Техника - молодёжи 1958-06, страница 12

первой статье («Техника — молодежи» № 4 за 1957 г.) мы рассказали о том, как люди научились обнаруживать окружающие нас со всех сторон радиоактивные частицы и излучения, которые во многом нам помогают, но в то же время являются весьма опасными спутниками радиоактивности. Там же речь шла о ионизационных приборах и нейтронных счетчиках.

Особенно много мы говорили о счетчике Гейгера. Работает он удивительно четко, без малейших капризов. Пожалуй, во всей ядерной физике не найдется второго такого спокойного, уверенного прибора. Но все-таки этот прибор слепой. Он не «видит» того, что регистрирует.

А вот имеется замечательное устройство, в котором как раз можно увидеть частицу. Резерфорд называл его «самым оригинальным и изумительным инструментом в истории науки». Это камера Вильсона.

Английский ученый Вильсон долго занимался изучением процесса образования тумана.

Действительно, как образуется туман? Когда температура воздуха, в котором всегда содержится водяной пар, понижается, часть воды из воздуха должна выпасть, так как при каждой температуре в нем может удерживаться лишь строго определенное количество молекул воды. Эта-то вода и конденсируется в виде мельчайших капелек. Особенно хорошо это происходит на пылинках. Они служат цент

рами конденсации — центрами образования капелек воды.

Все это было известно и раньше. Вильсон установил, что капельки воды или какой-нибудь другой жидкости могут образовываться не только вокруг пылинок. При некоторых условиях центрами такой конденсации могут служить... ионы или любые другие электрически заряженные частицы. Сами частицы не видны, так как их размеры ничтожны, а вот множество капелек влаги, собирающихся вокруг этих частичек, можно прекрасно увидеть.

Теперь легко понять великолепную мысль Вильсона. На пути летящей заряженной частицы образуется целая туча ионов. Начинают образовываться капельки тумана. Если это произойдет достаточно быстро, то ионы не успеют далеко отойти от того места, где пролетала частица. И тогда в воздухе будет видна тоненькая ниточка капелек влаги, которую природа, казалось бы, навсегда обрекла на невидимость! Такой след частицы можно уже сфотографировать. А это будет уже вполне реальным доказательством того или иного ядерного процесса, проявлением свойств той или иной частицы.

Существуют разнообразные конструкции камер Вильсона (1 на 4-й стр. обложки). Есть большие и малые камеры, с повышенным давлением и с пониженным. Есть даже «падающая» камера. Это название отражает действительный факт — камера именно падает в момент съемки. Сделано это для того, чтобы получше сохранить

след частицы. Ведь под действием силы тяжести капельки воды, какими бы крошечными они ни были, начинают падать вниз. Одновременно с ними начинает падать и сама камера. Поэтому в самой камере капельки остаются на своих местах.

Принцип действия всех этих камер один и тот же.

В какой-то момент в камере происходит быстрое расширение. Газ, которым она наполнена, охлаждается. Излишняя влага в парах жидкости, которая имеется в камере, начинает конденсироваться. Если в этот момент через камеру пролетела какая-нибудь заряженная частица, то на ионах, образовавшихся в результате ее столкновений с атомами газа, начнется образование капелек. В момент расширения камеры включается фотоаппарат, и след частицы мы видим на снимке.

Академик Скобельцын, которого мы все знаем как замечательного советского ученого и общественного деятеля — он председатель комиссии по междунеродным Ленинским премиям,— очень много работал с камерами Вильсона. Он предложил интересное усовершенствование, которое получило в науке его имя.

Суть этого нововведения заключается в том, что камеру помещают в сильное магнитное поле, под действием которого полет частиц искривляется. Это искривление зависит от массы частицы, скорости полета, знака ее заряда и силы магнитного поля (2 на 4-й стр. обложки).

'ОСВЕТИТЕЛЬ

ПОРШЕ Н

ЭЛЕКТРОМАГНИТ.

ИЛИ* I. ЛЯв11ЦНРИ«1Н

ФОТОАППАРАТЫ

ct .

лт*

р*- в

КЬ*

«* *

с. HAVWOBA

Существует еще одна, очень просто устроенная камера. Она не нуждается в специальном, очень сложном механизме, производящем расширение наполняющего ее газа.

Для нее не существует и так называемого «времени восстановления», то есть времени, в течение которого камера как бы «приходит в себя» —

На рисунке в заголовке: схема управляемой камеры Вильсона. Камера вместе с осветителями и фотоаппаратами включается самой частицей, когда она пролетает через ионизационные счетчики. При совпадении щелчков в двух счетчиках через схему совпадения включается электромагнит, ог-тягивающий поршень. В камере создаются условия для конденсации, и след частицы делается видимым. В этот момент след фотографируется.