorokból km... Ez az eredmény a napneutrínó-fluxusok mérésével kombinálva neutrínó-oszcillációk létezésére utalhat. A kísérlet részletei a cikkben olvashatók.

A KamLAND telepítése ( Kam ioka L folyékony szcintillátor A anti- N eutrino D etector) a balesetben megsemmisült kamiokandei üzem helyén jött létre. 1000-et használ T folyadékszcintillátor, amelyet 1879 50-es átmérőjű fénysokszorozó néz cm... Az első feladat, amelyet ezen a létesítményen oldottak meg, az volt, hogy megmérjék a japán és dél-koreai rektorok antineutrínó fluxusait.

A 4.17. ábrán látható, hogy a reaktorneutrínókkal végzett korábbi kísérletekben nem találták meg a hiányukat. A napneutrínókkal végzett kísérletek azonban azt mutatták, hogy a távolság ~ 1 km túl kicsik az észleléshez. A KamLAND méretei és elhelyezkedése 100-200-ban km reaktorokból származó hatás nagyon érzékenysé teszi a hatásra, ami annak észleléséhez vezetett.

A késleltetett koincidencia módszerrel pozitronokat és γ-kvantumokat detektáltunk 2,2 energiájú MeV a neutronok protonok általi befogásából.

Ionizációs mérőórák

Részecskedetektorok (gázzal töltött elektromos kondenzátorok), amelyek a töltött részecskék gázionizáló képességén alapulnak, majd az ionizációs termékek elektromos térben történő szétválasztását követik. Ha a számláló csak a részecskék hatására közvetlenül keletkezett ionokat regisztrálja, akkor az ilyen számlálót impulzusionizációs kamrának nevezzük. Részletes és részletes információk hazudnak.

Azokat a számlálókat, amelyekben a fő szerepet a primer ionok atomokkal és gázmolekulákkal való ütközése okozta másodlagos ionizáció játssza, ami kisülést eredményez a gázban, gázkisülési számlálóknak nevezzük. A gázkisülési számlálóra példa a Geiger-Muller számláló. A gázkisülési mérőt általában gázzal töltött fémhenger (katód) formájában készítik, amelynek tengelye mentén vékony huzal (anód) van megfeszítve.

Félvezető mérők

Félvezető diódák, a regisztrált részecskék áthaladása, amelyen keresztül a megjelenéshez vezet elektromos áram a diódán keresztül. A félvezető számlálók munkaterületének kis vastagsága nem teszi lehetővé, hogy nagy energiájú részecskék mérésére használják őket. Több részletes információk hazugságok.

Wilson kamra

Üveghenger, szorosan illeszkedő dugattyúval, vízzel és alkoholgőzzel telített semleges gázzal (argon vagy hélium) töltve. Éles (adiabatikus) táguláskor a gáz túltelítetté válik, és a kamrán átrepülő részecskék pályáján ködnyomok képződnek, amelyeket lefényképeznek. A pályák természete és geometriája alapján meg lehet ítélni, hogy milyen típusú részecskék haladnak át a kamrán. A kialakítás és a működési elv nagyon részletesen és részletesen le van írva.

Buborékkamra Nukleáris fotoemulziók

Vastagfilmes fényképészeti emulziók, amelyeken a töltött részecskék áthaladása ionizációt okoz, ami az emulzióban látens kép kialakulásához vezet. A fejlesztés után a töltött részecskék nyomai fémes ezüstszemcsék lánca formájában találhatók meg. Mivel az emulzió sűrűbb közeg, mint a Wilson-kamrában és a buborékkamrában használt gáz vagy folyadék, ha egyéb tényezők megegyeznek, az emulziók nyomvonala rövidebb. Ezért fényképészeti emulziókat használnak a gyorsítókban lévő részecskék által okozott reakciók tanulmányozására magas energiákés kozmikus sugarak... A nagy energiájú részecskék vizsgálatához úgynevezett lábakat is használnak - nagy szám jelölt emulziós lemezek a részecskék útjába helyezve, és az előhívás után mikroszkóp alatt megmérve. További információ hazudik. Megismerkedhet a pályák mérésének néhány lehetőségével.

Nyomon követési módszerek. A gázban mozgó töltött részecske ionizálja azt, és útjában ionláncot hoz létre. Ha gázban alkot vágás nyomásugrás, majd ezeken az ionokon túltelített gőz rakódik le, mint a kondenzációs központokon, folyadékcseppek láncát képezve - vágány.
A) Wilson kamra (angol) 1912
1) üveghengeres edény, felül üveggel borítva;
2) az edény alját fekete nedves bársony vagy szövetréteg borítja;
H) háló, amelynek felületén telített gőz képződik.
4) egy dugattyú, amelynek gyors leengedésével a gáz adiabatikus tágulása következik be, amihez társul
hőmérsékletét csökkentve a gőz túlhűl (túltelített).
A radioaktív bomlás során keletkező töltött részecskék, amelyek gázban repülnek, útjuk során ionláncot hoznak létre. A dugattyú leeresztésekor ezeken az ionokon folyadékcseppek képződnek, akárcsak a kondenzációs központokon. Így a részecske repülés közben jól látható és lefényképezhető nyomot (nyomot) hagy maga után. A pálya vastagsága és hossza a részecske tömegének és energiájának megítélésére szolgál.
P.L. Kapitsa és D.V. Skobeltsyn azt javasolta, hogy helyezzék el a kamerát mágneses mezőbe. A mágneses térben mozgó töltött részecskéket a Lorentz-erő befolyásolja, ami a pálya görbületéhez vezet. A pálya alakjából és görbületi jellegéből kiszámítható a részecske impulzusa és tömege y, valamint meghatározható a frekvenciatöltés előjele.

B) Glaser buborékkamrája(USA) 1952
A nyomvonal túlhevített folyadékban történik. Működő állapotban a buborékkamra, akárcsak a Wilson-kamra, a nyomás éles ugrásának pillanatában van. A buborékkamrákat erős mágneses térbe is helyezik, amely meghajlítja a részecskék útját.
A semleges részecskék nem hagynak nyomot, de a Wilson-kamra vagy a buborékkamra segítségével másodlagos hatásokkal is kimutathatók. Tehát, ha egy semleges részecske két (vagy több) töltött részecskévé bomlik, szétszóródik különböző irányokba, akkor a másodlagos részecskék nyomvonalainak tanulmányozásával, energiáik és momentumuk meghatározásával lehetőség nyílik az elsődleges semleges részecske tulajdonságainak a megmaradási törvények alapján történő meghatározására.
C) A vastag falú fényképészeti emulziók módszere (1928, Miszovszkij és Zsdanov)
A fotóréteg részét képező ezüst-bromid szemcsék feketítésén alapul, a közelükben elhaladó töltött részecskék hatására. Egy fényképészeti emulzió kifejlesztése után az ilyen részek nyomai megfigyelhetők bennük. A nukleáris fényképészeti emulziókat 0,5–1 mm vastagságú rétegek formájában használják. Ez lehetővé teszi a nagyenergiájú részecskék pályáinak tanulmányozását. A fotoemulziós módszer jelentős előnye a könnyű használhatóság mellett, hogy segítségével el nem tűnik részecskenyom, amelyet azután alaposan tanulmányozhatunk. A nukleáris fényképészeti emulziók módszerét széles körben alkalmazzák az új elemi részecskék tulajdonságainak és a kozmikus sugárzás vizsgálatában.
Módszer számolva a számot részecskék. Az egyik első és legegyszerűbb hangszerként részecske regisztráció lumineszcens vegyülettel borított képernyőt használtak. A képernyő azon a pontján, ahol egy kellően nagy energiájú részecske esik, villanás történik - szcintilláció.

A) Spintariscope. W. Crookes még 1903-ban felfedezte, hogy amikor az alfa-részecskék fluoreszkáló anyagokba ütköznek, gyenge fényvillanásokat okoznak – úgynevezett szcintillációkat. Minden villanást egy részecske működése jellemez. Az eszköz a legegyszerűbb egyedi alfa-részecskék regisztrálására tervezett eszköz. A spintariszkóp fő részei egy cink-szulfiddal bevont képernyő és egy rövidfókuszú nagyító. Az alfa-radioaktív gyógyszert a rúd végére helyezzük, körülbelül a képernyő közepével szemben. Amikor egy alfa-részecske eltalál egy cink-szulfid kristályt, fényvillanás keletkezik, amely nagyítón keresztül nézve észlelhető.
A gyorsan töltött részecske mozgási energiáját egy fényvillanás energiájává alakító folyamatot nevezzük szcintilláció.
B) Geiger-számlálók Müller (német) 1928
A gázkisülési mérőórák független gázkisülés regisztrálásának elvén működnek, amikor egy töltött részecske átrepül a számláló munkatérfogatán. Az ionizációs kamrával ellentétben, amely a töltött részecskék nyalábjának teljes intenzitását regisztrálja, a Geiger Müller számláló minden részecskét külön-külön regisztrál. Mindegyik villanás az elektronsokszorozó fotokatódra hat, és kiüti belőle az elektronokat. Ez utóbbi a szorzó több fokozatán áthaladva áramimpulzust képez a kimeneten, amely az erősítő bemenetére kerül, és egy számlálót hajt meg. Az egyes impulzusok intenzitása oszcilloszkópon figyelhető meg. Határozza meg nemcsak a részecskék számát, hanem energiaeloszlását is!
Ionizációs kamra. Az ionizáló sugárzás dózisának méréséhez használja ionizációs kamrák. Az ionizációs kamra egy hengeres kondenzátor, amelynek elektródái között levegő vagy más gáz található. A kamraelektródák között állandó feszültségforrással elektromos mező jön létre. Normál körülmények között nagyon kevés szabad töltés van a levegőben, ezért a kamraáramkörre csatlakoztatott mérőeszköz nem érzékeli az áramot. Ha az ionizáló kamra munkatérfogatát ionizáló sugárzással sugározzuk be, a levegő ionizálódik. Pozitív és negatív ionok hatása alatt elektromos mező mozgásba jön. Az ionizációs áram erőssége a kamrában általában egy mikroamper töredéke. Az ilyen gyenge ÁRAMOK mérésére speciális erősítő áramköröket használnak.
Az ionizációs kamrák segítségével bármilyen nukleáris sugárzás regisztrálható.

65. Radioaktivitás felfedezése. Természetes radioaktivitás. A radioaktív sugárzás fajtái.

A radioaktivitás az anyag atomjaiban lezajló folyamatok eredménye.
Spontán bomlás atom radioaktív elemek magjai, beágyazva a természetben előforduló anyagokat természetes radioaktivitásnak nevezzük.

Típusai: - sugarak, egy anyagon áthaladó teljesen ionizált hélium atom az atomok és molekulák ionizációja és gerjesztése, valamint a molekulák disszociációja miatt lelassul, elektromos és mágneses térben kissé eltérnek.

- sugarak, elektronáram, a béta - sugárzás visszatartásához 3 cm vastag fémréteg szükséges, ezek elektromos és mágneses térben erősen eltérnek.

- a nyalábok, a rövidhullámú elektromágneses sugárzások, amelyek áthatolóképessége sokkal nagyobb, mint a röntgensugárzás, nem térnek el.