Сложен и интересен мир атомов
и элементарных частиц. В нем царят свои особые, необычные законы. Сами микрочастицы обладают совершенно удивительными свойствами. Все это так непохоже на предметы и явления, которые мы привыкли наблюдать вокруг нас. Часто у тех, кто только начинает знакомство с микромиром, возникают недоуменные вопросы. Ведь атомы и микрочастицы, казалось бы, неизмеримо малы. Они не поддаются восприятию ни одним из наших органов чувств. Более того, они настолько малы, что их не увидишь ни в какой самый сильный микроскоп, даже в электронный. Откуда же тогда у нас столь подробная информация о микромире? Насколько она соответствует действительности? Почему мы с такой уверенностью говорим о свойствах атомов и элементарных частиц? Эти и подобные им вопросы вполне естественны.
Ученого, занимающегося изучением строения вещества, можно сравнить с охотником-следопытом, идущим по звериному следу. Самого животного он не видит. Но по оставленным следам охотник определяет, что за зверь здесь пробежал, каковы его повадки. Если зверь встретился с другим зверем, то опытный охотник может по следам воссоздать всю картину этой встречи, подробности битвы, если она была, и ее исход. Точно так же ученый-экспериментатор не видит саму микрочастицу, но по следам, оставленным ею в веществе, он узнает ее свойства. Ведь каждая частица оставляет именно ей одной присущие следы. И если, например, произошло столкновение двух микрочастиц, то ученый определяет результат их взаимодействия, фиксирует гибель первоначальных и находит следы образовавшихся частиц.
Конечно, увидеть следы микрочастиц тоже не так-то просто. Невооруженному глазу они, как правило, не доступны, так что в этом отношении ученый находится в худшем положении, чем охотник. Однако здесь на помощь экспериментатору приходит тонкая и чувствительная аппаратура. Принципы действия разных приборов, вообще говоря, различны, но есть и общая для всех них функция — это такое усилие эффектов, производимых микрочастицей при прохождении через вещество, чтобы они могли влиять на наши органы чувств.
К ЧЕТВЕРТОМУ ИЗДАНИЮ
Первое издание этой книги вышло в 1964 году. За прошедшие двадцать с лишним лет книга неоднократно переиздавалась различными издательствами в нашей стране на русском и эстонском языках, была переведена и издана в Японии и в Венгрии. Но наука в течение этих лет не стояла на месте, а быстро развивалась: создана более совершенная экспериментальная техника, разработаны новые методы исследований и в результате их применения пополнились наши знания о строении и свойствах микромира. Поэтому во все предыдущие издания книги, в том числе и в данное, вносились изменения и дополнения, отражающие успехи современной науки. В частности, при подготовке четвертого издания в книгу были добавлены разделы с изложением некоторых новей-шийх достижений ядерной физики и техники измерений, в том числе открытие эффекта Мёссбауэра, техника накопительных колец и встречных пучков, создание и использование сильноточных ускорителей, открытие и методы изучения некоторых новых частиц, рассказано об открытии "природного ядерного реактора". Текст книги тщательно проверен и приведен в соответствие с содержанием школьной программы по физике, единицы физических величин выражены в СИ.
Автор пользуется случаем, чтобы поблагодарить всех читателей, приславших ему отзывы о книге. Некоторые из их пожеланий были учтены при подготовке настоящего издания. Особую благодарность автор выражает жене, Владилене Николаевне Абрамовой, за ценные советы и большую помощь при подготовке рукописи к изданию.
Автор
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие 3
Предисловие к четвертому изданию 5
Введение ^
Часть 1 ОТ ДЕМОКРИТА ДО РЕЗЕРФОРДА 8
Глава 1. НА ПУТИ К ЦЕЛИ 8
Как люди сначала догадались, а потом забыли о существовании атомов 8 Рождение современной химии 9 Атомистика проникает и в физику 1 ] Атомные и молекулярные массы 12 Периодическая система элементов Д. И. Менделеева 13 Некоторые итоги 15
Глава 2. КАК ИЗМЕРИЛИ АТОМ . 16
Сколько атомов в куске вещества? 16
Опыты Перрена 1 g
Так сколько же атомов в куске вещества? 22
"Атом" электричества 23
Масса атомов и электронов 28
Размер атома 29
Скорости движения атомов и молекул 32
Глава 3. ИЗ ЧЕГО СОСТОИТ АТОМ?Открытие радиоактивности 34 Определение энергии распада 39 Открытие атомного ядра и определение его размеров и заряда по рассеянию а-частиц 41 Две великие теории нашего века 46 Строение атома 53 Измерение заряда ядра по частоте характеристического рентгеновского излучения 56 Открытие изотопов и прямое измерение массы атомного ядра 58 Строение атомного ядра 61 Что еще оставалось измерить? 64
Часть 2 ПРИБОРЫ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ 65 Глава 4. РЕГИСТРАЦИЯ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ 65
Что означает слово "наблюдение"? 65
Взаимодействие излучения с веществом 66
Фотопластинка в роли детектора излучения 71
Ионизационные камеры 72
Пропорциональные счетчики 76
Счетчик Гейгера-Мюллера 77
Искровые детекторы 78
Полупроводниковые детекторы НО
Сцинтилляционные счетчики 82
Черенковские счетчики 83
Камера Вильсона 85
Диффузионные камеры 87
Пузырьковые камеры 88
Стекло в роли детектора 89
Регистрация j-излучения 91
Регистрация нейтронов 92
Еще раз о значении слова "наблюдение" 94
Глава 5. ЭЛЕКТРОНИКА В ЯДЕРНОЙ ФИЗИКЕ 95
Как электроника помогает измерениям 95
Приборы ядерной электроники 97
Глава 6. УСКОРИТЕЛИ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ
Для чего нужны ускорители? Установки прямого ускорения 108
Резонансные ускорители ионов 110
Ускорители электронов 119
Чем хороши ускорители? 122
Глава 7. ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР ' 124
Как было открыто деление ядер 124
Цепная реакция
Цена: 100руб.
