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 ) .
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 ) .
تعليق