อนุภาคมูลฐาน อนุภาคที่กำหนด A b อนุภาค
B-PARTICLE
ดูอนุภาคเบต้า
เงื่อนไขทางการแพทย์ 2012
ดูเพิ่มเติมที่การตีความ คำพ้องความหมาย ความหมายของคำ และคำว่า B-PARTICLE ในภาษารัสเซียคืออะไรในพจนานุกรม สารานุกรม และหนังสืออ้างอิง:
- อนุภาค
หรือโมเลกุล - ดูเคมี ... - อนุภาค ในพจนานุกรมสารานุกรม:
1, -s, ฉ. 1. ส่วนเล็ก ๆ ระดับของบางสิ่งบางอย่าง ส่วนที่เล็กที่สุดของพรสวรรค์ 2. เหมือนกับแบบชั่วโมงประถม (spec.) … - อนุภาค ในสารานุกรมของ Brockhaus และ Efron:
หรือโมเลกุล? ดู เคมี, ... - อนุภาค ในกระบวนทัศน์เน้นเสียงเต็มรูปแบบตาม Zaliznyak:
ชิ้นส่วน "tsy, ชิ้นส่วน" tsy, ชิ้นส่วน "tsy, ชิ้นส่วน" ts, ชิ้นส่วน "tse, ชิ้นส่วน" tsam, ชิ้นส่วน "tsu, ชิ้นส่วน" tsy, ชิ้นส่วน "tsy, ชิ้นส่วน" tsey, ชิ้นส่วน "tsy, ชิ้นส่วน" tse, .. . - อนุภาค ในพจนานุกรมคำศัพท์ทางธุรกิจของรัสเซีย:
Syn: ประกายไฟ, เมล็ดพืช, ... - อนุภาค ในอรรถาภิธานรัสเซีย:
Syn: ประกายไฟ, เมล็ดพืช, ... - อนุภาค ในพจนานุกรมคำพ้องความหมายของภาษารัสเซีย:
Syn: ประกายไฟ, เมล็ดพืช, ... - อนุภาค ในพจนานุกรมอธิบายและอนุพันธ์ใหม่ของภาษารัสเซีย Efremova:
1. ก. 1) ก) ส่วนเล็ก ๆ เศษเล็กเศษน้อย ทั้งหมด. ข) ทรานส์ ระดับเล็กน้อยจำนวนเล็กน้อย ข้าว 2) ที่ง่ายที่สุดระดับประถมศึกษา ... - อนุภาค ในพจนานุกรมการสะกดคำที่สมบูรณ์ของภาษารัสเซีย:
อนุภาค, -s, ทีวี … - อนุภาค ในพจนานุกรมการสะกดคำ:
อนุภาค, -s, ทีวี … - อนุภาค ในพจนานุกรมภาษารัสเซีย Ozhegov:
1 ส่วนเล็ก, ระดับ, ปริมาณของบางสิ่ง ส่วนที่เล็กที่สุดของพรสวรรค์ อนุภาค 2 ในไวยากรณ์: คำฟังก์ชันที่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของรูปแบบ ... - PARTICLE ในพจนานุกรมของดาห์ล:
(ตัวย่อ) อนุภาค (ส่วนหนึ่งของ ... - อนุภาค ในพจนานุกรมอธิบายภาษารัสเซีย Ushakov:
อนุภาคกรัม 1. ส่วนแบ่งเล็กน้อย ส่วนหนึ่งของบางสิ่ง ฝุ่นละอองที่เล็กที่สุด นาทีนี้ฉันพร้อมแล้วที่จะสูญเสียลูกๆ ทรัพย์สิน และทุกสิ่งที่... - อนุภาค ในพจนานุกรมอธิบายของ Efremova:
อนุภาค 1. ก. 1) ก) ส่วนเล็ก ๆ เศษเล็กเศษน้อย ทั้งหมด. ข) ทรานส์ ระดับเล็กน้อยจำนวนเล็กน้อย ข้าว 2) ง่ายที่สุด ... - อนุภาค ในพจนานุกรมใหม่ของภาษารัสเซีย Efremova:
ฉัน 1. ส่วนเล็กส่วนน้อยของสิ่งทั้งหมด อ๊อต ทรานส์ ระดับเล็กน้อยจำนวนเล็กน้อย ข้าว 2. ส่วนพื้นฐานที่ง่ายที่สุด ... - อนุภาค ในพจนานุกรมอธิบายสมัยใหม่ขนาดใหญ่ของภาษารัสเซีย:
ฉัน 1. ส่วนเล็ก ๆ ส่วนหนึ่งของบางสิ่งบางอย่างทั้งหมด 2. บางสิ่งบางอย่างเล็กน้อย ข้าว ครับผม. 1. ส่วนพื้นฐานที่ง่ายที่สุดใน ... - อนุภาคมูลฐาน
อนุภาค บทนำ. E. h. ในความหมายที่แน่นอนของคำนี้เป็นหลัก อนุภาคที่ย่อยสลายไม่ได้เพิ่มเติม ซึ่งโดยสมมติฐาน ... - เครื่องเร่งอนุภาค ในสารานุกรมแห่งสหภาพโซเวียตผู้ยิ่งใหญ่ TSB:
อนุภาคที่มีประจุ - อุปกรณ์สำหรับรับอนุภาคที่มีประจุ (อิเล็กตรอน โปรตอน นิวเคลียสของอะตอม ไอออน) ที่มีพลังงานสูง เร่งด้วยไฟฟ้า... - ทฤษฎีสนามควอนตัม ในสารานุกรมแห่งสหภาพโซเวียตผู้ยิ่งใหญ่ TSB:
ทฤษฎีสนาม ทฤษฎีสนามควอนตัม - ทฤษฎีควอนตัมของระบบที่มีองศาอิสระไม่ จำกัด (สาขากายภาพ)K. ฯลฯ ... - กลศาสตร์ควอนตัม ในสารานุกรมแห่งสหภาพโซเวียตผู้ยิ่งใหญ่ TSB:
กลศาสตร์ กลศาสตร์คลื่น ทฤษฎีที่กำหนดวิธีการอธิบายและกฎการเคลื่อนที่ของอนุภาคขนาดเล็ก (อนุภาคมูลฐาน อะตอม โมเลกุล นิวเคลียสของอะตอม) และระบบของพวกมัน ... - แอนติพาร์ติเคิล ในสารานุกรมแห่งสหภาพโซเวียตผู้ยิ่งใหญ่ TSB:
กลุ่มของอนุภาคมูลฐานที่มีค่ามวลและลักษณะทางกายภาพอื่น ๆ เหมือนกันกับ "แฝด" - อนุภาค แต่ ... - อัลฟ่าสลายตัว ในสารานุกรมแห่งสหภาพโซเวียตผู้ยิ่งใหญ่ TSB:
(a-decay) การปล่อยอนุภาคแอลฟาโดยนิวเคลียสของอะตอมในกระบวนการสลายกัมมันตภาพรังสีที่เกิดขึ้นเอง (ที่เกิดขึ้นเอง) (ดูกัมมันตภาพรังสี) ที่ อ.-แม่น้ำ. จากกัมมันตภาพรังสี ("พ่อแม่") ... - ออโต้เฟส ในสารานุกรมแห่งสหภาพโซเวียตผู้ยิ่งใหญ่ TSB:
ปรากฏการณ์ที่รับรองการเร่งความเร็วของอิเล็กตรอน โปรตอน อนุภาคแอลฟา ไอออนที่มีประจุเป็นพลังงานสูง (จาก MeV หลายตัวไปจนถึง GeV หลายร้อยตัว) ในส่วนใหญ่ ... - ไฟฟ้า
- ฟรานเซนแบด ในพจนานุกรมสารานุกรมของ Brockhaus และ Euphron:
(Franzensbad หรือ Kaiser-Franzensbad) เป็นรีสอร์ทออสเตรียที่มีชื่อเสียงในสาธารณรัฐเช็ก ห่างจากเมือง Eger 41/2 กม. ที่ระดับความสูง 450 ม. เหนือ … - พอร์ซเลน ในพจนานุกรมสารานุกรมของ Brockhaus และ Euphron:
(แยง.). - เอฟ หมายถึง แผนกผลิตภัณฑ์เซรามิกส์ (ดู การผลิตเครื่องปั้นดินเผา) ที่มีกะโหลกกันของเหลว จากผลิตภัณฑ์หิน (gr?s) ... - ตารางทางกายภาพ ในพจนานุกรมสารานุกรมของ Brockhaus และ Euphron:
เทอร์โมมิเตอร์ทางกายภาพคือชุดข้อมูลตัวเลขที่แสดงคุณสมบัติทางกายภาพของสารต่างๆ ในต. ดังกล่าว โดยปกติข้อมูลเหล่านั้นจะถูกวางไว้ที่สามารถ ... - ตารางสำหรับการแปลงหน่วยทศนิยมเมตริกเป็นภาษารัสเซียและรัสเซีย - เป็นเมตริก ในพจนานุกรมสารานุกรมของ Brockhaus และ Euphron:
ในพจนานุกรมสารานุกรม การใช้มาตรการทศนิยมโดยทั่วไปเป็นที่ยอมรับ ซึ่งระบบนี้เนื่องจากความเรียบง่ายจึงสัญญาว่าจะกลายเป็นสากลในไม่ช้า หน่วยหลักของมัน ... - การนัดหยุดงานของคนงาน ในพจนานุกรมสารานุกรมของ Brockhaus และ Euphron:
I ในความหมายที่เข้มงวด S. เรียกว่าการยุติงานร่วมกันสำหรับผู้ประกอบการเพื่อให้ได้รับผลกำไรมากขึ้นสำหรับคนงาน ... - แอลกอฮอล์ ในพจนานุกรมสารานุกรมของ Brockhaus และ Euphron:
S. หรือ alcoholimetry เป็นชุดของวิธีการที่ใช้ในการกำหนดปริมาณแอลกอฮอล์ (แอลกอฮอล์ปราศจากแอลกอฮอล์, เอทิลแอลกอฮอล์) ในของเหลวแอลกอฮอล์ประเภทต่างๆ ... - แอลกอฮอล์ การผลิต และการบริโภค ในพจนานุกรมสารานุกรมของ Brockhaus และ Euphron:
การผลิตของ S. ในรัสเซียเกิดขึ้นในเวลาต่อมาหลังจากที่มันถูกค้นพบและแพร่กระจายในยุโรปตะวันตกเช่น ... - กำมะถัน, ธาตุเคมี ในพจนานุกรมสารานุกรมของ Brockhaus และ Euphron
- น้ำตาลบีท ในพจนานุกรมสารานุกรมของ Brockhaus และ Euphron:
(เกษตร) - คุณค่าของส. สำหรับวัฒนธรรมภาคสนามและเศรษฐกิจของประเทศ. - สถานที่ปลูกน้ำตาลเอสในรัสเซีย - ขนาดพืชผล... - สุขาภิบาลในการขุด ในพจนานุกรมสารานุกรมของ Brockhaus และ Euphron:
\[บทความนี้ถูกวางไว้ที่นี่เป็นส่วนเพิ่มเติมจากบทความ Miners, Mountain Police and Mining\]. - จำนวนคนงานที่เกี่ยวข้องกับการขุดจาก ... - รีบินสค์ ในพจนานุกรมสารานุกรมของ Brockhaus และ Euphron:
เมืองในเขตของจังหวัด Yaroslavl บนแม่น้ำโวลก้าที่จุดบรรจบของแม่น้ำ Cheremkha แม่น้ำ Sheksna ไหลลงสู่แม่น้ำโวลก้ากับเมือง … - รัสเซีย ฝ่ายเศรษฐกิจ : ประกันภัย ในพจนานุกรมสารานุกรมของ Brockhaus และ Euphron:
1) ภาพรวมทั่วไป ปัจจุบันองค์กรประกันภัยรูปแบบต่อไปนี้ดำเนินการใน R.: 1) หน่วยงานของรัฐ 2) สถาบัน zemstvo 3) ... - รัสเซีย ฝ่ายเศรษฐกิจ: เส้นทางคมนาคม ในพจนานุกรมสารานุกรมของ Brockhaus และ Euphron:
I I. ข้อมูลทางประวัติศาสตร์ชิ้นแรกที่บอกถึงการจัดวางงานถนนบางประเภทใน R. มีอายุย้อนไปถึงศตวรรษที่ 17 และชี้ไปที่... - ภาวะเจริญพันธุ์ ในพจนานุกรมสารานุกรมของ Brockhaus และ Euphron:
หรือภาวะเจริญพันธุ์ของประชากร - อัตราส่วนของจำนวนการเกิดต่อจำนวนผู้อยู่อาศัยในช่วงเวลาที่กำหนดในดินแดนที่กำหนด ของประเทศที่ ... - โรงเรียนจริง ในพจนานุกรมสารานุกรมของ Brockhaus และ Euphron:
ประวัติเริ่มต้นของโรงเรียน R. ทางตะวันตกมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับประวัติศาสตร์การศึกษาจริงในประเทศเยอรมนี โดยเป็นแห่งแรกที่ใช้ชื่อ Realschule ... - RACES ในพจนานุกรมสารานุกรมของ Brockhaus และ Euphron:
หรือเผ่าพันธุ์มนุษย์ - การมีอยู่ของความแตกต่างทางกายภาพระหว่างผู้คนหรือการแบ่งมนุษยชาติออกเป็นสายพันธุ์ที่แยกจากกันนั้นทุกคนรู้จักไม่มากก็น้อย ... - ค่าเมือง ในพจนานุกรมสารานุกรมของ Brockhaus และ Euphron:
ตามข้อบังคับของเมืองในปี พ.ศ. 2435 รายการต่อไปนี้ของ R. เป็นกองทุนของการตั้งถิ่นฐานในเมือง: การบำรุงรักษาการบริหารราชการในเมืองและการผลิตเงินบำนาญ ... - ข้าวสาลีในการเกษตรและเศรษฐกิจ ในพจนานุกรมสารานุกรมของ Brockhaus และ Euphron
- การจัดระเบียบของทหาร ในพจนานุกรมสารานุกรมของ Brockhaus และ Euphron:
หลักการสำคัญของกองกำลัง O. ถูกกำหนดโดยจุดประสงค์: เพื่อเป็นกองกำลังติดอาวุธของรัฐ จากภายนอกความเชื่อมโยงระหว่างกองทัพกับรัฐแสดงออกโดยอำนาจสูงสุด ... - เงินสดเงินเดือน ในพจนานุกรมสารานุกรมของ Brockhaus และ Euphron:
1) ในกรมทหาร - พวกเขาเช่น O. ในกรมทหารเรือมีความหมายต่างกันในด้านหนึ่งสำหรับเจ้าหน้าที่และ ... - MOSCOW-YAROSLAVSK-ARKHANGELSK RAILWAY ในพจนานุกรมสารานุกรมของ Brockhaus และ Euphron:
จุดเริ่มต้นของเครือข่ายเส้นทางรถไฟที่สำคัญในขณะนี้คือทางรถไฟ M.-Yaroslavl ซึ่งมีอยู่ก่อนการตีพิมพ์กฎบัตรของสังคม ผ. สายมอสโก - ... - MOSCOW-KURSKAYA, MOSCOW-NIZHNY NOVGORODSKAYA และ MUROMSK RAILWAY ในพจนานุกรมสารานุกรมของ Brockhaus และ Euphron:
รัฐบาล; การจัดการในมอสโก ประกอบด้วยบรรทัด: M.-Kursk 503 ศตวรรษ, M.-Nizhny Novgorod 410 ศตวรรษ และ Muromskaya 107 c. รวม 1,020 c. … - ระบบ MARIINSKY ในพจนานุกรมสารานุกรมของ Brockhaus และ Euphron:
ฉันเป็นสายน้ำที่สำคัญที่สุดที่เชื่อมต่อแม่น้ำโวลก้ากับท่าเรือเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก ส่วนหลักของระบบ: แม่น้ำ Sheksna, Beloozero, แม่น้ำ Kovzha (แคสเปียน ...
1.2. คุณสมบัติ β -รังสี
รังสีเบต้า ( ข -อนุภาค) เป็นกระแสของอิเล็กตรอน (โพซิตรอน) ซึ่งแต่ละตัวมีประจุเท่ากับประจุพื้นฐานหนึ่งประจุ คือ 4.8 × 10 - 10 หน่วยไฟฟ้าสถิต CGSE หรือ 1.6 10 -19 คูลอมบ์ มวลส่วนที่เหลือ ข -อนุภาคมีค่าเท่ากับ 1/1840 ของมวลเบื้องต้นของอะตอมไฮโดรเจน (น้อยกว่ามวล 7000 เท่า α -อนุภาค) หรือในหน่วยสัมบูรณ์ 9.1 × 10 -28 กรัม ตั้งแต่ ข อนุภาคเคลื่อนที่ด้วยความเร็วมากกว่า α -อนุภาคเท่ากับ » 0.988 (มวลของไอน์สไตน์) ของความเร็วแสง แล้วมวลของพวกมันควรคำนวณตามสมการสัมพัทธภาพ:
ที่ไหน แล้ว - มวลพัก (9.1 10 -28 ก.)
วี - ความเร็ว β -อนุภาค;
ค คือความเร็วแสง
ให้เร็วที่สุด β -อนุภาค ม ≈ 16 ม .
เมื่อปล่อยหนึ่ง ข -อนุภาค หมายเลขซีเรียลขององค์ประกอบเพิ่มขึ้น (การปล่อยอิเล็กตรอน) หรือลดลง (การปล่อยโพซิตรอน) ทีละหนึ่ง การสลายตัวของเบต้ามักจะมาพร้อมกับ g -การแผ่รังสี ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีแต่ละตัวจะปล่อยชุด ข -อนุภาคที่มีพลังงานต่างกันมาก ซึ่งอย่างไรก็ตาม ไม่เกินคุณลักษณะพลังงานสูงสุดของไอโซโทปที่กำหนด
สเปกตรัมพลังงาน ข - การแผ่รังสีจะแสดงในรูปที่ 1.5, 1.6. นอกเหนือจากสเปกตรัมของพลังงานที่ต่อเนื่องแล้ว องค์ประกอบรังสีบางชนิดยังมีลักษณะเฉพาะด้วยการมีอยู่ของสเปกตรัมเส้นที่เกี่ยวข้องกับการสกัดอิเล็กตรอนทุติยภูมิโดย g-quanta จากวงโคจรของอิเล็กตรอนของอะตอม (ปรากฏการณ์ของการแปลงภายใน) สิ่งนี้จะเกิดขึ้นเมื่อ β - การสลายตัวต้องผ่านระดับพลังงานปานกลาง และการกระตุ้นสามารถกำจัดได้ไม่เพียงแค่การปล่อย γ -ควอนตัม แต่ด้วยการเคาะอิเล็กตรอนออกจากเปลือกชั้นใน
อย่างไรก็ตาม จำนวน ข -อนุภาคที่สอดคล้องกับเส้นเหล่านี้มีขนาดเล็ก
ความต่อเนื่องของสเปกตรัมเบต้าอธิบายโดยการปล่อยพร้อมกัน ข -อนุภาคและนิวตริโน
p = n + β + + η(นิวตริโน)
n = p + β - + η(แอนตินิวตริโน)
นิวตริโนใช้พลังงานบางส่วนของการสลายตัวของเบต้า
พลังงานเฉลี่ย ข -อนุภาคมีค่าเท่ากับ 1/3 อีแม็กซ์และผันผวนระหว่าง 0.25–0.45 อีแม็กซ์สำหรับสารต่างๆ ระหว่างพลังงานสูงสุด อีแม็กซ์ ข -ค่าคงที่การแผ่รังสีและการสลายตัว lองค์ประกอบ Sergent กำหนดอัตราส่วน (for อีสูงสุด > 0.5 เมฟ),
l = k∙E 5 สูงสุด (1.12)
ดังนั้น สำหรับ β - พลังงานรังสี β -อนุภาคมีขนาดใหญ่ ครึ่งชีวิตสั้นลง ตัวอย่างเช่น:
Pb 210 (RaD) T = 22 ปี อีแม็กซ์ = 0.014 MeV;
Bi 214 (RaC) T = 19.7 เดือน อีแม็กซ์ = 3.2 เมกกะวี
1.2.1. ปฏิสัมพันธ์ β - การแผ่รังสีกับสสาร
เมื่อโต้ตอบ β -อนุภาคที่มีสสาร เป็นไปได้ในกรณีต่อไปนี้:
ก) การแตกตัวเป็นไอออนของอะตอม. มันมาพร้อมกับการแผ่รังสีลักษณะเฉพาะ ความสามารถในการแตกตัวเป็นไอออน β -อนุภาคขึ้นอยู่กับพลังงานของพวกมัน ไอออนไนซ์จำเพาะยิ่งมาก ยิ่งมีพลังงานน้อยลง β -อนุภาค ตัวอย่างเช่น ด้วยพลังงาน β -อนุภาค 0.04 MeV 200 คู่ของไอออนเกิดขึ้นต่อ 1 ซม. ของเส้นทาง 2 MeV - 25 คู่; 3 MeV - 4 คู่
b) การกระตุ้นของอะตอมเป็นเรื่องปกติสำหรับ β -อนุภาคที่มีพลังงานสูงเมื่อเวลาปฏิสัมพันธ์ β -อนุภาคที่มีอิเล็กตรอนมีน้อยและความน่าจะเป็นของไอออไนเซชันมีน้อย ในกรณีนี้ β -อนุภาคกระตุ้นอิเล็กตรอน พลังงานกระตุ้นจะถูกลบออกโดยการปล่อยรังสีเอกซ์ที่มีลักษณะเฉพาะ และในรังสีเอกซ์ พลังงานกระตุ้นส่วนสำคัญจะปรากฏออกมาในรูปของแสงวาบ - วาบ (เช่น ในบริเวณที่มองเห็นได้)
c) การกระเจิงแบบยืดหยุ่น. เกิดขึ้นเมื่อสนามไฟฟ้าของนิวเคลียส (อิเล็กตรอน) เบี่ยงเบน β -อนุภาคในขณะที่พลังงาน β -อนุภาคไม่เปลี่ยนแปลง มีเพียงทิศทางที่เปลี่ยนไป (ด้วยมุมเล็กๆ)
d) การชะลอตัวของอิเล็กตรอนในสนามคูลอมบ์ของนิวเคลียสในกรณีนี้ รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าจะเกิดขึ้นเมื่อมีพลังงานมากขึ้น ความเร่งที่อิเล็กตรอนประสบก็จะยิ่งมากขึ้น เนื่องจากอิเล็กตรอนแต่ละตัวมีความเร่งต่างกัน สเปกตรัมของเบรมสตราลุงจึงมีความต่อเนื่อง การสูญเสียพลังงานสำหรับ bremsstrahlung ถูกกำหนดโดยนิพจน์: อัตราส่วนของการสูญเสียพลังงานสำหรับ bremsstrahlung ต่อการสูญเสียสำหรับการกระตุ้นและไอออไนซ์:
ดังนั้นการสูญเสียและ bremsstrahlung จึงมีความสำคัญสำหรับพลังงานอิเล็กตรอนสูงที่มีเลขอะตอมสูงเท่านั้น
สำหรับคนส่วนใหญ่ β -อนุภาคพลังงานสูงสุดอยู่ในช่วง 0.014–1.5 MeV เราสามารถสรุปได้ว่าสำหรับเส้นทาง 1 ซม. β -อนุภาคก่อตัวเป็นไอออน 100 - 200 คู่ α -อนุภาคต่อเส้นทาง 1 ซม. ก่อตัวเป็นไอออน 25 - 60,000 คู่ ดังนั้นเราจึงสามารถสรุปได้ว่าความจุไอออไนซ์จำเพาะ β- รังสีมีขนาดเล็กกว่ารังสี α สองอันดับ ไอออไนซ์น้อยลง - พลังงานสูญเสียช้าลงเนื่องจากพลังงานไอออไนซ์ (และความน่าจะเป็นของการกระตุ้น) β - อนุภาคมีขนาดเล็กกว่า 2 คำสั่งซึ่งหมายความว่ามันช้าลง 2 คำสั่งของขนาดช้าลงนั่นคือประมาณการวิ่ง β -อนุภาคมีขนาดใหญ่กว่า for . 2 ลําดับ α- อนุภาค 10 มก. / ซม. 2 100 \u003d 1,000 มก. / ซม. 2 ≈ 1 ก. / ซม. 2
รังสีอัลฟ่า(a)- ฮีเลียมไอออนที่มีประจุบวก (He ++) บินออกจากนิวเคลียสของอะตอมด้วยความเร็ว 14,000-20,000 กม. / ชม. พลังงานอนุภาคคือ 4-9 MeV ตามกฎแล้วมีการแผ่รังสีเอในองค์ประกอบกัมมันตภาพรังสีธรรมชาติที่หนักและส่วนใหญ่ (เรเดียมทอเรียม ฯลฯ ) พิสัยของอนุภาคเอในอากาศจะเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของพลังงานของการแผ่รังสีเอ
ตัวอย่างเช่น, a-อนุภาคทอเรียม(Th232) มีพลังงาน 3.9 V MeV วิ่งในอากาศ 2.6 ซม. และอนุภาคเรเดียม C ที่มีพลังงาน 7.68 MeV มีการวิ่ง 6.97 ซม. ความหนาของตัวดูดซับต่ำสุดที่จำเป็นสำหรับการดูดกลืนอนุภาคทั้งหมดเรียกว่า เรียกใช้อนุภาคเหล่านี้ในสารที่กำหนด ช่วงของอนุภาค a ในน้ำและเนื้อเยื่อ 0.02-0.06 มม.
a-อนุภาคดูดซับอย่างสมบูรณ์ด้วยกระดาษทิชชู่หรืออลูมิเนียมบาง ๆ คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งของรังสีอัลฟาคือผลของไอออไนซ์ที่รุนแรง ระหว่างทางเคลื่อนที่ อนุภาคในก๊าซจะก่อตัวเป็นไอออนจำนวนมาก ตัวอย่างเช่น ในอากาศที่ความดัน 15° และ 750 มม. อนุภาคหนึ่งตัวสร้างไอออน 150,000-250,000 คู่ ขึ้นอยู่กับพลังงานของมัน
ตัวอย่างเช่น ไอออไนซ์จำเพาะในอากาศ อนุภาคเอจากเรดอนมีพลังงาน 5.49 MeV เป็นไอออน 2,500 คู่ต่อเส้นทาง 1 มม. ความหนาแน่นของไอออไนเซชันที่ส่วนท้ายของการวิ่งของอนุภาค α เพิ่มขึ้น ดังนั้นความเสียหายต่อเซลล์ที่สิ้นสุดการวิ่งจะมากกว่าช่วงเริ่มต้นของการวิ่งประมาณ 2 เท่า
คุณสมบัติทางกายภาพของอนุภาคเอกำหนดคุณสมบัติของผลกระทบทางชีวภาพต่อร่างกายและวิธีการป้องกันรังสีชนิดนี้ การฉายรังสีภายนอกด้วยรังสีเอกซ์นั้นไม่เป็นอันตราย เนื่องจากการเคลื่อนตัวออกห่างจากแหล่งกำเนิดเพียงไม่กี่ (10-20) เซนติเมตร ก็เพียงพอแล้ว หรือติดตั้งฉากกั้นที่ทำจากกระดาษ ผ้า อลูมิเนียม และวัสดุทั่วไปอื่นๆ เพื่อให้รังสีมี ดูดซึมได้อย่างสมบูรณ์
ยิ่ง รังสีอันตรายแสดงเมื่อถูกชนและฝากไว้ภายในองค์ประกอบ a-emitting กัมมันตภาพรังสี ในกรณีเหล่านี้ เซลล์และเนื้อเยื่อของร่างกายจะถูกฉายรังสีโดยตรง
เบต้า (b) -รังสี- กระแสอิเล็กตรอนพุ่งออกมาจากนิวเคลียสของอะตอมด้วยความเร็วประมาณ 100,000-300,000 กม. / วินาที พลังงานสูงสุดของอนุภาคอนุภาคอยู่ในช่วง 0.01 ถึง 10 MeV ประจุของอนุภาค b มีค่าเท่ากับเครื่องหมายและขนาดของประจุของอิเล็กตรอน การเปลี่ยนแปลงกัมมันตภาพรังสีของประเภท b-decay นั้นแพร่หลายในองค์ประกอบกัมมันตภาพรังสีตามธรรมชาติและประดิษฐ์
รังสีเอกซ์มีพลังทะลุทะลวงมากกว่ารังสีเอกซ์ พิสัยของพวกมันในอากาศมีตั้งแต่เศษส่วนของมิลลิเมตรจนถึงหลายเมตรทั้งนี้ขึ้นอยู่กับพลังงานของรังสีเอกซ์ ดังนั้นช่วงของอนุภาค b ที่มีพลังงาน 2-3 MeV ในอากาศคือ 10-15 ม. และในน้ำและเนื้อเยื่อจะวัดเป็นมิลลิเมตร ตัวอย่างเช่น ช่วงของอนุภาค b ที่ปล่อยออกมาจากฟอสฟอรัสกัมมันตภาพรังสี (P32) ที่มีพลังงานสูงสุด 1.7 MeV ในเนื้อเยื่อคือ 8 มม.
b-อนุภาคที่มีพลังงานเท่ากับ 1 MeV สามารถสร้างไอออนได้ประมาณ 30,000 คู่ในอากาศ ความสามารถในการแตกตัวเป็นไอออนของอนุภาค b นั้นน้อยกว่าอนุภาค a ที่มีพลังงานเดียวกันหลายเท่า
การสัมผัสกับรังสีเอกซ์ในร่างกายสามารถแสดงออกได้ทั้งด้วยการฉายรังสีภายนอกและภายในในกรณีที่มีการกลืนกินสารออกฤทธิ์ที่ปล่อยอนุภาค b เข้าสู่ร่างกาย เพื่อป้องกันรังสี b-ray ในระหว่างการฉายรังสีภายนอก จำเป็นต้องใช้ฉากกั้นที่ทำจากวัสดุ (แก้ว อลูมิเนียม ตะกั่ว ฯลฯ) ความเข้มของรังสีลดลงได้โดยการเพิ่มระยะห่างจากแหล่งกำเนิด
นิวเคลียสทำมาจากอะไร? ส่วนต่าง ๆ ของนิวเคลียสถูกยึดเข้าด้วยกันอย่างไร? พบว่ามีกองกำลังขนาดมหึมาซึ่งยึดส่วนประกอบต่างๆ ของนิวเคลียสไว้ เมื่อพลังเหล่านี้ถูกปลดปล่อย พลังงานที่ปล่อยออกมานั้นมหาศาลเมื่อเทียบกับพลังงานเคมี มันเหมือนกับการเปรียบเทียบการระเบิดของระเบิดปรมาณูกับการระเบิดของทีเอ็นที สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าการระเบิดปรมาณูเกิดจากการเปลี่ยนแปลงภายในนิวเคลียส ในขณะที่ระหว่างการระเบิดของทีเอ็นที เฉพาะอิเล็กตรอนบนเปลือกนอกของอะตอมเท่านั้นที่ถูกจัดเรียงใหม่แล้วแรงที่ยึดนิวตรอนและโปรตอนไว้ด้วยกันในนิวเคลียสคืออะไร?
ปฏิสัมพันธ์ทางไฟฟ้าเกี่ยวข้องกับอนุภาค - โฟตอน ในทำนองเดียวกัน ยูกาวะแนะนำว่าแรงดึงดูดระหว่างโปรตอนและนิวตรอนมีสนามชนิดพิเศษ และการสั่นของสนามนี้มีพฤติกรรมเหมือนอนุภาค ซึ่งหมายความว่าเป็นไปได้ว่านอกจากนิวตรอนและโปรตอนแล้ว ยังมีอนุภาคอื่นๆ ในโลกอีกด้วย ยูคาวะสามารถสรุปคุณสมบัติของอนุภาคเหล่านี้ได้จากคุณลักษณะที่ทราบกันดีอยู่แล้วของแรงนิวเคลียร์ ตัวอย่างเช่น เขาทำนายว่าพวกมันควรมีมวลมากกว่าอิเล็กตรอน 200-300 เท่า และโอ้ปาฏิหาริย์! - เพิ่งค้นพบอนุภาคที่มีมวลดังกล่าวในรังสีคอสมิก! อย่างไรก็ตาม ไม่นานมานี้กลับกลายเป็นว่านี่ไม่ใช่อนุภาคเดียวกันเลย พวกเขาเรียกมันว่า มูน หรือ มูน
และหลังจากนั้นไม่นาน ในปี 1947 หรือ 1948 อนุภาค π-meson หรือ pion ก็ถูกค้นพบที่ตรงตามข้อกำหนดของ Yukawa ปรากฎว่าเพื่อให้ได้แรงนิวเคลียร์จะต้องเพิ่มไพออนให้กับโปรตอนและนิวตรอน "มหัศจรรย์! - คุณจะร้องอุทาน - ด้วยความช่วยเหลือของทฤษฎีนี้ ตอนนี้ เราจะสร้างพลวัตของนิวเคลียร์ควอนตัม และ pion จะให้บริการตามวัตถุประสงค์ที่ Yukawa แนะนำพวกเขา มาดูกันว่าทฤษฎีนี้ได้ผลหรือไม่ และถ้าเป็นเช่นนั้น เราจะอธิบายทุกอย่าง” หมดหวัง! ปรากฎว่าการคำนวณในทฤษฎีนี้ซับซ้อนมากจนยังไม่มีใครทำสำเร็จและดึงผลที่ตามมาออกจากทฤษฎีนี้ ไม่มีใครมีโชคในการเปรียบเทียบกับการทดลอง และดำเนินมาเกือบ 20 ปีแล้ว!
มีบางอย่างไม่ยึดติดกับทฤษฎี เราไม่รู้ว่าจริงหรือไม่ อย่างไรก็ตาม เรารู้อยู่แล้วว่ามีบางอย่างขาดหายไป มีความผิดปกติบางอย่างแฝงตัวอยู่ในนั้น ขณะที่เรากำลังเหยียบย่ำทฤษฎี พยายามคำนวณผลที่ตามมา ผู้ทดลองค้นพบบางสิ่งในช่วงเวลานี้ ก็ μ-เมซอน หรือ มิวออน ตัวเดียวกัน และเรายังไม่รู้ว่ามันดีสำหรับอะไร อีกครั้ง พบอนุภาค "พิเศษ" จำนวนมากในรังสีคอสมิก จนถึงปัจจุบันมีมากกว่า 30 ตัวแล้วและความเชื่อมโยงระหว่างพวกเขายังคงเข้าใจยากและยังไม่ชัดเจนว่าธรรมชาติต้องการอะไรจากพวกเขาและขึ้นอยู่กับใคร ต่อหน้าเรา อนุภาคเหล่านี้ยังไม่ปรากฏเป็นการแสดงออกที่แตกต่างกันของสาระสำคัญเดียวกัน และความจริงที่ว่ามีกลุ่มของอนุภาคที่แตกต่างกันเป็นเพียงภาพสะท้อนของการมีอยู่ของข้อมูลที่ไม่ต่อเนื่องกันโดยไม่มีทฤษฎีที่ยอมรับได้ หลังจากความสำเร็จที่ปฏิเสธไม่ได้ของควอนตัมอิเล็กโทรไดนามิก - ข้อมูลบางชุดจากฟิสิกส์นิวเคลียร์ เศษความรู้ กึ่งประสบการณ์ กึ่งทฤษฎี พวกเขาถูกถามโดยธรรมชาติของปฏิสัมพันธ์ของโปรตอนกับนิวตรอนและดูว่าอะไรจะเกิดขึ้นโดยไม่เข้าใจว่าแรงเหล่านี้มาจากไหน นอกเหนือจากที่อธิบายไว้แล้วยังไม่มีความคืบหน้าที่สำคัญ
แต่ท้ายที่สุดก็มีองค์ประกอบทางเคมีมากมายและทันใดนั้นพวกเขาก็เห็นความเชื่อมโยงระหว่างพวกเขาซึ่งแสดงโดยตารางธาตุของ Mendeleev สมมติว่าโพแทสเซียมและโซเดียม - สารที่มีคุณสมบัติทางเคมีใกล้เคียงกัน - ในตารางตกอยู่ในคอลัมน์เดียว ดังนั้นเราจึงพยายามสร้างตารางเหมือนตารางธาตุสำหรับอนุภาคใหม่ Gell-Mann ในสหรัฐอเมริกาและ Nishijima ในญี่ปุ่นเสนอตารางดังกล่าวอย่างอิสระ พื้นฐานของการจัดประเภทคือตัวเลขใหม่ เช่น ประจุไฟฟ้า มันถูกกำหนดให้กับแต่ละอนุภาคและเรียกว่า "ความแปลกประหลาด" S. ตัวเลขนี้ไม่เปลี่ยนแปลง (เช่นเดียวกับประจุไฟฟ้า) ในปฏิกิริยาที่เกิดจากแรงนิวเคลียร์
ในตาราง. 2.2 แสดงอนุภาคใหม่ เราจะไม่พูดถึงรายละเอียดในตอนนี้ แต่ตารางอย่างน้อยก็แสดงให้เห็นว่าเรายังรู้น้อยเพียงใด ภายใต้สัญลักษณ์ของแต่ละอนุภาคคือมวลของมันซึ่งแสดงเป็นหน่วยที่เรียกว่า megaelectronvolts หรือ MeV (1 MeV คือ 1.782 * 10 -27 G). เราจะไม่เข้าสู่เหตุผลทางประวัติศาสตร์ที่บังคับให้มีการแนะนำหน่วยนี้ อนุภาคมีขนาดใหญ่กว่าในตารางด้านบน ในคอลัมน์หนึ่งมีอนุภาคของประจุไฟฟ้าเดียวกัน เป็นกลาง - ตรงกลาง บวก - ขวา ลบ - ไปทางซ้าย
อนุภาคถูกขีดเส้นใต้ด้วยเส้นทึบ "เรโซแนนซ์" - พร้อมจังหวะ ไม่มีอนุภาคในตารางเลย: ไม่มีโฟตอนและกราวิตอน อนุภาคที่สำคัญมากที่มีมวลและประจุเป็นศูนย์ (ไม่ตกอยู่ในรูปแบบการจัดหมวดหมู่แบริออน-เมสัน-เลปตัน) และไม่มีเรโซแนนซ์ใหม่ (φ , f, Y * ฯลฯ .) แอนติพาร์ติเคิลของมีซอนอยู่ในตาราง และสำหรับแอนติพาร์ติเคิลของเลปตันและแบริออน จำเป็นต้องรวบรวมตารางใหม่ที่คล้ายกับตารางนี้ แต่จะสะท้อนเฉพาะในส่วนที่เกี่ยวกับคอลัมน์ศูนย์เท่านั้น แม้ว่าอนุภาคทั้งหมด ยกเว้นอิเล็กตรอน นิวตริโน โฟตอน กราวิตอน และโปรตอน จะไม่เสถียร ผลิตภัณฑ์จากการสลายของพวกมันถูกเขียนขึ้นเพื่อการเรโซแนนซ์เท่านั้น ความแปลกประหลาดของ leptons ไม่ได้ถูกเขียนขึ้นเนื่องจากแนวคิดนี้ใช้ไม่ได้กับพวกมัน - พวกมันไม่มีปฏิสัมพันธ์อย่างรุนแรงกับนิวเคลียส
อนุภาคที่รวมกับนิวตรอนและโปรตอนเรียกว่าแบริออน นี่คือ "แลมบ์ดา" ที่มีมวล 1115.4 MeV และ "ซิกมา" อีกสามตัวที่เรียกว่า ซิกมาลบ ซิกมาศูนย์ ซิกมาพลัส ซึ่งมีมวลเกือบเท่ากัน กลุ่มอนุภาคที่มีมวลเกือบเท่ากัน (ผลต่าง 1-2%) เรียกว่ามัลติเพลต อนุภาคทั้งหมดในทวีคูณมีความแปลกประหลาดเหมือนกัน มัลติเพล็ตแรกคือโปรตอนคู่ (ดับเบิ้ล) - นิวตรอน จากนั้นแลมบ์ดาเสื้อกล้าม (เดี่ยว) ตามด้วยซิกมาสามเท่า (สามเท่า) ดับเบิ้ล xi และเสื้อเดี่ยวโอเมก้า-ลบ เริ่มในปี 2504 มีการค้นพบอนุภาคหนักชนิดใหม่ แต่เป็นอนุภาค? พวกมันมีช่วงชีวิตที่สั้นมาก (สลายตัวทันทีที่ก่อตัว) ซึ่งไม่ทราบว่าจะเรียกพวกมันว่าอนุภาคใหม่หรือพิจารณาว่าเป็นปฏิกิริยา "สะท้อน" ระหว่างผลิตภัณฑ์ที่สลายตัว กล่าวคือ Λ และ π ที่จุดตายตัว พลังงาน.
สำหรับปฏิกิริยานิวเคลียร์นอกเหนือจากแบริออนจำเป็นต้องมีอนุภาคอื่น - มีซอน ประการแรกคือไพออนสามชนิด (บวก ศูนย์และลบ) สร้างแฝดสามใหม่ พบอนุภาคใหม่ - K-mesons (นี่คือ doublet K+ และ K 0 ). อนุภาคทุกตัวมีปฏิปักษ์ เว้นแต่ว่าอนุภาคจะเป็นปฏิปักษ์ของมันเอง พูดว่า π+ และ π- เป็นปฏิปักษ์ของกันและกัน a π 0 เป็นปฏิปักษ์ของมันเอง ปฏิปักษ์และ K- ด้วย K + และ K 0 พร้อม K 0 `. นอกจากนี้ หลังปี 1961 เราเริ่มค้นพบมีซอนใหม่ หรือชนิดของมีซอน ซึ่งสลายไปเกือบจะในทันที ความอยากรู้อยากเห็นอย่างหนึ่งเรียกว่าโอเมก้า ω มวลของมันคือ 783 มันกลายเป็นสามไพออน มีรูปแบบอื่นซึ่งได้พีออนหนึ่งคู่
ธาตุหายากบางชนิดหลุดออกจากตารางธาตุที่ประสบความสำเร็จ อนุภาคบางตัวก็หลุดออกจากตารางของเรา อนุภาคเหล่านี้เป็นอนุภาคที่ไม่มีปฏิกิริยารุนแรงกับนิวเคลียส ไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยานิวเคลียร์ และยังไม่มีปฏิสัมพันธ์อย่างรุนแรงต่อกันและกัน (เข้าใจว่าเป็นปฏิกิริยาที่ทรงพลังซึ่งให้พลังงานปรมาณู) อนุภาคเหล่านี้เรียกว่าเลปตอน สิ่งเหล่านี้รวมถึงอิเล็กตรอน (อนุภาคที่เบามากที่มีมวล 0.51 MeV) และมิวออน (ที่มีมวล 206 เท่าของอิเล็กตรอน) เท่าที่เราสามารถตัดสินได้จากการทดลองทั้งหมด อิเล็กตรอนและมิวออนต่างกันในมวลเท่านั้น คุณสมบัติทั้งหมดของมิวออน ปฏิกิริยาทั้งหมดไม่แตกต่างจากคุณสมบัติของอิเล็กตรอน - มีเพียงอันเดียวเท่านั้นที่หนักกว่าอีกอันหนึ่ง ทำไมหนักกว่า มีประโยชน์อะไรเราไม่รู้ นอกจากนี้ยังมีไรที่เป็นกลาง - นิวทริโนที่มีมวลเป็นศูนย์ ยิ่งกว่านั้น เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่ามีนิวตริโนอยู่สองประเภท: ชนิดหนึ่งเกี่ยวข้องกับอิเล็กตรอนและอีกชนิดหนึ่งเกี่ยวข้องกับมิวออน
ในที่สุดก็มีอนุภาคอีกสองอนุภาคที่ไม่มีปฏิกิริยากับนิวเคลียส หนึ่งที่เรารู้อยู่แล้วคือโฟตอน และถ้าสนามโน้มถ่วงมีคุณสมบัติเชิงกลของควอนตัมด้วย (แม้ว่าทฤษฎีความโน้มถ่วงควอนตัมจะยังไม่ได้รับการพัฒนา) บางทีอาจมีอนุภาคกราวิตอนที่มีมวลเป็นศูนย์ด้วย
"มวลศูนย์" คืออะไร? มวลที่เราให้คือมวลของอนุภาคที่อยู่นิ่ง หากอนุภาคมีมวลเป็นศูนย์ก็หมายความว่ามันไม่กล้าพักผ่อน โฟตอนไม่เคยหยุดนิ่ง มีความเร็ว 300,000 กม./วินาทีเสมอ เราจะยังคงเข้าใจทฤษฎีสัมพัทธภาพและพยายามเจาะลึกถึงความหมายของแนวคิดเรื่องมวล
ดังนั้นเราจึงได้เจออนุภาคต่างๆ ที่รวมกันดูเหมือนจะเป็นส่วนพื้นฐานของสสาร โชคดีที่อนุภาคเหล่านี้ไม่ได้มีปฏิสัมพันธ์แตกต่างกันทั้งหมด เห็นได้ชัดว่ามีปฏิสัมพันธ์ระหว่างกันเพียงสี่ประเภทเท่านั้น เราเรียงตามลำดับความแรงที่ลดลง: แรงนิวเคลียร์ ปฏิกิริยาทางไฟฟ้า (อันตรกิริยา β-สลายตัวและความโน้มถ่วง โฟตอนโต้ตอบกับอนุภาคที่มีประจุทั้งหมดด้วยแรงที่กำหนดโดยค่าคงที่จำนวน 1/137 กฎโดยละเอียดของการเชื่อมต่อนี้เป็นที่รู้จัก - นี่คือควอนตัมอิเล็กโตรไดนามิกส์ แรงโน้มถ่วงทำปฏิกิริยากับพลังงานใดๆ แต่อ่อนมาก อ่อนกว่าไฟฟ้ามาก และกฎข้อนี้ก็เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้ว จากนั้นก็มีสิ่งที่เรียกว่าการสลายตัวแบบอ่อน: β-decay เนื่องจากนิวตรอนสลายตัวไปค่อนข้างช้า โปรตอน อิเล็กตรอน และนิวตริโน กฎนี้ถูกชี้แจง และปฏิสัมพันธ์ที่รุนแรงที่เรียกว่ามีสัน (พันธะของเมซอนกับแบริออน) มีแรงเท่ากับหนึ่งในระดับนี้และกฎของมันก็คลุมเครือแม้ว่าบางส่วน กฎเกณฑ์ต่างๆ เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้ว เช่น จำนวนแบริออนไม่เปลี่ยนแปลงในปฏิกิริยาใดๆ
สถานการณ์ที่ฟิสิกส์สมัยใหม่พบว่าตัวเองต้องถือว่าแย่มาก ฉันจะสรุปในคำพูดเหล่านี้: นอกแก่นแท้ ดูเหมือนเราจะรู้ทุกอย่าง ภายในกลศาสตร์ควอนตัมนั้นถูกต้องไม่พบการละเมิดหลักการที่นั่น
ขั้นที่ความรู้ทั้งหมดของเราดำเนินการคืออวกาศ-เวลาเชิงสัมพัทธภาพ เป็นไปได้ว่าแรงโน้มถ่วงจะเกี่ยวข้องกับมันด้วย เราไม่รู้ว่าจักรวาลเริ่มต้นอย่างไร และเราไม่เคยตั้งค่าการทดลองเพื่อทดสอบแนวคิดของเราเกี่ยวกับกาลอวกาศอย่างถูกต้องแม่นยำในระยะทางสั้นๆ เรารู้เพียงว่านอกระยะทางเหล่านี้ มุมมองของเราจะไม่ผิดเพี้ยน หนึ่งยังสามารถเพิ่มเติมว่ากฎของเกมคือหลักการของกลศาสตร์ควอนตัม และเท่าที่เราทราบ พวกมันนำไปใช้กับอนุภาคใหม่ ไม่ได้เลวร้ายไปกว่าอนุภาคเก่า การค้นหาที่มาของแรงนิวเคลียร์นำเราไปสู่อนุภาคใหม่ แต่การค้นพบทั้งหมดนี้ทำให้เกิดความสับสนเท่านั้น เราไม่มีความเข้าใจอย่างถ่องแท้เกี่ยวกับความสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน แม้ว่าเราจะได้เห็นความเชื่อมโยงที่ชัดเจนระหว่างพวกเขาแล้วก็ตาม เห็นได้ชัดว่าเรากำลังค่อยๆ เข้าใกล้ความเข้าใจในโลกของอนุภาคที่อยู่นอกเหนืออะตอม แต่ก็ไม่รู้ว่าเราได้ไปตามเส้นทางนี้มาไกลแค่ไหนแล้ว
การสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีตามธรรมชาติประกอบด้วยการสลายตัวของนิวเคลียสที่เกิดขึ้นเองพร้อมกับการปล่อยอนุภาคบี - อิเล็กตรอน กฎการกระจัดสำหรับ
b-decay ธรรมชาติ (อิเล็กทรอนิกส์) อธิบายโดยนิพจน์:
Z X A® Z + 1 Y A+ - 1 อี 0 .(264)
การศึกษาสเปกตรัมพลังงานของอนุภาค b แสดงให้เห็นว่า ตรงกันข้ามกับสเปกตรัมของอนุภาค a อนุภาค b มีสเปกตรัมต่อเนื่องตั้งแต่ 0 ถึง E สูงสุด เมื่อค้นพบ b-decay จำเป็นต้องอธิบายสิ่งต่อไปนี้:
1) ทำไมนิวเคลียสของแม่จึงสูญเสียพลังงาน E max เสมอ ในขณะที่พลังงานของอนุภาค b อาจน้อยกว่า E max ;
2) มันเกิดขึ้นได้อย่างไร -1e0ในการสลายตัวของ b เพราะอิเล็กตรอนไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของนิวเคลียส
3) ถ้าระหว่าง b-สลายตัว flies - 1 และ 0ดังนั้นกฎการอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงมุมจึงถูกละเมิด: จำนวนนิวคลีออน ( แต่) ไม่เปลี่ยนแปลง แต่อิเล็กตรอนมีสปินเท่ากับ ½ħ ดังนั้น ทางด้านขวาของความสัมพันธ์ (264) สปินจะแตกต่างจากสปินทางด้านซ้ายของความสัมพันธ์ ½ ħ
ให้พ้นจากความยากลำบากในปี พ.ศ. 2474 เปาลีแนะนำว่านอกจาก - 1 และ 0ระหว่างการสลายตัวของ b อนุภาคอีกตัวหนึ่งจะบินออกไป - นิวตริโน (o o) ซึ่งมีมวลน้อยกว่ามวลของอิเล็กตรอนมาก ประจุเป็น 0 และสปิน s = ½ ħ อนุภาคนี้มีพลังงาน E สูงสุด - E βและรับรองการปฏิบัติตามกฎการอนุรักษ์พลังงานและโมเมนตัม มันถูกค้นพบโดยการทดลองในปี 1956 ความยากลำบากในการตรวจจับ o เกี่ยวข้องกับมวลและความเป็นกลางต่ำ ในเรื่องนี้ o สามารถเดินทางได้ไกลมากก่อนที่จะถูกดูดกลืนโดยสสาร ในอากาศ การกระทำหนึ่งของการแตกตัวเป็นไอออนภายใต้การกระทำของนิวตริโนเกิดขึ้นที่ระยะทางประมาณ 500 กม. ช่วง o o ที่มีพลังงาน 1 MeV ในตะกั่ว ~10 18 m. o สามารถพบได้โดยอ้อมโดยใช้กฎการอนุรักษ์โมเมนตัมในการสลายตัว b: ผลรวมของเวกเตอร์โมเมนตัม - 1 อี 0 , o และเคอร์เนลหดตัวควรเท่ากับ 0 การทดลองได้ยืนยันความคาดหวังนี้แล้ว
เนื่องจากจำนวนนิวคลีออนไม่เปลี่ยนแปลงระหว่างการสลายตัวของ b แต่ประจุเพิ่มขึ้น 1 คำอธิบายเพียงอย่างเดียวสำหรับ b-decay อาจเป็นดังนี้: ออน 1นิวเคลียสกลายเป็น 1 r 1กับการปล่อยมลพิษ - 1 และ 0และนิวตริโน:
o n 1 → 1 р 1 + - 1 และ 0+เกี่ยวกับเกี่ยวกับ (265)
พบว่ามีการสลายตัวของบีตามธรรมชาติ อิเล็กตรอนแอนตินิวตริโน - oเกี่ยวกับ. อย่างกระฉับกระเฉงปฏิกิริยา (265) เป็นที่น่าพอใจเนื่องจากมวลที่เหลือ ออน 1มวลพักผ่อนมากขึ้น 1 r 1. คาดว่าฟรี ออน 1กัมมันตรังสี. ปรากฏการณ์นี้ถูกค้นพบจริงในปี 1950 ในฟลักซ์นิวตรอนพลังงานสูงที่เกิดขึ้นในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ และทำหน้าที่เป็นเครื่องยืนยันกลไกการสลายตัวของ b ตามโครงร่าง (262)
การสลายตัวของ b ที่พิจารณาเรียกว่าอิเล็กทรอนิกส์ ในปี 1934 Frederic และ Joliot-Curie ได้ค้นพบโพซิตรอน b-decay เทียม ซึ่งมีปฏิกริยาของอิเล็กตรอน โพซิตรอน และนิวตริโน หลบหนีออกจากนิวเคลียส (ดูปฏิกิริยา (263)) ในกรณีนี้ โปรตอนตัวหนึ่งของนิวเคลียสจะกลายเป็นนิวตรอน:
1 r 1 → o n 1+ +1 อี 0+ o o (266)
สำหรับโปรตอนอิสระ กระบวนการดังกล่าวเป็นไปไม่ได้ ด้วยเหตุผลด้านพลังงานเพราะ มวลของโปรตอนน้อยกว่ามวลของนิวตรอน อย่างไรก็ตาม ในนิวเคลียส โปรตอนสามารถยืมพลังงานที่ต้องการจากนิวเคลียสอื่นในนิวเคลียสได้ ดังนั้น ปฏิกิริยา (344) สามารถเกิดขึ้นได้ทั้งภายในนิวเคลียสและสำหรับนิวตรอนอิสระ ในขณะที่ปฏิกิริยา (345) เกิดขึ้นภายในนิวเคลียสเท่านั้น
b-decay ประเภทที่สามคือ K-capture ในกรณีนี้ นิวเคลียสจับอิเล็กตรอนตัวใดตัวหนึ่งของ K-shell ของอะตอมเองตามธรรมชาติ ในกรณีนี้ โปรตอนตัวหนึ่งของนิวเคลียสจะกลายเป็นนิวตรอนตามแบบแผน:
1 r 1 + - 1 e 0 → o n 1 + o o (267)
ใน b-decay ประเภทนี้ มีอนุภาคเพียงตัวเดียวที่บินออกจากนิวเคลียส - o o K-capture มาพร้อมกับการแผ่รังสีเอกซ์ลักษณะเฉพาะ
ดังนั้นสำหรับ b-decay ทุกประเภท ให้ดำเนินการตามแผนงาน (265) - (267) กฎการอนุรักษ์ทั้งหมดจึงเกิดขึ้นจริง: พลังงาน มวล ประจุ โมเมนตัม โมเมนตัมเชิงมุม
การเปลี่ยนแปลงของนิวตรอนเป็นโปรตอนและอิเล็กตรอน และโปรตอนเป็นนิวตรอนและโพซิตรอนไม่ได้เกิดจากแรงในนิวเคลียร์ แต่เกิดจากแรงที่กระทำภายในนิวคลีออนเอง ผูกพันกับพลังเหล่านี้ ปฏิสัมพันธ์เรียกว่าอ่อนแอปฏิสัมพันธ์ที่อ่อนแอนั้นอ่อนแอกว่าไม่เพียง แต่แรงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงปฏิกิริยาทางแม่เหล็กไฟฟ้าด้วย แต่แข็งแกร่งกว่าแรงโน้มถ่วงมาก ความแรงของปฏิสัมพันธ์สามารถตัดสินได้จากอัตราของกระบวนการที่เกิดจากพลังงาน ~1 GeV ซึ่งเป็นคุณลักษณะของฟิสิกส์อนุภาคมูลฐาน ที่พลังงานดังกล่าว กระบวนการที่เกิดจากปฏิกิริยารุนแรงเกิดขึ้นใน ~10 -24 วินาที กระบวนการแม่เหล็กไฟฟ้าใน ~10 -21 วินาที และลักษณะเวลาของกระบวนการเนื่องจากปฏิกิริยาที่อ่อนแอจะยาวนานกว่ามาก: ~10 -10 วินาที ดังนั้นใน โลกของอนุภาคมูลฐาน กระบวนการที่อ่อนแอดำเนินไปช้ามาก
เมื่ออนุภาค b ผ่านสสาร พวกมันจะสูญเสียพลังงานไป ความเร็วของอิเล็กตรอน b ที่ปรากฏระหว่างการสลายตัวของ b อาจสูงมาก เทียบได้กับความเร็วของแสง การสูญเสียพลังงานในสสารเกิดขึ้นเนื่องจากการแตกตัวเป็นไอออนและเบรมสตราลุง เบรมสตราลุงเป็นแหล่งหลักของการสูญเสียพลังงาน สำหรับอิเลคตรอนเร็วในขณะที่โปรตอนและนิวเคลียสที่มีประจุหนักกว่า การสูญเสีย bremsstrahlung นั้นไม่มีนัยสำคัญ ที่ พลังงานอิเล็กตรอนต่ำแหล่งที่มาหลักของการสูญเสียพลังงานคือ การสูญเสียไอออไนซ์มีบ้าง พลังงานอิเล็กตรอนที่สำคัญ,โดยที่การสูญเสียเบรกจะเท่ากับการสูญเสียไอออไนเซชัน สำหรับน้ำจะมีค่าประมาณ 100 MeV สำหรับตะกั่วมีค่าประมาณ 10 MeV สำหรับอากาศจะมีค่า MeV หลายสิบค่า การดูดกลืนกระแสของอนุภาค b ที่มีความเร็วเท่ากันในสารที่เป็นเนื้อเดียวกันเป็นไปตามกฎเลขชี้กำลัง N \u003d N 0 e - m x, ที่ไหน N0และ นู๋คือ จำนวนอนุภาค b ที่ทางเข้าและทางออกของชั้นสารที่มีความหนา X, ม- ค่าสัมประสิทธิ์การดูดซึม b _ รังสีกระจัดกระจายอย่างมากในเรื่องดังนั้น มขึ้นอยู่กับสารเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับขนาดและรูปร่างของร่างกายที่รังสี b _ ตกลงมา ความจุไอออไนเซชันของรังสีเอกซ์นั้นต่ำ น้อยกว่าอนุภาค a ประมาณ 100 เท่า ดังนั้น พลังการแทรกซึมของอนุภาค b จึงมีมากกว่าพลังของอนุภาค a ในอากาศ พิสัยของอนุภาค b สามารถไปถึง 200 ม. ในระยะสูงถึง 3 มม. เนื่องจากอนุภาค b มีมวลและประจุต่อหน่วยน้อยมาก วิถีโคจรในตัวกลางจึงเป็นเส้นขาด
12.4.6 รังสีเอกซ์
ตามที่ระบุไว้ในย่อหน้าที่ 12.4.1 รังสี γ เป็นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าแบบแข็งที่มีคุณสมบัติของเม็ดเลือดที่เด่นชัด แนวคิด γ สลายตัวไม่ได้อยู่. รังสีแกมมามาพร้อมกับ a- และ b-decay เมื่อใดก็ตามที่นิวเคลียสของลูกสาวอยู่ในสภาพตื่นเต้น สำหรับนิวเคลียสอะตอมแต่ละชนิด จะมีชุดความถี่การแผ่รังสี g ที่ไม่ต่อเนื่องซึ่งกำหนดโดยจำนวนรวมของระดับพลังงานในนิวเคลียสของอะตอม ดังนั้นอนุภาค a และ g มีสเปกตรัมการแผ่รังสีที่ไม่ต่อเนื่องและ
b-particles - สเปกตรัมต่อเนื่อง การปรากฏตัวของสเปกตรัมเส้นของ γ- และ a-ray มีความสำคัญพื้นฐานและเป็นข้อพิสูจน์ว่านิวเคลียสของอะตอมสามารถอยู่ในสถานะที่ไม่ต่อเนื่องกัน
การดูดกลืนรังสีแกมมาโดยสสารเกิดขึ้นตามกฎหมาย:
ฉัน = ฉัน 0e-m x , (268)
ที่ไหน ฉันและฉัน 0 - ความเข้มของ γ - รังสีก่อนและหลังผ่านชั้นของสสารที่มีความหนา X; μ คือสัมประสิทธิ์การดูดกลืนเชิงเส้น การดูดกลืนรังสี γ โดยสสารเกิดขึ้นส่วนใหญ่เนื่องจากสามกระบวนการ: โฟโตอิเล็กทริกเอฟเฟกต์ เอฟเฟกต์คอมป์ตัน และการก่อตัวของอิเล็กตรอน-โพซิตรอน ( อี+อี-) ไอน้ำ. นั่นเป็นเหตุผลที่ μ สามารถแสดงเป็นผลรวม:
μ \u003d μ f + μ k + μ p(269)
เมื่อ γ-ควอนตัม ถูกดูดซับโดยเปลือกอิเล็กตรอนของอะตอม จะเกิดปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก ซึ่งเป็นผลมาจากการที่อิเล็กตรอนแตกออกจากชั้นในของเปลือกอิเล็กตรอน กระบวนการนี้เรียกว่า การดูดกลืนแสงรังสีเอกซ์ การคำนวณแสดงให้เห็นว่ามีนัยสำคัญที่พลังงาน γ - quanta ≤ 0.5 MeV ค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืน μ f ขึ้นอยู่กับเลขอะตอม Zสารและความยาวคลื่นของรังสีแกมมา เมื่อพลังงานของ γ - quanta เพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับพลังงานจับของอิเล็กตรอนในอะตอม ในโมเลกุล หรือในโครงผลึกของสาร ปฏิสัมพันธ์ของ γ - โฟตอนกับอิเล็กตรอนกำลังเข้าใกล้ปฏิสัมพันธ์กับอิเล็กตรอนอิสระมากขึ้นในธรรมชาติ ในกรณีนี้มันเกิดขึ้น คอมป์ตันกระเจิงγ - รังสีบนอิเล็กตรอนโดยมีค่าสัมประสิทธิ์การกระเจิง μ ถึง
ด้วยการเพิ่มพลังงานของγ - ควอนตัมเป็นค่าที่เกินพลังงานพักสองเท่าของอิเล็กตรอน 2 m o c 2 (1.022 MeV) มีการดูดกลืนรังสี γ ขนาดใหญ่อย่างผิดปกติ ซึ่งสัมพันธ์กับการก่อตัวของคู่อิเล็กตรอน-โพซิตรอน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสารหนัก กระบวนการนี้มีลักษณะเฉพาะโดยสัมประสิทธิ์การดูดกลืน μ p.
รังสีแกมมานั้นมีความสามารถในการแตกตัวเป็นไอออนที่ค่อนข้างอ่อนแอ ไอออนไนซ์ของตัวกลางส่วนใหญ่ผลิตโดยอิเล็กตรอนทุติยภูมิที่ปรากฏในทั้งสามกระบวนการ γ - รังสี - หนึ่งในรังสีที่ทะลุทะลวงมากที่สุด ตัวอย่างเช่น สำหรับรังสีแกมที่แข็งกว่า ความหนาของชั้นครึ่งการดูดซึมคือ 1.6 ซม. ในตะกั่ว, 2.4 ซม. ในเหล็ก, 12 ซม. ในอะลูมิเนียม และ 15 ซม. ในดิน