الكشف عن الجسيمات المشحونة - الطاقة النووية .. الفيزياء

تقليص
X
 
  • تصفية - فلترة
  • الوقت
  • عرض
إلغاء تحديد الكل
مشاركات جديدة

  • الكشف عن الجسيمات المشحونة - الطاقة النووية .. الفيزياء

    الكشف عن الجسيمات المشحونة - الطاقة النووية .. الفيزياء

    الكشف عن الجسيمات المشحونة

    هناك طرق عديدة هدفها تتبع عمليات التفاعل بين الجسيمات الدقيقة ودراسة اضمحلالها واحدى هذه الطرق هي التي تتم داخل جهاز يسمى حجرة الفقاقيع حيث تشاهد الاثار التي يخلفها وراءه الجسم المشرد مثلما تشاهد الفقاقية في سائل معين وتقضي هذه العملية بوضع سائل داخل الحجرة وبرفع قيمة ضغطه بشكل يرفع من نقطة غليانه ويتيح بالتالي تسخينه الى درجة حرارة أعلى بقليل من نقطة الغليان وذلك من دون أن يغلي ثم يخفض الضغط فجأة ، قبل دخول السائل بوقت وجيز يقارب جزءا من مئة من الثانية ، فتتشرد ذراته وتولد طاقة ينتج عنها غليان سريع ومحلي لا يتعدى مكان أثر الجسيم نفسه . وبعد انقضاء حوالي جزء من ألف من الثانية يصبح حجم الفقاقيع المخلفة من الكبر بحيث يمكن تصويرها ورؤية أثر الجسيم ونتائج اضمحلاله ، بعد ذلك ، يعاد ضغط السائل المغلي الى قيمته الاولى لتلافي العملية المسماة الانتفاخ .

    أما حجرة التشرد ، فانها تستخدم في قياس طاقة الجسيمات المشحونة كأشعة ألفا وأشعة بيتا والاشعة السينية ويوجد فيها سلك دقيق يقوم بدور المصعد ويشكل محورا لاسطوانة تقوم بدور المهبط . ثم تطبق بين السلك والاسطوانة فلطية منخفضة القيمة .

    وما أن يمر الجسيم في الحجرة حتى تتشرد ذرات الغاز المحيط به فتتجه الالكترونات نحو المصعد وتذهب الشوارد الموجبة نحو المهبط . وينتج من جراء ذلك نبضة كهربائية تتناسب مع طاقة الاشعة نفسها . والجدير بالذكر ان عداد جايجر يعمل وفقا لهذه الطريقة مع فارق واحد هو ان الفلطية فيه كبيرة نسبيا ترفع من طاقة الشوارد المكونة وتتسبب بغمرة ازواج الشوارد التي تعطي شحنة تتناسب معها وتتجمع على مسريي الجهاز وتسمح بحصي الاف الجسيمات في الثانية الواحدة ويكون التضخيم في هذا العداد كبيرا بحيث يصبح قادرا حتى على كشف جسيم واحد من جسيمات بيتا .

    ويستعمل عداد الايماض في الكشف عن الجسيمات المشردة واحصائها . ويتألف من بلور ومضي ومضاعف ضوئي يسقط جسيم على بلور ومضي ، كايودات الصوديوم ، فيتوهج ويعطي ومضات ضوئية يلتقطها مضاعف الضوء ويضخمها فتنبعث الالكترونات من سطحه . ومن الممكن احصاء كل جسيم بمفرده بواسطة هذا العداد بسبب ضالة الفترة التي تفصل بين مروره وانتاجه للتيار الكهربائي .

    ( الآثار في حجرة الفقاقيع )
    حجرة التشرد ( فوق ) وعداد الايماض ( تحت ) .

    اضغط على الصورة لعرض أكبر. 

الإسم:	CamScanner 22-11-2024 16.14_1.jpg 
مشاهدات:	2 
الحجم:	103.6 كيلوبايت 
الهوية:	247581 اضغط على الصورة لعرض أكبر. 

الإسم:	CamScanner 22-11-2024 16.15_1.jpg 
مشاهدات:	2 
الحجم:	77.0 كيلوبايت 
الهوية:	247582

  • #2
    Detection of charged particles - Nuclear energy .. Physics

    Detection of charged particles

    There are many methods aimed at tracking the interaction processes between fine particles and studying their decay. One of these methods is that which takes place inside a device called a bubble chamber where the traces left behind by the displaced body are seen, just as you see bubbles in a certain liquid. This process requires placing a liquid inside the chamber and raising its pressure in a way that raises its boiling point and thus allows it to be heated to a temperature slightly higher than the boiling point without boiling. Then the pressure is suddenly lowered, shortly before entering the liquid, approximately one hundredth of a second, so its atoms are displaced and energy is generated that results in rapid and local boiling that does not exceed the location of the particle trace itself. After about one thousandth of a second, the size of the bubbles left behind becomes large enough to be photographed and the trace of the particle and the results of its decay can be seen. After that, the boiling liquid is pressured back to its original value to avoid the process called swelling.

    The scattering chamber is used to measure the energy of charged particles such as alpha rays, beta rays and X-rays. It contains a thin wire that acts as an anode and forms the axis of a cylinder that acts as a cathode. Then a low voltage is applied between the wire and the cylinder.

    Once the particle passes through the chamber, the atoms of the surrounding gas are scattered, so the electrons head towards the anode and the positive ions go towards the cathode. This results in an electrical pulse proportional to the energy of the rays themselves. It is worth noting that the Geiger counter works according to this method with one difference, which is that the voltage in it is relatively large, which increases the energy of the formed ions and causes a flood of ion pairs that give a charge proportional to them and collect on the device's electrodes and allows for the counting of thousands of particles per second. The amplification in this counter is so great that it becomes capable of detecting even one beta particle.

    The scintillation counter is used to detect and count the scattered particles. It consists of a scintillation crystal and a photomultiplier. A particle falls on a scintillation crystal, sodium iodate, and glows, giving off flashes of light that are captured by the photomultiplier and amplified, causing electrons to be emitted from its surface. It is possible to count each particle individually by this counter because of the short period between its passage and the production of an electric current.

    (Effects in the bubble chamber)
    Displacement chamber (above) and scintillation counter (below).

    تعليق

    يعمل...
    X