Введение. Цель работы: изучение основных механизмов взаимодействия альфа-частиц с веществом; определение энергии альфа-частиц по длине их пробега в воздухе.

ФИЗИКА АТОМНОГО ЯДРА И ЧАСТИЦ

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ С ВЕЩЕСТВОМ.

ЧАСТЬ 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ АЛЬФА-ЧАСТИЦ ПО ДЛИНЕ

ИХ ПРОБЕГА В ВОЗДУХЕ

Цель работы: изучение основных механизмов взаимодействия альфа-частиц с веществом; определение энергии альфа-частиц по длине их пробега в воздухе.

Приборы и принадлежности:набор радиоактивных источников, блок детектирования, прибор для пересчета импульсов (лабораторный комплекс).

Введение

Альфа-частицы представляют собой ядра гелия , имеют заряд +2е, состоят из 4 нуклонов - 2 протонов и 2 нейтронов. Ее спин и магнитный момент равны нулю.

Альфа-частицы возникают при радиоактивном распаде атомных ядер, а также в различных ядерных реакциях. При альфа-распаде исходное материнское ядро испускает альфа-частицу и превращается в дочернее ядро по схеме

,

где А - массовое число ядра, а Z - атомный номер (заряд).

Альфа-частицы, испускаемые естественно-радиоактивными элементами, имеют энергию от 4 до 11 МэВ. Частицы с относительно небольшой энергией можно получить путем ионизации атомов гелия.

Альфа-частицы часто используют в качестве бомбардирующих частиц при изучении строения вещества. Именно при изучении рассеяния - частиц на тонких металлических фольгах Резерфорд в 1911 г. сделал вывод, что масса атома практически целиком сосредоточена в положительно заряженном ядре, имеющем размеры ~ см. Первая ядерная реакция

была также осуществлена с использованием - частиц в 1919 г.

На современных ускорителях получают пучки - частиц с энергией от нескольких до сотен мегаэлектронвольт (МэВ). Альфа-частицы таких энергий успешно используются для изучения свойств атомных ядер.