29. Устройство мюонного телескопа

Мюонные телескопы обладают двумя очевидными преимуществами перед нейтронными мониторами. Во-первых, они регистрируют частицы более высоких энергий с бóльшими гирорадиусами, и поэтому могут раньше нейтронных мониторов почувствовать приближающееся возмущение. Во-вторых, уже один мюонный телескоп может дать информацию об анизотропии космических лучей. Пока данные мюонных телескопов используются незаслуженно редко, но можно предсказать, что с ростом интереса к космической погоде возрастет интерес и к данным мюонных телескопов. Сейчас имеются планы, частично даже уже реализованные (Munakata, 2001), для более эффективного их использования для диагностики и прогнозирования электромагнитного состояния межпланетной среды. Регистрация мюонной компоненты космических лучей на уровне земли обладает и определенными преимуществами перед нейтронной компонентой – это примерно в 10 раз большая интенсивность и возможность более точного восстановления направления их распространения, регистрируя с помощью мюонных телескопов. Кроме того, у мюонов на уровне земли более слабая зависимость от зенитного угла, чем у нейтронов, а, следовательно, более широкий диапазон возможных направлений регистрации частиц – вплоть до горизонтальных направлений. По сравнению с вертикальным направлением под углом интенсивность уменьшается: для мюонов в 4 раза, для нуклонов более чем в 100 раз. Из-за разной проникающей способности еще одно следствие. Если при переходе от уровня моря к уровню гор поток нуклонов увеличивается на два порядка, то поток мюонов увеличивается всего в несколько раз. Отсюда следует, что для мюонной компоненты, в отличие от нуклонной компоненты, нет большого выигрыша при переходе к измерениям на уровне гор.

Общее устройство установки: два блока счетчиков Гейгера, на двух мобильных платформах. Счетчики подключены к схеме совпадений.

Гипотетически, если какая нибудь частица попадет в один из счетчиков Гейгера, и он сработает, но при этом одновременно не сработает один из счетчиков из второго блока, схема совпадений это должна проигнорировать. Высокоэнергетические мюоны, возникающие при попадании в верхние слои земной атмосферы галактических космических лучей, обладают очень большой проникающей способностью. Поэтому, если мюон летит перпендикулярно блокам, он должен вызвать одновременное срабатывание двух счетчиков в разных блоках, что приводит к срабатыванию схемы совпадений, которая посылает сигнал на счетную схему.

30. Химический метод регистрации излучения

Обнаружения радиоактивных веществ и ионизирующих (радиоактивных) излучений (нейтронов, гамма-лучей, бета-и альфа-частиц), основан на способности этих излучений ионизировать вещество среды, в которой они распространяются.

При ионизации происходят химические и физические изменения в веществе, которые можно обнаружить и измерить. Ионизация среды приводит к: засветки фотопластинок и фотобумаги, изменения цвета окраски, прозрачности, сопротивления некоторых химических растворов, изменения электропроводности веществ (газов, жидкостей, твердых материалов), люминесценции (свечение) некоторых веществ.

В основе работы дозиметрических и радиометрических приборов применяют следующие методы индикации: фотографический, сцинтилляционный, химический, ионизационный, калориметрический, нейтронно-активизацийний.

Химический метод основан на свойствах некоторых химических веществ под воздействием радиоактивных излучений вследствие окислительных или восстановительных реакций изменять свою структуру или цвет. Так, хлороформ в воде во время облучения разлагается с образованием соляной кислоты, которая вступает в цветную реакцию с красителем, добавленным к хлороформа. В кислой среде двухвалентное железо окисляется в трехвалентное под воздействием свободных радикалов Н0 2 и ОН, образующихся в воде при ее облучении. Трехвалентное железо с красителем дает цветную реакцию. Интенсивность изменения цвета индикатора зависит от количества соляной кислоты, образовавшейся под воздействием радиоактивного излучения, а ее количество пропорциональна дозе радиоактивного излучения. По интенсивности образованного окраски, является эталоном, определяют дозу радиоактивных излучений. По этому методу работают химические дозиметры ДП-20 и ДП-70 М.