Техника - молодёжи 1954-02, страница 10
« ФОТОН позитрон $ vV ЭЛЕКТРОН > . МАРИЙКА fcefutlj* ПОЗИТРОНЫ Фотоны большой анергии в поле ядра или электрона могут образовать пару: Электрон-позитрон. На фото мы видим следы двух пар: позитрон-электрон, рожденных Т -квантами, в пластинке с винца. Сложный характер рашада имеют v-частицы. Одни из них распадаются на протоны и мезоны, а другие -на 2 мезона. Некоторые тяжелые мезоны распадаются на 3 более легких мезона. Среднее ©ремя жизни участии и тяжелых мезонов около 10 9 ~ 10 ~к> сек. Многие свойства элементарных частиц, открытых в последнее время, еще не изучены. До недавнего времени все элементарные частицы промежуточной массы наблюдались лишь в космических лучах. Причина этого в том, что частицы такой массы могли образовываться только при столкновении с ядром космических частиц огромных энергий. Лишь совсем недавно, благодаря развитию способов ускорения заряженных частиц до огромных энергий, удалось получить в лабораторных условиях л-мезоны, как заряженные, так и нейтральные. В самое последнее время на гигантской ускорительной установке, названной космотроном, были получены и v-частицы. Таким образом, можно сказать, что все известные в настоящее время элементарные частицы могут быть получены в лабораторных условиях, что облегчает их изучение. Все элементарные частицы получаются при определенных условиях из атома или его ядра (за исключением, пожалуй, [Jr-мезонов, которые образуются лишь при распаде к-мезонов). .Таким образом, элементарные л * • Попробуем теперь обобщить свойства всех элементарных частиц, только что рассмотренных нами. Первое, что бросается в глаза при рассмотрении свойств элементарных частиц, — это общая для всех частиц способность к взаимным превращениям. Примеров подобных превращений в настоящее время известно очень много. Достаточно привести превращение у-кванта в пару электрон-позитрон, распад я -мезона на ;/-мезон и нейтрино, радиоактивный распад нейтрона на протон, электрон и нейтрино и т. д. Второе общее свойство всех элементарных частиц, имеющих заряд,—это равенство электрического заряда элементарной частицы заряду электрона. Это связано с законом сохранения электрического заряда. Элементарные частицы могут превращаться друг в друга, а так как при этом соблюдается закон сохранения заряда, то заряды элементарных частиц должны быть одинаковыми. Важным свойством многих элементарных частиц является наличие у них механического и магнитного моментов, то-есть они подобны вращающимся намагниченным шарикам. Помимо разобранных свойств, необходимо помнить и о волновых свойствах, общих для всех микрочастиц. К движению элементарных частиц неприменимы законы, полученные для движения больших тел. В атомной области, где взаимодействуют элементарные частицы, господствуют совершенно новые закономерности, изучением которых занимается квантовая механика. Разные элементарные части-ды сильно отличаются друг от друга массой, зарядом, устойчивостью. Так, напри-мер, массы электрона и у-<частицы разнятся друг от друга более чем в 2 тыс. раз. У нейтрино масса отсутствует. Элементарные частицы могут быть электрически заряженные или нейтральные, некоторые из них имеют магнитный момент, другие нет. Одни частицы устойчивы (протон, электрон), другие имеют малое время жизни: (Ю^^сек. для -мезона). КИСЛОРОД ,тлерод МЕЗОНЫ БРОМ протон АЛЬФА- Р ЧАСТИЦАt протон Быстро летящий протон, врезаясь в светочувствительный слой фотопластинки, раскалывает ядро атома серебра на ядра атомов углерода и кислорода: при этом из развалившегося ядре вылетают альфа-частица, прогоны и мезоны. Один из мезонов захватывается ядром атома брома, в результате это ядро раскалывается на две крупные части, разлетающиеся в стороны под прямым углом, п-мезоны — нестабильные частицы. ъ^мезон распадается на 2 фотона в течение приблизительно W сек. ъ±-мезоны распадаются на j^i:-.мезоны и нейтрино в течение примерно 10 сек. Масса Н» -мезона — около 2/5 электронных масс, масса нейтриноt повидимому, равна нолю. Заметим, что при распаде покоящегося «гг^мезона получается 2 частицы. Энергия между ними делй.1 ся в определенном, постоянном отношении. Таким образом, \ь-мезон должен получать определенную энергию 4,1 млн. электрон-вольт, р-мезон тоже нестабильная частица, она распадается в течение 2Л0Г* сек. на электрон или позитрон и 2 нейтрино. частицы связаны тем или иным способом со строением атома или его ядра. Поэтому вполне понятно, что наше представление о строении атома в первую очередь связано со свойствами элементарных частиц. Все элементарные частицы могут быть разбиты на две группы. Первая группа -это частицы, являющиеся основными «кирпичами» атома, то-есть частицы, о которых мы говорим, что они непосредственно присутствуют в атоме. Сюда, согласно современным представлениям, можно отнести протон, нейтрон, электрон. Ко второй группе относятся частицы, которые в атоме не существуют, но могут быть получены в тех или иных атомных или ядерных процессах. Сюда относятся фотоны, нейтрино^ мезоны, v-частицы, (позитроны. Легко видеть, что вторая группа частиц гораздо многочисленнее первой. КИСЛОРОД ./ ЯДЕРНЫЕ АЛЬФА . ЧАСТИЦЫ / ' г /ЯДЕРНЫЕ ОСКОЛКИ Л> ' . .....' ►j.,;.....'; /мезон . ' • МЕЗОН""*'* •. \ 7 ЯДЕРНЫЕ^. ОСКОЛКИ' /'V ЯДЕРМЫЁ "" осколки 8 |
