Які методи реєстрації часток ви знаєте. Способи спостереження та реєстрації заряджених частинок. Спочатку проведемо фронтальне опитування

М.Г. Трошкіна, учитель початкових класівМБОУ «Школа №39 «Центр фізико-математичної освіти»

Організація роботи театральної студії «Веснянки» в рамках позаурочної діяльності початковій школі

«Треба дуже дорожити, підтримувати, розвивати та правильно використовувати молоду пристрасть, палке захоплення улюбленою справою, заради якої прийшли молоді люди до школи».

К.С. Станіславський

На сучасному етапісуспільства, що динамічно розвивається, все більша увага приділяється цілям і завданням шкільної освіти. Якщо раніше основною метою навчання був всебічний та гармонійний розвиток особистості, то зараз вона доповнюється необхідністю у вихованні активної та творчої особистості.

Сучасному суспільствунеобхідні ініціативні, творчі люди, здатні знайти нові способи та рішення сучасних соціально – економічних та культурних завдань Тому особливу актуальність нині набуває проблема розвитку моральних та творчих якостей особистості.

Засобами театральної діяльності розвивається та формується творча та соціально активна особистість молодших школярів, здатна розуміти загальнолюдські цінності, з гордістю зберігати та цінувати досягнення вітчизняної культури та мистецтва.

Театральну діяльність треба вводити саме у початковій школі, тому що діти мають величезні потенційні можливості для розвитку своїх творчих здібностей. Причинами цього є:

1.Вік.

2.Є певний життєвий досвід.

3.Певний рівень знань та умінь.

4.Здатність до розумового аналізу.

5. Задатки творчого розвитку.

Одною з актуальних проблемпедагогіки та психології є розвиток художньо-творчих здібностей дитини. Художня творчість – це ефективний засібвиховання та розвитку творчої особистості. Театр здатний долучити до загальнолюдських духовних цінностей, допомагає розкрити та реалізувати свої здібності та творчий потенціал.

Одним із видів позаурочної діяльності, включених до програми мого класу, є створення театральної студії «Веснянки».

МетоюТакої діяльності є формування індивідуальної творчої особи молодшого школяра.

Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні завдання:

Створення сприятливої ​​емоційної атмосфери, перевірити свої творчі сили, подолати сором'язливість та страх перед публікою.

Формування умінь та навичок культури поведінки на сцені.

Розвиток інтересу до театру як жанру мистецтва.

Розвиток інтересу до сценічного мистецтва, зорової та слухової уваги, пам'яті, фантазії та винахідливості, почуття ритму, мислення, дикції тощо.

Виховання доброзичливості та чуйності у відносинах з однолітками, вміння колективної творчості, відповідального ставлення до результатів своєї роботи та творчої роботиколективу.

Театральна діяльність учнів у початковій школі має бути спрямована на виховання та розвиток у них розуміючої, розумної, різнобічної, цікавої особистості, що володіє художнім смаком та власною думкою.

Основні види діяльності, які використовуються мною при роботі з молодшими школярами в театральній студії, можна представити у вигляді наступної схеми:

Рисунок 1. Види театральної діяльності у початковій школі

Театральна мініатюра- Це група артистів, які вибирають для репертуару театру невеликі п'єси та театральні постановки різних жанрів, виражених у мініатюрі. Використовуємо готові мініатюри та власного твору.

Театральна грарозвиває ігрову поведінку, здатності творчо ставитися до будь-якої справи, за допомогою гри вчаться спілкуватися з однолітками та дорослими людьми у пропонованих життєвих ситуаціях.

Всі ігри можна розділити на два види: загальнорозвиваючі ігри та спеціальні театральні ігри.

Загальнорозвиваючі ігридопомагають дитині адаптуватися у шкільному колективі, та допомагає успішному навчанню у початковій школі. Всі діти діляться на міні-групи – глядачі та актори (4 особи). Учні обговорюють події, висловлюють свою думку з різних позицій.

Спеціальні театральні ігринеобхідні під час роботи над етюдами та спектаклями. Вони розвивають уяву та фантазію необхідні для гри на сцені, де все є вигадкою. Сприяє перевтіленню у запропонованих ситуаціях. Спеціальні театральні ігри знайомлять дітей зі сценічною дією, використовуючи знайомі з дитинства казки. Наприклад, «Ріпка», «Три порося» та інші.

Ритмопластика– це комплексні ритмічні, музичні, пластичні ігри та вправи, що сприяють розвитку гармонії тіла з навколишнім світом, вільних та виразних рухів тіла. Розвиток дитини йде від рухів та емоцій до слова. Дітям легше висловити почуття та емоції через пластику свого тіла. Цікаві пластичні образи створюються під впливом музики. Різні за настроями музичні твори розвивають фантазію дитини, допомагають творчо використати пластичну виразність.

На заняттях проводжу спеціальні вправи у поперемінній напрузі та розслабленні різних груп м'язів. Тільки досягши певних результатів у цьому напрямі, можна переходити до створення пластичних образів. Ритмопластичні вправи та ігри розвивають, перш за все, гнучкість та вміння володіти своїм тілом, впливають на емоції дитини.

Культура та техніка мовивключає ігри та вправи, на розвиток дихання та свободи мовного апарату, вміння володіти правильною артикуляцією, чіткою дикцією, різноманітною інтонацією, логікою мови та орфоепією. У цей розділ входять різноманітні ігри зі словами, жартівливі словесні загадки, скоромовки, що відпрацьовують різні звуки.

Усі вправи можна розділити на 3 види:

Дихальні та артикуляційні вправи.

Дикційні та інтонаційні вправи.

Творчі ігри зі словом.

Основи театральної культури- оволодіння школярами елементарними знаннями та поняттями, термінами театрального мистецтва. У розділ включені теми:

Особливості театрального мистецтва.

Види театрального мистецтва.

Народження спектаклю.

Театр очима актора та глядача.

Культура поведінки глядача.

Робота над спектаклемвключає наступні етапи:

Вибір та обговорення п'єси з дітьми.

Поділ п'єси на епізоди та творчий переказ їх дітьми.

Робота над окремими епізодами.

Створення презентації до цієї вистави.

Пошуки музики та ілюстрацій до окремих епізодів, постановка танців. Створення спільно з дітьми та батьками ескізів декорацій та костюмів.

Робота з текстом п'єси та окремими епізодами. Уточнення гри окремих персонажів.

Робота над виразністю мови та справжністю поведінки персонажів на сцені.

Репетиція окремих епізодів у різних складахз деталями декорацій та реквізиту, з музичним оформленням.

Репетиція всієї п'єси цілком у костюмах. Уточнення часових рамок вистави. Призначення відповідальних за зміну декорацій та реквізиту.

Прем'єра вистави.

Повторні покази вистави.

Підготовка фотозвіту.

Також чимало важливим у підготовці спектаклю є грамотне використання матеріально-технічного забезпечення, а саме:

Комп'ютерне забезпечення (ноутбук, проектор, музичний центр тощо);

Костюми, декорації;

Сценічний грим.

Очікувані результати роботи театральної студії «Веснянки»

Внаслідок роботи дітей над створенням вистави та їх участю у постановці досягається головна мета: виявлення та формування індивідуальної творчої особистості кожного з учнів.

Протягом учбового рокукожна дитина спробувала себе у ролі актора на сцені, що дозволило розвинути інтерес до театру та сценічного мистецтва як до багатовимірного жанру. У класі між дітьми сприятлива та доброзичлива атмосфера для спілкування, самореалізації. Участь дітей у колективній творчості дозволяє виховати відповідальність не лише до своєї роботи, а й до поваги до творчості інших.

До кінця навчального року учні мають поняття:

Про театр та його види.

Про елементарні технічні засоби сцени.

Про оформлення сцени.

Про норми поведінки на сцені та в залі для глядачів.

Вміють:

Виражати своє ставлення до явищ у житті та на сцені.

Образно мислити.

Концентрувати увагу.

Відчувати себе у сценічному просторі.

Набувають наступних навичок:

Спілкування із партнером.

Елементарної акторської майстерності.

Образного сприйняття навколишнього світу.

Адекватного та образного реагування на зовнішні подразники.

Колективна творчість.

Діти мого класу з великим бажанням беруть участь у шкільних та міських заходах, готують вистави та тематичні свята: «Свято Осені», « Новорічна казка», «День добрих справ», «У гостях у казки», «Свято для майбутніх першокласників» тощо.

Фотозвіт

Наші художники-оформлювачі

Починаючи роботу, наші художники знайомляться зі сценарієм, підбирають ілюстрації, визначають обсяг декорації.

Наша студія придбала дитячий театральний грим. Діти вчаться створювати театральні образи.

Емблема театральної студії «Веснянки»

Актори театральної студії «Веснянки»

Хлопці самі вигадують та створюють сценічні костюми та грим. Вони завжди вибирають яскраві фарби, що говорить про їхню душевну рівновагу, радість життя.

Музичний спектакль «Теремок» у рамках міської акції

«День добрих справ»

Перемагає дружба!

Ролі виконували…

Наші гості – діти-інваліди з великим інтересом дивилися виставу

Пісня про дружбу. Оплески – головна нагорода для акторів

Діти мого класу займаються в театральній студії Веснянки з 1-го класу. Протягом чотирьох років реалізується програма позаурочної діяльності, спрямованої на розвиток творчої особистості. Хлопці не бояться публічних виступів, з великою повагою ставляться до своїх глядачів Більшість дітей подолали свою сором'язливість, невпевненість у собі, що позитивно позначилося і на навчальному процесі. Завчаючи тексти вистав, пісень, монологів, хлопці розвивають пам'ять. Це допоможе швидше адаптуватися під час переходу до п'ятого класу. До кінця четвертого року навчання у театральній студії «Веснянки» хлопці самостійно розподіляють між собою ролі у спектаклі. На репетиціях аналізують роботу кожного актора, дають поради, допомагають вжитися у образ героя. На мій погляд, цей напрямок позаурочної діяльності є необхідним у початковій школі.

Список використаних джерел

Бєлінська Є.В. Казкові тренінги для дошкільнят та молодших школярів. - СПб.: Мова, 2006.

Буяльський Б.А. Мистецтво виразного читання. М: Просвітництво,1986.

Гіппіус С.В. Гімнастика почуттів. - М. 1967.

Григор'єв Д.В. Степанов П.В. Позаурочна діяльністьшколярів. - М.2010 р.

Гурков О.М. Шкільний театр. - Фенікс, 2005.

Запорожець Т.І. Логіка сценічного мовлення. - М. 1974.

Казанський О.А. Ігри у самих себе. - М. 1995.

Карішнев-Лубоцький М.А. Театралізовані вистави для дітей шкільного віку. - М: Гуманіт.вид. центр ВЛАДОС, 2005.

Макарова Л.П. Театралізовані свята для дітей. - Воронеж.

Чурілова Е.Г. Методика та організація театральної діяльності: Програма та репертуар. - М: Гуманіт. вид. центр ВЛАДОС, 2004.

Елементарні частинки вдається спостерігати завдяки тим слідам, які вони залишають при своєму проходженні через речовину. Характер слідів дозволяє судити про знак заряду частинки, її енергії, імпульс тощо. п. Заряджені частинки викликають іонізацію молекул своєму шляху. Нейтральні частинки слідів не залишають, але вони можуть виявити себе в момент розпаду на заряджені частинки або в момент зіткнення з ядром. Отже, нейтральні частинки також виявляються з іонізації, спричиненої породженими ними зарядженими частинками.

Прилади, що застосовуються для реєстрації іонізуючих частинок, поділяються на дві групи. До першої групи відносяться пристрої, які реєструють факт прольоту частки та дозволяють судити про її енергію. Другу групу утворюють трекові прилади, тобто прилади, що дозволяють спостерігати сліди частинок речовини.

Реєструючі прилади

До реєструючих приладів відносяться іонізаційні камериі газорозрядні лічильники. Широкого поширення набули черенківські лічильникиі сцинтиляційні лічильники.

Заряджена частка, що пролітає через речовину, викликає як іонізацію, а й збудження атомів. Повертаючись у нормальний стан, атоми випромінюють видиме світло. Речовини, у яких заряджені частинки збуджують помітний світловий спалах (сцинтиляцію), називають фосфорами. Фосфори бувають органічні та неорганічні.

Сцинтиляційний лічильник складається з фосфору, від якого світло подається спеціальним світлопроводом до фотомножника. Імпульси, що виходять на виході фотоумножителя, піддаються рахунку. Визначається також амплітуда імпульсів (яка пропорційна інтенсивності світлових спалахів), що дає додаткову інформацію про частинки, що реєструються.

Лічильники часто об'єднуються в групи і включаються так, щоб реєструвалися лише такі події, які відзначаються одночасно декількома приладами, або лише одним із них. У першому випадку кажуть, що лічильники включені за схемою збігів, у другому – за схемою антизбігів.

Трекові прилади

До трекових приладів належить камери Вільсона, бульбашкові камери, іскрові камери та емульсійні камери.

Камера Вільсон. Так називають прилад, створений англійським фізиком Ч. Вільсоном в 1912 р. Доріжка з іонів, прокладена зарядженою частинкою, що летить, стає видимою в камері Вільсона, тому що на іонах відбувається конденсація пересичених пар будь-якої рідини. Прилад працює не безперервно, а циклами. Порівняно коротке час чутливості камери чергується з мертвим часом (у 100-1000 разів більшим), протягом якого камера готується до наступного робочого циклу. Пересичення досягається за рахунок раптового охолодження, що викликається різким (адіабатическим) розширенням робочої суміші, що складається з газу, що не конденсується (гелію, азоту, аргону) і парів води, етилового спиртуі т. п. У цей же час проводиться стереоскопічне (тобто з кількох точок) фотографування робочого об'єму камери. Стереофотографії дають змогу відтворити просторову картину зафіксованого явища. Так як відношення часу чутливості до мертвого часу дуже мало, іноді доводиться робити десятки тисяч знімків, перш ніж буде зафіксовано будь-яка подія, що володіє невеликою ймовірністю. Щоб збільшити можливість спостереження рідкісних явищ, використовуються керовані камери Вільсона, у яких роботою розширювального механізму управляють лічильники частинок, включені в електронну схему, що виділяє потрібну подію.

Пухирцева камера. У винайденій Д. А. Глезером в 1952 р. бульбашковій камері пересичені пари замінені прозорою перегрітою рідиною (тобто рідиною, що знаходиться під зовнішнім тиском, меншим тиску її насиченої пари). Іонізуюча частинка, що пролетіла через камеру, викликає бурхливе закипання рідини, внаслідок чого слід частинки виявляється позначеним ланцюжком бульбашок пари - утворюється трек. Бульбашкова камера, як і камера Вільсона, працює циклами. Запускається камера різким зниженням (скиданням) тиску, внаслідок чого робоча рідина перетворюється на метастабільний перегрітий стан. Як робоча рідина, яка одночасно служить мішенню для часток, що пролітають через неї, застосовуються рідкий водень (в цьому випадку потрібні низькі температури).

Іскрові камери. У 1957 р. Краншау та де-Біром був сконструйований прилад для реєстрації траєкторій заряджених частинок, названий іскровою камерою. Прилад складається із системи плоских паралельних електродів, виконаних у вигляді каркасів з натягнутою на них металевою фольгою або у вигляді металевих пластин. Електроди з'єднуються через один. Одна група електродів заземляється, але в іншу періодично подається короткочасний (тривалістю 10 -7 сек ) високовольтний імпульс (10-15 кВ). Якщо в момент подачі імпульсу через камеру пролетить іонізуюча частка, її шлях буде відзначений ланцюжком іскор, що проскакують між електродами. Прилад запускається автоматично за допомогою включених за схемою збігів додаткових лічильників, що реєструють проходження через робочий об'єм досліджуваних частинок. У камерах, наповнених інертними газами, міжелектродна відстань може досягати кількох сантиметрів. Якщо напрямок польоту частинки утворює з нормаллю до електродів кут, що не перевищує 40°, розряд у таких камерах розвивається у напрямку треку частинки.

Метод фотоемульсії. Радянські фізики Л. В. Мисовський та А. П. Жданов вперше застосували для реєстрації елементарних частинокфотопластинки. Заряджена частка, проходячи через фотоемульсію, викликає таку саму дію, як і фотони. Тому після прояву платівки в емульсії утворюється видимий слід (трек) частки, що пролетіла. Недоліком методу фотопластинок була мала товщина емульсійного шару, внаслідок чого виходили повністю лише треки частинок, що летять паралельно площині шару. В емульсійних камерах опромінення піддаються товсті пачки (вагою до кількох десятків кілограмів), складені з окремих шарів фотоемульсії (без підкладки). Після опромінення пачка розбирається на шари, кожен з яких проявляється та проглядається під мікроскопом. Для того, щоб можна було простежити шлях частинки при переході з одного шару в інший, перед розбиранням пачки на всі шари наноситься за допомогою рентгенівських променів однакова координатна сітка.

Лічильник складається зі скляної трубки, покритої зсередини металевим шаром (катод), і тонкої металевої нитки, що йде вздовж осі трубки (анод). Трубка заповнюється газом, зазвичай аргоном. Заряджена частка (електрон, а-частка і т.д.), пролітаючи в газі, відриває від атомів електрони та створює позитивні іони та вільні електрони. Електричне поле між анодом та катодом прискорює електрони до енергій, за яких починається ударна іонізація. Принцип дії Виникає лавина іонів, струм через лічильник різко зростає. При цьому на навантажувальному резистори R утворюється імпульс напруги, який подається в реєструючий пристрій.

Особливості Для того щоб лічильник міг реєструвати наступну частинку, що потрапила в нього, лавинний розряд необхідно погасити. Це відбувається автоматично. Лічильник реєструє майже всі електрони, що потрапляють до нього; що стосується γ-квантів, він реєструє приблизно лише один γ - квант зі ста. Реєстрація важких частинок (наприклад, α-частинок) утруднена, тому що складно зробити в лічильнику досить тонке віконце, прозоре для цих частинок.

Камера Вільсона У камері Вільсона, створеної в 1912 р., швидка заряджена частка залишає слід, який можна спостерігати безпосередньо або сфотографувати. Цей прилад можна назвати «вікном» в мікросвіт, тобто світ елементарних частинок і систем, що складаються з них.

Принцип дії Камера Вільсона є герметично закритою посудиною, заповненою парами води або спирту, близькими до насичення. При різкому опусканні поршня, викликаному зменшенням тиску під поршнем, пара в камері розширюється. Внаслідок цього відбувається охолодження, і пара стає пересиченою. Це нестійкий стан пари: пар легко конденсується. Центрами конденсації стають іони, які утворює в робочому просторі камери частинка, що пролетіла. Якщо частка проникає в камеру безпосередньо перед розширенням або відразу після нього, то на її шляху з'являються крапельки води. Ці крапельки утворюють видимий слід частки трек, що пролетіла. Потім камера повертається у вихідний стан і видаляються іони електричним полем. Залежно від розмірів камери, час відновлення робочого режиму коливається від декількох секунд до десятків хвилин.

Особливості По довжині треку можна визначити енергію частки, а за кількістю крапельок на одиницю довжини треку оцінюється її швидкість. Чим довший трек частки, тим більша її енергія. А чим більше крапельок води утворюється на одиницю довжини треку, тим менша її швидкість. Частинки з великим зарядом залишають трек більшої товщі Камеру Вільсона можна помістити в однорідне магнітне поле. Магнітне поле діє на заряджену частинку, що рухається, з певною силою. Ця сила викривляє траєкторію частки. Трек має тим більшу кривизну, що більший заряд частки і що менше її маса. По кривизні треку можна визначити відношення заряду частки до її маси.

Принцип дії У вихідному стані рідина в камері знаходиться під високим тиском, що оберігає її від закипання, незважаючи на те, що температура рідини вище температури кипіння при атмосферному тиску. При різкому зниженні тиску рідина перегріта і протягом невеликого часу вона перебуватиме в нестійкому стані. Заряджені частинки, що пролітають саме в цей час, викликають появу треків, що складаються з бульбашок пари. Як рідини використовуються головним чином рідкий водень і пропан.

Тривалість робочого циклу бульбашкової камери невелика близько 0,1 с. Перевага бульбашкової камери перед камерою Вільсона обумовлена ​​більшою щільністю робочої речовини. Пробіги частинок унаслідок цього виявляються досить короткими, і частинки навіть більших енергій застрягають у камері. Це дозволяє спостерігати серію послідовних перетворень частки і викликані нею реакції.

Метод товстошарових фотоемульсій Іонізуюча дія швидких заряджених частинок на емульсію фотопластинки дозволила французькому фізику А. Беккерелю відкрити в 1896 радіоактивність. Метод був розвинений радянськими фізиками Л. В. Мисовським, А. П. Ждановим та ін.

Принцип дії Фотоемульсія містить велика кількістьмікроскопічних кристаликів броміду срібла. Швидка заряджена частка, пронизуючи кристалик, відриває електрони від окремих атомів брому. Ланцюжок таких кристаликів утворює приховане зображення. При прояві цих кристаликах відновлюється металеве срібло і ланцюжок зерен срібла утворює трек частки. По довжині та товщині треку можна оцінити енергію та масу частинки.

Особливості Через велику щільність фотоемульсії треки виходять дуже короткими (порядку см для α-частинок, що випускаються радіоактивними елементами), але при фотографуванні їх можна збільшити. Перевага фотоемульсій полягає в тому, що час експозиції може бути як завгодно великим. Це дозволяє реєструвати рідкісні явища. Важливо й те, що завдяки великій здатності фотоемульсій, що гальмує, збільшується число спостерігаються цікавих реакцій між частинками і ядрами.

• прилади, що дозволяють реєструвати проходження частки через певну ділянку простору та в деяких випадках визначати її характеристики, наприклад, енергію ( сцинтиляційний лічильник, черенківський лічильник, іонізаційна камера, газорозрядний лічильник, напівпровідниковий лічильник);
• прилади, що дозволяють спостерігати, наприклад, фотографувати сліди (треки) частинок речовини ( камера Вільсона, дифузтонна камера, бульбашкова камера, ядерні фотоемульсії).

Сцинтиляційний лічильник

Детектор ядерних частинок, основними елементами якого є сцинтилятор (кристалофосфор, що випромінює спалахи світла при попаданні в нього частинок) і фотоелектронний помножувач (ФЕУ), що дозволяє перетворити слабкі світлові спалахи в електричні імпульси, що реєструються електронною апаратурою Зазвичай як сцинтилятори використовуються кристали деяких неорганічних (ZnS - для α-часток; NaI-Tl, CsI-Tl - для β-часток та γ-квантів) або органічних (антрацен, пластмаси для γ-квантів) речовин. Дуже детально та детально про конструкцію та принцип роботи викладено.

Найбільший з колись створених сцинтиляційних детекторів установка. На ній зареєстрований дефіцит антинейтрино від реакторів, розташованих від нього на середній відстані 180 км. Цей результат у поєднанні з вимірами сонячних потоків нейтрино може свідчити на користь існування нейтринних осциляцій. Подробиці експерименту можна переглянути у статті.

Установка KamLAND ( Kam ioka L iquid Scintillator A nti- N eutrino D etector) створена на місці зруйнованої внаслідок аварії установки Kamiokande. У ньому використовується 1000 трідкого сцинтилятора який переглядається 1879 фотоумножувачами діаметром 50 см. Перше завдання, яке вирішувалося на цій установці - вимірювання потоків антинейтрино від японських та південнокорейських ректорів.

Як видно з рисунку 4.17, у попередніх експериментах з реакторними нейтрино їх дефіциту не було виявлено. Проте експерименти із сонячними нейтрино свідчили, що відстані ~1 кмнадто малі для його виявлення. Розміри KamLAND та його розташування у 100-200 кмвід реакторів робить його дуже чутливим до ефекту, що призвело до його виявлення.

За допомогою методу затриманих збігів детектувалися позитрони та γ-кванти з енергією 2.2 МеВвід захоплення нейтронів протонами.

Іонізаційні лічильники

Детектори частинок (заповнені газом електричні конденсатори), засновані на здатності заряджених частинок викликати іонізацію газу з наступним поділом продуктів іонізації в електричному полі. Якщо лічильник реєструє тільки іони, що утворилися безпосередньо під дією частинок, такий лічильник називаються імпульсною іонізаційною камерою. Детальна та детальна інформація лежить.

Лічильники, у яких основну роль грає вторинна іонізація зумовлена ​​зіткненнями первинних іонів з атомами та молекулами газу, внаслідок чого виникає розряд у газі, називаються газорозрядними лічильниками. Приклад газорозрядного лічильника – лічильник Гейгера-Мюллера. Газорозрядний лічильник зазвичай виконується у вигляді наповненого газом металевого циліндра (катод) з тонким дротом (анод), натягнутим по його осі.

Напівпровідникові лічильники

Напівпровідникові діоди, проходження через які реєструються частинок, призводить до появи електричного струмучерез діод. Мінімальна товщина робочої області напівпровідникових лічильників не дозволяє застосовувати їх для вимірювання високоенергетичних частинок. Більше Детальна інформаціялежить.

Камера Вільсона

Скляний циліндр із щільно прилеглим поршнем, заповнений нейтральним газом (аргон або гелій), насиченим парами води та спирту. При різкому (адіабатичному) розширенні газ стає пересиченим і траєкторіях частинок, що пролетіли через камеру, утворюються треки з туману, які фотографуються. За характером і геометрією треків можна судити про тип частинок, що пройшли через камеру. Про конструкцію та принцип роботи дуже докладно і детально викладено.

Пухирцева камера Ядерні фотоемульсії

Товстошарові фотографічні емульсії, проходження заряджених частинок, через які викликає іонізацію, що призводить до утворення прихованого зображення в емульсії. Після прояву сліди заряджених частинок виявляються як ланцюжка зерен металевого срібла. Так як емульсія - середовище більш щільне, ніж газ або рідина, що використовуються у вільсонівській та бульбашковій камерах, то за інших рівних умов довжина треку в емульсіях більш коротка. Тому фотоемульсії застосовуються для вивчення реакцій, що викликаються частинками в прискорювачах. високих енергійі космічних променях. Для досліджень високоенергетичних частинок використовуються також так звані стопи. велике числомаркованих фотоемульсійних пластинок, що розміщуються на шляху частинок і після прояву вимірюваних під мікроскопом. Докладніша інформація лежить. З деякими можливостями вимірювання треків можна ознайомитися .

Трекові методи.Заряджена частка, рухаючись у газі, іонізує його, створював своєму шляху ланцюжок іонів. Якщо створити в газі різкийстрибок тиску, то на цих іонах, як на центрах конденсації, осідає пересичена пара, утворюючи ланцюжок крапель рідини. трек.
А) Камера Вільсона (Англ.) 1912 р.
1) скляна циліндрична судина, покрита зверху склом;
2) знизу посудина покрита шаром чорного вологого оксамиту або сукна;
З) сітка, над поверхнею якої утворюється насичена пара.
4) поршень, при швидкому опусканні якого відбувається адіабатне розширення газу, що супроводжується
зниженням його температури, пара стає переохолодженим (пересиченим).
Заряджені частинки, що утворюються при радіоактивному розпаді, пролітаючи в газі, створюють на своєму шляху ланцюжок іонів. При опусканні поршня цих іонах, як у центрах конденсацій, утворюються крапельки рідини. Таким чином, при польоті частка залишає за собою слід (трек), добре видно і може бути сфотографований. По товщині та довжині треку судять про масу та енергію частинки.
П.Л. Капіца та Д.В. Скобельцин запропонували помістити камеру у магнітне нулі. На заряджену частинку, що рухається в магнітному полі, діє сила Лоренца, що призводить до викривлення треку. За формою треку та характеру його викривлення можна обчислити імпульс частинки та її масу, а також визначити знак заряду частоти.

Б) Пухирцева камера Глезера(США) 1952 р.
Трек виникає у перегрітій рідині. У робочому стані бульбашкова камера, як і камера Вільсона, виявляється в момент різкого стрибка тиску. Пухирцеві камери також поміщають у сильне магнітне поле, що викривляє траєкторії частинок.
Нейтральні частинки не залишають треків, але їх теж можна виявити за допомогою камери Вільсона або бульбашкової камери за вторинними ефектами. Так, якщо нейтральна частка розпадається на дві (або більше) заряджені частинки, що розлітаються в різні напрямки, то, досліджуючи треки вторинних частинок та визначивши їх енергії та імпульси, можна за законами збереження визначити властивості первинної нейтральної частки.
В) Метод товстостінних фотоемульсій (1928 р., Мисовський та Жданов)
Він заснований на використанні почорніння зерен бромистого срібла, що входять до складу фотографічного шару, під дією заряджених частинок, що проходять поблизу них. Після прояву фотоемульсії у них можна спостерігати треки таких часток. Ядерні фотоемульсії застосовують як шарів товщиною від 0,5 до 1 мм. Це дає змогу досліджувати траєкторії частинок високих енергій. Істотною перевагою методу фотоемульсії, повз простоту застосування, є те, що з його допомогою отримують невичерпнийслід частки, який потім може бути ретельно вивчений. Метод ядерних фотоемульсій широко застосовують щодо властивостей нових елементарних частинок і дослідженнях космічного випромінювання.
Метод рахунки числачастинок. Як один з перших і найпростіших приладів для реєстрації частинокбув використаний екран, покритий люмінесцентним складом. У тій точці екрану, куди потрапляє частка з досить великою енергією, виникає спалах сцинтиляція.

А) Спінтаріскоп.Ще 1903 р. У. Крукс (англ.) виявив, що з потраплянні альфа-частинок на флуоресцирующие речовини викликають слабкі світлові спалахи - звані сцинтиляції. Кожен спалах характеризував дію однієї частки. Влаштування найпростішого приладу, призначеного для реєстрації окремих альфа-часток. Основними деталями спинтарископа є екран, покритий шаром сульфіду цинку, та короткофокусна лупа. Альфа-радіоактивний препарат поміщають на кінці стрижня приблизно проти середини екрану. При попаданні альфа-частинки в кристал сульфіду цинку виникає спалах світла, який можна зареєструвати під час спостереження через лупу.
Процес перетворення кінетичної енергії швидкої зарядженої частки на енергію світлового спалаху називається сцинтиляцією.
Б) Лічильники Гейгера- Мюллера (нім.) 1928 р.
Газорозрядні лічильники працюють на принципі реєстрації самостійного газового розряду, що виникає при польоті зарядженої частки через робочий обсяг лічильника. На відміну від іонізаційної камери, що реєструє сумарну інтенсивність пучка заряджених частинок, лічильник Гейгера Мюллера реєструє кожну частинку окремо. Кожен спалах діє на фотокатод електронного помножувача та вибиває з нього електрони. Останні, що проходять ряд каскадів помножувача, утворюють на виході імпульс струму, який потім подається на вхід підсилювача і приводить у дію якийсь лічильник. Інтенсивність окремих імпульсів можна спостерігати на осцилографі. Визначають як кількість частинок, а й розподіл їх за енергіям.
Іонізаційна камера.Для вимірювання доз іонізуючих випромінювань застосовуються іонізаційні камери.Іонізаційна камера є циліндричним конденсатором, між електродами якого знаходиться повітря або інший газ. За допомогою джерела постійного напруження між електродами камери створюється електричне поле. У звичайних умовах повітря вільних зарядів дуже мало, тому вимірювальний прилад, включений у ланцюг камери, струму не виявляє. При опроміненні робочого об'єму іонізаційної камери іонізуючими випромінюваннями відбувається іонізація повітря. Позитивні та негативні іони під дією електричного поляпочинають рухатися. Сила іонізаційного струму в камері зазвичай становить частки мікроампера. Для вимірювання таких слабких СТРУМІВ застосовуються спеціальні підсилювальні схеми.
За допомогою іонізаційних камер можна реєструвати будь-які види ядерних випромінювань.

65. Відкриття радіоактивності. Природна радіоактивність. Види радіоактивного випромінювання.

Радіоактивність є результатом процесів, що протікають всередині атомів речовини.
Мимовільний розпадатомних ядер радіоактивних елементів чающихся у природних умовах, називається природною радіоактивністю.

Види: - промені, повністю іонізований атом гелію, проходячи через речовину, гальмуватися за рахунок іонізації та збудження атомів та молекул, а також дисоціації молекул, в електричному та магнітному полі відхиляються слабо.

- промені, потік електронів, щоб затримати бета – випромінювання, потрібен шар металу товщиною 3 см, в електричному та магнітному полі сильно відхиляються.

- промені, короткохвильові електромагнітні випромінювання, проникаюча здатність набагато більша за рентгенівське випромінювання, не відхиляються.