Детская энциклопедия

Меню сайта











Ускорители

Все разнообразие новых необычных элемен­тарных частиц можно получить при столкно­вениях самых обыкновенных внутриатомных частиц, если только они разогнаны предвари­тельно до высокой энергии. Такой разгон до­стигается в особых установках — ускорителях. Современный ускоритель — громадное и слож­ное сооружение, одно из подлинных чудес техники. Заряженные частицы получают в нем энергию от радиоволн или переменных токов высокой частоты и большой мощности. Чтобы частица при этом не сбилась с пути, ее надо ограничить определенным направлением, как поезд рельсами. Для этого используют сильный магнит. Он создает в пространстве магнитное поле, которое и выполняет роль рельсов, на­правляющих ускоряемые частицы по опреде­ленному пути.

Магнитное поле удобно представлять себе состоящим из силовых линий, которые, подоб­но нитям, натянуты между полюсами магнита. Когда заряженная частица пролетает через магнитное поле, оно не разгоняет и не замед­ляет ее, но непрерывно изгибает ее путь. Если никакие другие силы не действуют, частица огибает силовые линии магнит­ного поля по окружности.

Переменным электрическим напряжением высокой частоты можно «подталкивать» частицу в такт с ее вращением. Тогда переменное электрическое поле будет передавать свою энергию частице и ее движение будет ускоряться. На этом принципе построен круговой циклический ускоритель — циклотрон (рис. 6).

Энергия движущейся части­цы зависит от ее массы и ско­рости. Пока скорость мала в сравнении со скоростью света, масса частицы постоянна и энергия, передаваемая частице, расходуется на увеличение скорости, а масса почти не меняется. Частицы, движущиеся со скоростью, близкой к скорости света, назы­ваются релятивистскими, т. е. «относительностными». Такое название означает, что их дви­жение происходит по законам, выведенным теорией относительности. Передачу энергии ре­лятивистским частицам условно называют «ускорением частиц», хотя в действительности при этом скорость почти не возрастает, а ра­стет масса частицы.

В магнитном поле релятивистская частица вращается по кругу ускорителя не в такт (или, как говорят, не в фазе) с ускоряющим переменным электрическим полем, так как масса частицы увеличивается.

Представим себе, что на танцплощадке во время вальса танцующих кормят, да так основательно, что они тут же «поправляются», т. е. прибавляют в весе. На такой площадке трудно было бы кружиться в такт мелодии, музыкантам пришлось бы за­медлять темп по мере того, как танцующие толстеют.

Такие же меры принимают и в уско­рителе. Если частицам нужно придать очень большую энергию, приходится во время уско­рения непрерывно менять частоту радиоволны (такой ускоритель называется фазотроном), или силу магнитного поля (синхротрон), или же и то и другое (синхрофазотрон) (рис. 7). Такие ускорители дают возможность сообщать заря­женным частицам энергию достаточно высокую, чтобы получить новые элементарные частицы.

КАК И ИЗ ЧЕГО ВЕЩЕСТВО ПОСТРОЕНО
ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ 

Молекулы и атомы 
Внутриатомные частицы 
Космические лучи 
Ускорители 
Превращения элементарных частиц 
Множественное рождение частиц       Время жизни и период полураспада нейтрона 
Частицы и волны 
Испускание света и рождение частиц  
Тяжелые, средние и легкие частицы 
Частицы-волчки 
Частицы и античастицы                         На переднем крае науки 
"Отшельники" и "общественники" 
Неуловимая частица                         Свойства частиц и свойства пространства-времени
Квантование полей и пи-мезоны            Нейтрино и антинейтрино   
Рождение, жизнь и смерть химических элементов 
Урановые лучи 
Полшага до открытия 
Три вида лучей                                          Превращение фотона
Металл=газ+газ  
Упорядоченный хаос                                О теории и практике в науке  
Элементы первичные и вторичные 
Что такое радиоактивность? 
"Я вижу атом"
Азот превращается в кислород 
Нейтрон и новая модель атома 
Цепь великих открытий 
Искусственные элементы 
Земная жизнь искусственных элементов 
Как объясняется радиоактивность современной наукой? 
Управляемый радиоактивный распад 
Сколько видов радиоактивных превращений существует? 
Гамма-лучи 
Коротко о нуклонах  
Маленькая интермедия  
Почему светят звезды? 
"Весь мир за пятнадцать минут"  
Ключ дает технеций 
От гелия до висмута 
Рождение и гибель сверхновых звезд 
Атомный реактор 
Жизнь нейтронов в реакторе 
Критическая масса реактора 
Регулировка мощности атомного реактора 
Запаздывающие нейтроны 
Превращение элементов в атомном реакторе 
Действие радиоактивных излучений на материалы атомного реактора
Переработка атомного горючего           ТЭС-3--Самоходная атомная электростанция
Различные атомные реакторы               "Ромашка"--Реактор-термоэлектрогенератор 
Как видят невидимое (приборы ядерной физики)
Столовый прибор 
Туман помогает видеть 
Частица-фотограф 
Счетчики Черенкова 
Пузырьковая камера 
Искровые счетчики





 
Календарь
«  Декабрь 2016  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031

Новые статьи
Каталог статей
Как подготовить ребенка к школе
Освоение навыков чтения
Природные материалы на уроках труда

Статистика




 
Адрес почты Вопросы по рекомендациям, размещению рекламы и обратных ссылок обращайтесь pochta@enciklopediya1.ru
2013 © 2016