Счетчик Гейгера.
Стеклянный баллон (изнутри покрытый металлом (катод)), внутри которого находится нить (анод). Из баллона откачивается воздух и заполняется аргоном. Между анодом и катодом создается достаточно высокое напряжение. Если частица попадает в область баллона, то на своем пути она ионизирует попавшийся атом (она выбивает из него электрон). Под действие разности потенциалов между анодом и катодом – электрон мгновенно ускоряется, достигает больших значений энергии и ионизирует другие атомы попадающиеся на его пути. В результате образуется лавинообразное состояние, приводящее к возникновению тока в цепи. В результате на сопротивлении имеет место падения напряжения, которое и регистрируется внешним устройством.
Термоядерные реакции.
Ядерная реакция может выделяться и при слиянии «легких» ядер.
Например: 
Q =17,6 МэВ
Продукты реакции нерадиоактивные, следовательно реакция перспективна.
Чтобы реакция могла произойти необходимо, чтобы изотопы 
приблизились на расстояние включения ядерных сил – этому препятствуют электрические силы отталкивания.
Необходимо преодолеть 
МэВ. Однако, реально осуществить преодоление потенциального барьера до сих пор не удается.
В середине 60-х годов был предложен способ воздействия на изотопы водорода переменным электромагнитным полем (воздействие на плазму). Под действием электрической составляющей увеличивается кинетическая энергия, а следовательно растет температура плазмы.
При определенном значении температуры энергия теплового движения:
Энергия может стать равной величине потенциального барьера:
К
Такую температуру никакое вещество выдержать не может, поэтому было предложено воздействовать на плазму магнитной составляющей электромагнитного поля, т.е. подобрать такую конструкцию магнитного поля, чтобы плазма принимала форму шнура и замыкалась сама на себя. При температуре 
k существуют такие частицы учитывая, что скорости частиц распространяются по закону Максвелла. Однако шнур из плазмы был неустойчив и время его существования было 0,06 с при необходимых 0,1 с.
|
|
Частицы и античастицы.
В 1928 году английский физик Дирак сумел получить квадратное уравнение, из которого вытекал ряд следствий, подтверждавшихся экспериментально.
,
где Е – энергия элементарной частицы, m – масса покоя
Однако, наличие знака минуса в уравнении было проблемой. Наличие этого знака Дирак объяснил так: выдвинув предположение о том, что состояние частиц с отрицательной энергией возможно. Наибольшее значение с отрицательной энергией было тогда и только тогда, когда импульс был равен нулю.
Уровни с отрицательным значением энергии все заняты, там нет свободных энергетических уровней. Уровни с положительным значением энергии почти все свободны.
Вакуум – состояние отрицательных значений энергии, где частицы себя никак не проявляют.
Энергетический барьер: 
МэВ.
Возможен процесс: 
-квант несет энергию в область отрицательных значений энергии для 
, то электрон может ее поглотить и может перебраться на один энергетический уровень. Образовалась дырка внизу. Эта вакансия – аномалия, следовательно, там получится тоже 
.
В природе должны быть частицы, отличающиеся только знаком электрического заряда. В 1932 году Андерсен в горах обнаружил эту частицу экспериментально (позитрон). При встрече электрона и позитрона происходит аннигиляция, т.е. взаимоуничтожение.
|
|
появляется 
квант.
Оказалось, что процесс образования позитронов достаточно распространенное явление в природе. Однако, образовавшиеся позитроны мгновенно аннигилируются встретив на своем пути электрон. Позитроны отличаются от электронов знаком электрического заряда и знаком собственного магнитного момента.
В 1955 году в результате облучения протонов быстрыми пучками других протонов были получены антипротоны.
Для образования антипротонов требовались пучки, энергия которых несколько ГэВ. Протоны отличаются от антипротонов знаком собственного магнитного момента. Получено это было в США. Через год в 1956 году были открыты аналогичным образом антинейтроны. Оказалось, что большинство частиц обладают античастицами. Нейтрон и антинейтрон отличаются знаком собственного момента.
Главный отличительный признак частицы и античастицы это их аннигиляция.
В начале 60-х годов прошлого века были получены первые антиядра. После этого были получены ядра антилития, а затем антигелия. Однако, устойчивого антиатома получить не получается, хотя антиядра и существуют.