Толщины просвечивания материалов при γ-дефектоскопии

Источник излучения (изотоп)	Толщина просвечиваемого материала, мм
	Сплавы на основе				Пластики и материалы с той же плотностью
	Fe	Ti	Al	Mg
152Eu, 154Eu	0,5 – 6,0	1 - 10	3 - 30	7-75	-
75Se,	5-30	7-50	20-200	30-250	70-300
192Ir	10-60	15-100	45-250	65-300	120-400
60Co	30-200	60-340	190-550	280-820	300-850
170Tu	1-20	2-40	5-70	20-170	50-250
137Cs	15-20	20-200	50-400	100-550	150-600

Примечание. Для просвечивания изделий, имеющих большую толщину, используется излучение, даваемое бетатронами. Максимальная толщина изделий, просвечиваемых в этом случае (для бетатрона на энергию 15 МэВ), достигает для железа (стали) 500 - 600 мм, титана и его сплавов - 800 мм, магния и его сплавов - 2000 мм.

Основные методы использование ядерных излучений по положенным в их основу физическим идеям делятся на четыре группы:

а) меченые атомы (изотопные индикаторы);

б) использование проникающей способности излучений;

в) использование ионизирующей способности излучений;

г)использование различных форм наведённой активности.

Ускорители

Ускоритель, место его установки и год пуска	Энергия ускоряемых частиц, ГэВ	Характеристика пучка		Частота импульса, мин-1
		Число частиц в импульсе	Средний ток, мкА
Ускорители протонов
Кольцевой ускоритель, Объединённый институт ядерных исследований, Международный научно-исследовательский центр социалистических стран, Дубна, 1957	10	1012	2,6.10-3	7
Ускоритель протонов, Институт теоретической и экспериментальной физики, Москва, 1961	7	5*1011	2*10-2	15
Фазотрон, Физико-технический институт АН СССР, Гатчина (под Ленинградом), 1967	1	1*1011	1	3000-6000
Кольцевой ускоритель, Институт физики высоких энергий, Серпухов, 1967	76	2,6*1012	1,3	8
Ускорители электронов
Линейный ускоритель, Физико-технический институт АН СССР, Харьков, 1965	2,0	7*1010	0,6	300
Синхротрон, НИИ ядерной физики, электроники и автоматики, Томск, 1965	1,3	2*1010	7*10-3	120
Кольцевой ускоритель, Ереванский физический институт, Ереван, 1967	6,0	1*1011	1	3000
Коллайдеры (ускорители на встречных пучках)
ИЯФ им. Г.И.Будкера, Россия (электронно-позитронный) ВЭПП-4М
США (электронно-позитронный)
США (электронно-позитронный)
Китай (электронно-позитронный)
Япония (электронно-позитронный)
Италия (электронно-позитронный)
Тэватрон (США, Нац. лаб. ускорителей им. Ферми) протон-антипротонный	2 ТэВ
RHIC Брукхейвенский ускоритель (протоны, дейтерий, тяжелые ионы)
ФРГ , HERA, электронно-протонный. Закрыт в 2006 г.
ВЭПП – 2000, Новосибирск, электронно-позитронный, в отладке
LEP Женева, ЦЕРН электронно-позитронный. С 2000 г. Большой адронный коллайдер, 2008 г. : Протоны до 14 ТэВ, затем тяжелые ионы до 1150 ТэВ	200 ГэВ

Таблица 48. Химический состав Солнца

По Алену и Россу на 10⁶ атомов водорода приходится атомов:

гелия	63 тыс.	азота	87	неона	37	кальция	2,2
кислорода	690	кремния	45	железа	32	никеля	1,9
углерода	420	магния	40	серы	16	аргона	1,0

Таблица 49. Добротность осцилляторов

Радиотехнические контуры на частоте 1 МГц - n.10²

Медные резонаторы на частотах более 1 МГц - 3.10⁴

Пьезоэлектрические кристаллы - 5.10⁵

Резонатор Фабри-Перо (Δλ = 4,7.10² - 4,7.10^-4 А⁰) 5.10⁶

Добротность колебаний атома Na, излучающего желтую линию (λ = 5890 А⁰) – 4,8.10⁷

Добротность колебаний в эффекте Мессбауэра ядра Sn¹¹⁹ (Е_γ = 23,8 кэВ, τ = 2,7.10^-8 с, ΔЕ = 2,4.10^-8 эВ) - 10¹²

Добротность колебаний в эффекте Мессбауэра ядра Fe⁵⁷ (Е_γ = 14,4 кэВ, τ = 1,4.10^-7 с) - 3,2. 10¹²

Добротность колебаний в эффекте Мессбауэра ядра Zn⁶⁷ - 2.10¹⁵

Пульсар NP 6532 в Крабовидной туманности имеет (β = 8,8 .10^-12 с^-1, ω = 190,4 рад/с) добротность 2,1.10¹³.

Бозоны – элементарные или составные частицы с целым (или нулевым) спином, которые подчиняются статистике Бозе - Энштейна. Благодаря этому в одном и том же квантовом состоянии может оказаться любое число одинаковых частиц. Примеры бозонов: фотон, мезоны, ядра с четным числом нуклонов.

Фермионы - элементарные или составные частицы с полуцелым спином, подчиняющиеся статистике Ферми – Дирака (для них верен «принцип запрета» Паули, который гласит, что в каждом квантовом состоянии может находиться не более одной частицы). Примеры фермионов: электрон, мюон, нейтрино, кварки, протон, нейтрон, ядра с нечетным числом нуклонов.

Лептоны – фундаментальные (бесструктурные) фермионы, не участвующие в сильных взаимодействиях. В этот класс входят электрон и его аналоги (мюон и тау-частица), их античастицы, а также нейтрино.

Кварки – фундаментальные фермионы, обладающие цветовым зарядом, между которыми путем обмена глюонами происходят сильные взаимодействия. В свободном виде не наблюдаются. Из кварков состоят, например, протон и нейтрон (по три кварка в каждом), а также многие другие нестабильные частицы.

Глюоны – безмассовые, но обладающие цветом частицы, которые переносят сильное взаимодействие между кварками. Обмен глюонами меняет цвет кварка.

W⁺, W^- и Z⁰-безоны – частицы, которые наряду с фотоном, осуществляют электрослабые взаимодействия. В отличие от фотонов, имеют массу покоя. W⁺ и W^- - бозоны обладают электрическим зарядом, а Z⁰ нет.

Сильное взаимодействие – самое сильное из четырех фундаментальных взаимодействий между элементарными частицами. Его радиус действия 10^-12 см. Оно обеспечивает прочную связь между нуклонами в ядре.

Слабое взаимодействие – одно из четырех фундаментальных взаимодействий между элементарными частицами. Оно много слабее сильного электромагнитного, но сильнее гравитационного. Проявляется на расстояниях 10^-16 см. Слабое взаимодействие играет важную роль в природе. Оно превращает заряженные лептоны в нейтрино, кварки одного типа в кварки другого, а также обеспечивает превращение протона в нейтрон, позитрон и нейтрино. А эта реакция лежит в основе термоядерного синтеза в звездах

Таблица 50. Квантовые числа кварков

Кварк	Q	B	T	Tz	S	C
u	2/3	1/3	1/2	1/2	0	0
d	-1/3	1/3	1/2	-1/2	0	0
s	-1/3	1/3	0	0	-1	0
c	2/3	1/3	0	0	0	1

Q – электрический заряд (в единицах е), B – барионный заряд, T – изотопический спин (изоспин), T_z – его проекция, S – странность, C – очарование (шарм).

Таблица 51. Новые трансурановые химические элементы