YAdernaya fizika i stroenie Solntsa
uchebnik dlya shirokogo kruga chitateley

Vvedenie

Bol'shinstvo lyudey, ne imeyuschikh otnosheniya k nauke, dumayut, chto yadernaya fizika - chto-to ochen' slozhnoe, nedostupnoe dlya ponimaniya normal'nomu cheloveku. Eto ne tak, druzya moi, ubedites' sami! Pered vami uchebnik, v kotorom maksimal'no dostupnym yazykom i bukval'no na neskol'kikh stranichkakh izlozhena sut' vazhneyshikh razdelov etoy oblasti znaniy. Lyuboznatel'niy chitatel' naydet zdes' mnogo poleznogo. Nadeyus', uchebnik vam pokazhetsya interesnym i v trudnuyu minutu pomozhet blesnut' svoimi znaniyami v kompanii druzey!

Stroenie veschestva

Vse okruzhayuschie nas predmety, a takzhe i zhivye suschestva sostoyat iz malen'kikh chastits, obychno - molekul. Molekuly zhe, v svoyu ochered', sostoyat iz atomov. V sostave molekuly mozhet byt' mnogo atomov, primer tomu - obyknovenniy spirt. Molekula mozhet sostoyat' takzhe iz nebol'shogo kolichestva atomov, byvaet, dazhe iz odnogo atoma! Lyudi v takikh sluchayakh obychno govoryat, chto predmet prosto sostoit iz atomov. Mednaya provoloka, naprimer, sostoit iz molekul, kazhdaya iz kotorykh imeet v svoem sostave edinstvenniy atom. Mozhno skazat', chto mednaya provoloka prosto sostoit iz atomov medi!

Ustroystvo atomov

Atomy, v svoyu ochered', tozhe sostoyat iz chastits. V seredine kazhdogo atoma nakhoditsya yadro, sostoyaschee iz dvukh vidov chastits - protonov i neytronov. Byvayut yadra, v kotorykh sovsem net neytronov (primer tomu - yadro atoma vodoroda), no eto u nas sluchaetsya redko. Protony i neytrony imeyut ochen' malen'kuyu massu, priblizitel'no ravnuyu masse atoma vodoroda. Kazhdiy proton zaryazhen polozhitel'no, i velichina ego zaryada ravna +1. A vot neytron - tot ni kapel'ki ne zaryazhen, to est' zaryad ego prosto raven nulyu! Esli posmotret' na yadro v sbore, to ono v tselom okazhetsya zaryazhennym polozhitel'no, a zaryad ego budet raven chislu soderzhaschikhsya v yadre protonov. CHtoby uravnovesit' polozhitel'niy zaryad yadra, neobkhodimo okruzhit' ego v atome otritsatel'no zaryazhennymi chastitsami, nazyvaemymi elektronami. Zaryad odnogo elektrona raven -1, to est' dlya neytralizatsii polozhitel'nogo zaryada neobkhodimo raspolozhit' stol'ko zhe elektronov, skol'ko protonov soderzhitsya v atomnom yadre. Massa kazhdogo elektrona v tysyachi raz men'she massy protona (ili neytrona), poetomu lyuboy atom vesit primerno stol'ko zhe, skol'ko vesit ego yadro. Proton, neytron, elektron, a takzhe i vsyakie drugie trudnodelimye chastitsy nastoyaschie spetsialisty v yadernom dele chasto nazyvayut elementarnymi chastitsami.

Sostoyanie atoma

Esli atom ne trogat', to on budet zhit' svoey zhiznyu v tak nazyvaemom "osnovnom" sostoyanii, v kotorom elektrony raspolagayutsya vokrug yadra v strogo opredelennykh mestakh v sootvetstvii s izvestnymi im zakonami. Esli na atom okazat' vozdeystvie, khoroshen'ko nagrev predmet ili pomestiv v sil'noe elektromagnitnoe pole, to nekotorye elektrony prosto ne smogut uderzhat'sya na svoikh mestakh i nachnut ot izbytka energii peremeschat'sya na bol'shee ot yadra rasstoyanie. Takoe sostoyanie atoma nazyvayut "vozbuzhdennym". Byvaet, odnako, chto cherez nekotoroe vremya chast' elektronov vozvraschaetsya na svoi zakonnye pozitsii, pri etom tot samiy izbytok energii vykhlestyvaetsya naruzhu, vyzyvaya yarkoe svechenie. Imenno takim obrazom voznikaet svechenie elektricheskoy lampochki, kogda pod deystviem elektricheskogo toka mnogochislennye atomy vol'frama druzhno perekhodyat to v vozbuzhdennoe sostoyanie, to obratno. Esli esche bolee usilit' vozdeystvie na atom, to chast' elektronov mozhet sovsem uletet', pri etom atom v tselom priobretet polozhitel'niy zaryad. Takoe sostoyanie atoma nazyvayut "ionizirovannoe", a sam atom nazyvayut "ionom". Na yavlenii uletaniya elektronov osnovano ustroystvo kineskopa Vashego televizora. Iz nagretoy niti vyletayut otritsatel'no zaryazhennye elektrony, kotorye tut zhe ustremlyayutsya k polozhitel'no zaryazhennomu ekranu televizora, vyzyvaya ego svechenie. Esli khorosho postarat'sya, to mozhno zastavit' uletet' iz atoma absolyutno vse elektrony! Atom v takom sostoyanii uzhe nikak ne nazyvaetsya, potomu chto eto teper' ne atom, a obyknovennoe yadro. V sovsem uzh ekstremal'no zharkikh usloviyakh, naprimer, vnutri Solntsa, materiya kak raz sostoit iz takikh vot yader!

YAvlenie radioaktivnosti

YAdra v razlichnykh atomakh mogut byt' stabil'nymi i nestabil'nymi. V pervom sluchae s atomami nichego interesnogo ne proiskhodit. Vo vtorom sluchae, naoborot, proiskhodit raspad yadra. YAvlenie, kogda yadra sami po sebe raspadayutsya, nazyvaetsya radioaktivnostyu. Raspad yader obychno soprovozhdaetsya vyletaniem naruzhu ryada chastits. CHasche vsego vyletayut polozhitel'no zaryazhennye al'fa-chastitsy (eto yadra geliya, sostoyaschie iz dvukh protonov i dvukh neytronov) i otritsatel'no zaryazhennye beta-chastitsy (eto - poprostu elektrony). Radioaktivniy raspad chasto soprovozhdaetsya gamma-izlucheniem, eto chto-to napodobie radiovoln. Pri raspade nekotorykh atomov byvayut sluchai, kogda proiskhodit vyletanie i drugikh chastits, skazhem, neytronov. V nekotorykh sluchayakh vyletaet i samaya malen'kaya iz izvestnykh chastits (do sikh por neizvestno, est' u etoy chastitsy voobsche khot' kakaya-nibud' massa!) - neytrino. O neytrino my esche obyazatel'no s vami pogovorim vo vremya izucheniya ustroystva Solntsa. Takzhe vstrechayutsya atomy, raspad kotorykh soprovozhdaetsya ne gamma-izlucheniem, a kakim-nibud' drugim, naprimer, rentgenovskim. CHto takoe rentgenovskie luchi, ya dumayu, vam ob"yasnyat' ne nado.

Radiatsionnaya bezopasnost'

Obrazuyuschiesya pri radioaktivnom raspade chastitsy i luchi ochen' opasny dlya zdorovya. K schastyu, eti luchi i chastitsy pogloschayutsya razlichnymi materialami. Poetomu lyudyam mozhno i nuzhno zaschischat'sya ot vrednykh proyavleniy radioaktivnosti. Luchshe vsego pogloschayutsya al'fa-chastitsy, ved' oni polnostyu zastrevayut dazhe v obychnom liste bumagi! Takzhe sovsem neslozhno zaschitit'sya ot beta-chastits. Kstati, nam povezlo: al'fa- i beta-chastitsy - samye opasnye. No poskol'ku oni prakticheski ne prokhodyat cherez kozhu, boyat'sya takikh radioaktivnykh preparatov ne nado (vazhno tol'ko ne prinimat' ikh vovnutr' - inache veschestvo bystro popadet v krov' i vse zakonchitsya plokho). K sozhaleniyu, chisto al'fa- i beta-izluchateli vstrechayutsya krayne redko, i raspad podavlyayuschego chisla radioaktivnykh atomov soprovozhdaetsya dostatochno opasnym gamma-izlucheniem, ot kotorogo zaschitit'sya znachitel'no trudnee, chem ot nepovorotlivykh al'fa i beta-chastits. CHem tolsche i tyazhelee sloy zaschitnogo materiala, tem effektivnee poluchitsya nasha zaschita ot pronikayuschey radiatsii. Ot moschnogo gamma-izlucheniya vpolne udaetsya zaschitit'sya mnogometrovymi sloyami betona. Neplokho takzhe dlya izgotovleniya zaschity ispol'zovat' materialy iz svintsa i vol'frama. No i tut ne vse tak gladko. Naprimer, chrezvychayno opasnye chastitsy - neytrony - kak raz dovol'no legko prokhodyat cherez svinets i vol'fram, no zato oni neplokho zastrevayut v polietilene i dazhe v obyknovennoy vode! Samye pronikayuschie chastitsy (k schastyu, neopasnye) - eto neytrino. Eti chastitsy prokhodyat cherez lyubye materialy, sovershenno v nikh ne pogloschayas'. Oni umudryayutsya besprepyatstvenno proletet' dazhe skvoz' zemnoy shar!

Uskoritel'naya fizika

Elementarnye chastitsy chudnym obrazom poyavlyayutsya ne tol'ko pri radioaktivnom raspade. Kak my s Vami uzhe znaem, esli pomestit' sovershenno stabil'nye atomy v kakie-libo strashnye usloviya (sil'noe magnitnoe pole, vysokaya temperatura i t.p.), to vse elektrony bystro uletyat i my poluchim golye zaryazhennye yadra. Eti yadra mozhno zatem razognat' do vysokikh skorostey i energiy v elektromagnitnom pole. Obychno lyubyat razgonyat' yadra atomov vodoroda - eti yadra samye legkie, potomu chto kazhdoe sostoit vsego lish' iz odnogo protona. Puchok razognannykh chastits, napravlenniy na kakoy-nibud' material - "mishen'", vyb'et iz etoy misheni drugie interesnye chastitsy, kotorye mozhno izuchat' i napravlyat' na drugie misheni. Dlya razgona chastits suschestvuyut spetsial'nye ustroystva - uskoriteli. Byvayut lineynye uskoriteli, gde chastitsy razgonyayut vdol' pryamoy linii, i kol'tsevye uskoriteli, "tsiklotrony", v kotorykh chastitsy uskoryayutsya, veselo letaya po krugu. Ispol'zovanie uskoriteley pozvolyaet izuchat' svoystva elementarnykh chastits i izlucheniy v samykh raznykh usloviyakh. Podvergaya opredelennye misheni bombardirovkam etimi chastitsami, mozhno poluchit' atomy drugikh elementov, v tom chisle - i dosele neizvestnykh. Imenno takim sposobom poluchayut v nauchnom tsentre v Dubne novye elementy Periodicheskoy sistemy D.I.Mendeleeva!

Reaktornaya fizika

Suschestvuyut atomy, yadra kotorykh pri raspade pomimo drugikh chastits vydelyayut neytrony. K takim atomam otnosyatsya, naprimer, nekotorye raznovidnosti urana i plutoniya. V prirodnom urane etikh atomov nemnogo, no uran-to mozhno "obogatit'", otdeliv i otbrosiv vse nenuzhnye atomy. V rezul'tate poluchenniy obrazets urana budet izluchat' ochen' intensivniy potok neytronov. CHem bol'she voz'mem my takogo urana i chem bolee plotno ego upakuem, tem bol'she budet u nas intensivnost' neytronnogo potoka. Pri dostatochno bol'shoy intensivnosti vydelyayuschikhsya neytronov uzhe khvatit na to, chtoby nachat' vybivat' dopolnitel'nye neytrony iz sosednikh atomov urana. Te, v svoyu ochered', takzhe budut vybivat' esche bol'she neytronov iz sosednikh k nim atomov. Poydet tak nazyvaemaya "tsepnaya reaktsiya". Neytronov budet stanovit'sya vse bol'she i bol'she, i, v kontse kontsov, delo konchitsya plokho - ves' uran razrushitsya s obrazovaniem bol'shogo raznoobraziya drugikh radioaktivnykh atomov. CHto interesno, pri etom vydelitsya ogromnaya energiya. YAvlenie, tol'ko chto rassmotrennoe nami, nazyvaetsya "yadernym vzryvom", a ustroystvo, kotoroe szhimaet obrazets obogaschennogo urana do trebuemoy plotnosti, nazyvaetsya "atomnoy bomboy". Lyudi skonstruirovali prisposoblenie, kotoroe pri neobkhodimosti vvodit v zonu s bol'shim potokom neytronov spetsial'nye materialy, eti neytrony pogloschayuschie. Reguliruya stepen' vdviganiya etikh materialov, mozhno upravlyat' skorostyu tsepnoy reaktsii, zastavlyaya energiyu vydelyat'sya postepenno. Takoe ustroystvo spetsialisty nazyvayut "yaderniy reaktor". Vydelyayuscheesya teplo podobnykh reaktorov mozhno ispol'zovat' dlya polucheniya elektroenergii (takaya elektrostantsiya nazyvaetsya atomnoy), a intensivniy potok neytronov - dlya provedeniya vsevozmozhnykh yadernykh issledovaniy.

Termoyadernye protsessy

Rassmotrennye nami do sikh por protsessy osnovany na radioaktivnom raspade yader ili na vzaimodeystvii yader s elementarnymi chastitsami. Udivitel'no, no suschestvuet nekiy osobiy klass reaktsiy, osnovannykh na sliyanii dvukh ili bolee yader v odno. Takie protsessy soprovozhdayutsya gromadnym vydeleniem energii i nazyvayutsya "reaktsiyami termoyadernogo sinteza". Vot vam samiy prostoy primer takoy reaktsii. Beretsya smes' dvukh tipov yader vodoroda - yadra pervogo tipa sostoyat iz odnogo protona i odnogo neytrona, a vtorogo tipa - iz odnogo protona i uzhe dvukh neytronov. Reaktsiyu provodyat pri ochen' bol'shoy temperature: ona nam neobkhodima uzhe khotya by dlya togo, chtoby poluchit' eti samye yadra, vygnav elektrony iz atomov. Pri vzaimodeystvii dvukh raznykh yader vodoroda oni soedinyayutsya v yadra geliya (sostoyaschie iz dvukh protonov i dvukh neytronov), a voznikayuschiy lishniy neytron uletaet vosvoyasi. Reaktsiya soprovozhdaetsya takim ogromnym vydeleniem tepla, chto ego s bol'shim zapasom khvataet dlya samoproizvol'nogo prodolzheniya soedineniya ostal'nykh atomov vodoroda. Ustroystvo, v kotorom s uspekhom provodyat opisannuyu vyshe reaktsiyu, spetsialisty nazyvayut "vodorodnoy bomboy", a sam protsess sinteza - "termoyadernym vzryvom". Po analogii s tsepnoy reaktsiey deleniya yader urana lyudi mnogie gody pytayutsya nayti sposob upravleniya termoyadernymi protsessami, chtoby poluchat' energiyu postepenno, a ne v vide vzryva. K sozhaleniyu, poka nauke neizvestno, kakie materialy sleduet v etom sluchae vdvigat' v zonu reaktsii, i eta problema do sikh por ne reshena.

Stroenie Solntsa

Nashe Solntse - eto ogromniy istochnik energii. Ne bud' ego, vse zhivoe na Zemle davno by zagnulos'. Nemudreno, chto lyudi ispokon vekov starayutsya razobrat'sya v ustroystve nashego svetila i ponyat', otkuda zhe tam beretsya energiya. K sozhaleniyu, Solntse samo po sebe ochen' plotnoe, i poetomu uchenym udaetsya nablyudat' tol'ko ego poverkhnost'. No dazhe skudnye znaniya ob intensivnosti svecheniya poverkhnosti, spektre, nalichii pyaten i temperature pozvolyayut razrabotat' stroynuyu teoriyu protsessov, proiskhodyaschikh v nedrakh Solntsa. I takaya teoriya uzhe postroena! V osnove nee lezhit razvetvlennaya sistema reaktsiy termoyadernogo sinteza, produkty kotorykh vstupayut v analogichnye termoyadernye reaktsii, privodyaschie k obrazovaniyu vse bolee tyazhelykh yader. Uchenym udalos' podobrat' takie reaktsii, kotorye dolzhny v konechnom itoge privesti k nablyudaemym imi svoystvam poverkhnosti Solntsa. No kak proverit' etu teoriyu? Vrode by neslozhno, ved' v rezul'tate termoyadernykh protsessov obrazuetsya bol'shoe chislo samykh raznykh elementarnykh chastits i yader, kotorye mozhno bylo by issledovat'. Ne tut to bylo! Eti chastitsy ne doletayut do nas po prostoy prichine - Solntse bol'shoe i plotnoe, i vse produkty reaktsii zastrevayut v nem, kak v khoroshey zaschite, dazhe blizko ne podkhodya k poverkhnosti. Edinstvennaya chastitsa, neytrino, kotoraya obladaet vysochayshey pronikayuschey sposobnostyu, legko prokhodit skvoz' tolschu Solntsa i vyletaet k nam naruzhu. Reaktsii v tsentre svetila soprovozhdayutsya obrazovaniem neskol'kikh vidov neytrino s izvestnymi iz solnechnoy teorii svoystvami. Vse eti neytrino bez vsyakogo somneniya doletayut do Zemli. Vot by udalos' ikh issledovat', chtoby proverit', verna li teoriya stroeniya Solntsa!

Neytrinnaya astrofizika

Poymat' solnechnoe neytrino, a tem bolee, issledovat' ego - neprostaya zadacha. Tem ne menee, lyudi ee uspeshno reshayut. Delo v tom, chto neytrino vse zhe vzaimodeystvuet s atomami, tol'ko vot plokho. No zato etikh neytrino ochen' mnogo - kazhduyu sekundu cherez nas s vami proletayut mnogie milliardy milliardov milliardov neytrino! Esli, k primeru, podstavit' pod neytrinniy potok bol'shuyu mishen', sostoyaschuyu iz strashnogo kolichestva atomov (a chislo eto - s tridtsatyu nulyami!), to inogda inoe neytrino net-net, da i provzaimodeystvuet s odnim iz etikh atomov. Tut-to i voznikaet zadacha - obnaruzhit' etot vidoizmenenniy atom i soobrazit', chto on obrazovalsya imenno ot neytrino: ved' pomimo neytrino, so vsevozmozhnymi mishenyami kuda okhotnee vzaimodeystvuyut drugie chastitsy, kotorykh vokrug polno! I oni obrazuyut v mishenyakh v milliardy milliardov raz bol'she takikh vidoizmenennykh atomov. CHtoby umen'shit' vliyanie nenuzhnykh gostey neobkhodimo spryatat' ot nikh mishen', otdelit' spetsial'nymi zaschitnymi materialami (kotorye, po vozmozhnosti, sami ne izluchayut nikakikh chastits). Samye opasnye dlya misheni chastitsy - eto myuony, vo mnozhestve priletayuschie k nam iz kosmosa. Myuony zaprosto prokhodyat dazhe cherez ochen' tolstuyu zaschitu. CHtoby spastis' ot nikh, laboratoriyu s mishenyu pomeschayut gluboko pod zemlyu. Kak pravilo, tolschiny skal'noy porody v 2-3 km byvaet dostatochno, chtoby zaschitit'sya ot glupykh myuonov. No ostaetsya mnogo drugikh problem. V chastnosti, mishen' pod zemlyu privozyat vse zhe s ee poverkhnosti, gde, blagodarya tem zhe myuonam, ona nasyschena milliardami milliardov vidoizmenennykh atomov, ot kotorykh mishen' nado esche ochistit'! Tut na pomosch' prikhodit khimiya. Vtoraya problema - eto problema registratsii. Delo v tom, chto sovsem ot istochnikov radioaktivnosti izbavit'sya nevozmozhno dazhe pod zemley. Sama gornaya poroda izluchaet radiatsiyu, dazhe sotrudniki, rabotayuschie s mishenyu, tozhe v dostatochnoy mere yavlyayutsya dlya nee radioaktivnymi predmetami. I prikhoditsya razbirat'sya, kakie iz obrazovavshikhsya atomov poyavilis' ot neytrino, a kakie - ot drugikh, tak nazyvaemykh "fonovykh" vozdeystviy. V nastoyaschee vremya zadacha registratsii solnechnykh neytrino v osnovnom uspeshno reshaetsya dvumya sposobami, o kotorykh budet rasskazano nizhe.

Radiokhimicheskie detektory

V osnove radiokhimicheskikh metodov detektirovaniya neytrino lezhit vybor misheni, v kotoroy pod vliyaniem dlitel'nogo deystviya neytrinnogo potoka obrazuetsya pust' sovsem nemnogo atomov, no zato kakikh! Dolzhny poluchat'sya atomy, kotorye potom ne ochen' trudno otdelit' i poschitat'. Legche vsego poschitat' radioaktivnye atomy, pomestiv ikh posle otdeleniya ot misheni vnutr' spetsial'nogo schetchika. Dlya detektirovaniya solnechnykh neytrino est' dve udobnye misheni - eto khlor (v vide soedineniya so slozhnym nazvaniem "tetrakhloretilen", ono prosto menee opasno, chem sam khlor) i galliy (legkoplavkiy metall). Neytrino pri vzaimodeystvii s khlorom prevraschayut ego v radioaktivniy argon, a pri vzaimodeystvii s galliem - v radioaktivniy germaniy. Gallieviy i khlorniy eksperimenty chuvstvitel'ny k razlichnym vidam neytrino, poetomu, sravnivaya rezul'taty, mozhno sdelat' vyvod o tom, kakie neytrino i v kakoy proportsii letyat k nam iz Solntsa. V lyubom iz eksperimentov mishen' dolzhna byt' bol'shoy. Naprimer, chtoby iz gallievoy misheni poluchit' za mesyats stoyaniya pod potokom solnechnykh neytrino khotya by 20 shtuk radioaktivnykh atomov germaniya, neobkhodimo vzyat' poryadka 60 tonn etogo samogo galliya. Atomy germaniya nakaplivayutsya primerno za mesyats, posle chego khitrymi khimicheskimi priemami ikh otdelyayut ot misheni i pomeschayut v spetsial'niy schetchik, kotoriy daet signaly o raspade atomov germaniya (oni ved' radioaktivny!). Krome togo, schetchik daet mnogo drugikh signalov, i umnye matematiki razbirayutsya, kakie iz signalov v toy ili inoy stepeni obuslovleny neytrinnym proiskhozhdeniem. Nedostatok radiokhimicheskogo metoda - bol'shaya inertsionnost'. My vidim, skol'ko neytrino popalo v mishen' za istekshiy otchetniy mesyats, no ne znaem - v kakie imenno dni, chasy, minuty i sekundy neproshennye gosti zastrevali v gallievykh atomakh. Zato etot metod pozvolyaet lovit' nizkoenergetichnye neytrino, a metod s elektronnymi detektorami - ne pozvolyaet.

Elektronnye detektory

Elektronniy metod registratsii solnechnykh neytrino osnovan na tom, chto pri popadanii neytrino v atom misheni, posledniy inogda perekhodit v vozbuzhdennoe sostoyanie. Nu i potom, popozzhe, on perekhodit obratno, v osnovnoe. Poskol'ku perekhod atoma iz sostoyaniya v sostoyanie, kak my znaem, svyazan s peremescheniem elektronov, sootvetstvuyuschiy metod tak i nazvali - elektronnym. Pri vozvraschenii atoma v normal'noe sostoyanie voznikaet svetovaya vspyshka. CHtoby ee nablyudat', mishen' dolzhna byt' prozrachnoy. Esli vzyat' mishen' ob"emom pobol'she (neskol'ko millionov litrov) i pomestit' ee poglubzhe pod zemlyu - to vpolne mozhno registrirovat' vspyshki ot neytrino. Eto delayut, razvesiv vokrug misheni svetochuvstvitel'nye pribory - fotoumnozhiteli (chasto - po neskol'ko desyatkov tysyach shtuk) i podklyuchiv ikh k kompyuteru. V kachestve misheni lyubyat ispol'zovat' spetsial'no obrabotanniy kerosin ili ochen' chistuyu vodu. Odin iz izvestnykh nauke elektronnykh detektorov raspolozhen na dne ozera Baykal, on ispol'zuet vodu pryamo iz ozera, ona tam ochen' chistaya, a vblizi dna - dostatochno temno. K tomu zhe - ozero nastol'ko glubokoe, chto opasnye myuony prakticheski ne doletayut do dna. Drugie podobnye detektory raspolozheny v glubokikh shakhtakh. Nedostatok elektronnogo metoda - ochen' vysokie trebovaniya k chistote misheni. Ved' v toy zhe vode soderzhatsya radioaktivnye atomy (radiya, urana, toriya), kotorye pri raspade ustraivayut vspyshki! Dazhe v ochen' chistoy vode iz neskol'kikh tysyach nablyudaemykh vspyshek tol'ko odna vyzvana deystviem neytrino. I umnye programmy dolzhny etu vspyshku otlichit'! Preimuschestvo elektronnogo metoda ochevidno - uchenye tochno vidyat, v kakoy moment nashe neytrino porazilo mishen', i mogut, naprimer, ponablyudat', ne prikhodyat li neytrino chasche po ponedel'nikam v obedennoe vremya, chem rannim utrom po vtornikam. Naibolee sovremennye elektronnye detektory pozvolyayut dazhe opredelit', s kakoy storony priletelo to ili inoe neytrino. CHasche vsego, ono priletaet s solnechnoy storony, no byvaet i s drugoy tozhe. To-to zhe uchenye udivlyayutsya! Odnako nauka - ona na to i nauka, chtoby ob"yasnit' vse prirodnye kur'ezy.

Zaklyuchenie

Rezul'taty provodimykh v mire yadernykh issledovaniy daleko ne vsegda soglasuyutsya s teoriey. Naprimer, velichina potoka solnechnykh neytrino, registriruemaya v mnogochislennykh eksperimentakh, ne vpisyvaetsya v predstavlenie uchenykh o stroenii Solntsa. CHtoby vse soshlos', deyateli nauki snachala pytalis' pridumat' drugoe ustroystvo Solntsa. No ne sumeli. Teper' teoretiki uzhe govoryat, chto Solntse tut ne prichem, prosto u neytrino imeetsya osoboe svoystvo, kotoroe pozvolyaet emu mnogokratno menyat' svoyu energiyu po puti ot Solntsa do Zemli. Uslyshav pro takoy povorot sobytiy, uchenye stali stroit' vse bolee sovremennye i dorogie detektory, kotorye pozvolyat proverit', deystvitel'no li svoystva neytrino menyayutsya ot proydennogo im rasstoyaniya. Podobnye kazusy proiskhodyat vo vsekh oblastyakh yadernoy fiziki. I tak budet do tekh por, poka chelovek ne razberetsya v samykh mel'chayshikh podrobnostyakh ustroystva mira, kotoriy ego okruzhaet. Glavniy paradoks nauki sostoit imenno v tom, chto etogo ne sluchitsya nikogda.

My s vami rassmotreli zdes' tol'ko samye glavnye ponyatiya yadernoy fiziki. Suschestvuyut esche i kvarki, antiveschestvo, gravitatsionnye volny, mnogoe drugoe, trudno ponyatnoe i trudno ob"yasnimoe. Uchenykh interesuet Teoriya Bol'shogo Vzryva, proiskhozhdenie Vselennoy, ikh volnuet, est' li zhizn' na Marse i drugikh dalekikh planetakh. I po mere togo, kak my poznaem tayny materii, priobretennye znaniya i opyt nachinayut sluzhit' cheloveku, prinosit' emu pol'zu. Ved' ne bud' yadernoy fiziki, razve by my znali pro flyuorograficheskoe obsledovanie, pro atomnye stantsii, ledokol "Lenin", radioaktivnye metki, kristallografiyu, izotopnuyu ekspertizu i dogovor OSV-2! So vremenem yadernaya fizika gluboko voydet v nashu zhizn' i nam ostanetsya tol'ko udivlyat'sya, kak zhe ran'she zhili lyudi, ne imeya protonnoy pechki na svoey kukhne.

Literatura

Pri napisanii uchebnika avtor ne pol'zovalsya nikakimi literaturnymi istochnikami.