49 Складові частини атомного ядра. Походження бета-випромінювання. Взаємоперетворення нуклонів.

50. Ядерні сили. Дефект маси, енергія зв’язку та стійкість ядер. Нуклони в ядрі атома утримуються завдяки ядерним силам, які є проявом однієї з чотирьох фундаментальних взаємодій — сильної взаємодії. За своєю природою вони короткодіючі (г~ 10-15 м), але дуже інтенсивні. У межах атомного ядра вони майже у 100 разів переважають сили електростатичної взаємодії двох протонів і в 1038 разів — силу їхньої гравітаційної взаємодії. Проте на відстанях, більших за розміри ядер, вони настільки малі, що їхньою дією можна знехтувати. Ядерні сили діють незалежно від наявності в нуклонах електричного заряду. Внаслідок цього в атомному ядрі утримуються електронейтральні нейтрони і не розлітаються однойменно заряджені протони. Експериментальні дослідження сил ядерної взаємодії протон-протонних, протон-нейтронних і нейтрон-нейтронних пар показали, що в усіх випадках вони однакові і не залежать від типу нуклона. Ядерні сили — короткодіючі, оскільки проявляють себе на відстанях у межах атомного ядра (10-15 м). Обмінний характер ядерної взаємодії подібний до ковалентного зв'язку між атомами в молекулі, де роль такого «посередника» відіграють валентні електрони. У 1935 р. японський фізик X. Юкава висунув припущення, що природа ядерних сил полягає в їхньому обмінному характері, тобто, за його передбаченням, наявність ядерних сил зумовлює гіпотетична частинка ненульової маси, якою обмінюються між собою нуклони під час взаємодії. Дефект маси – це різниця мас зв’язаних і вільних нуклонів. де N – кількість нейтронів, m_n – маса нейтронів, m_p – маса протонів. Енергія зв’язку – це енергія, яка необхідна для того, щоб розділити нуклони, що утворюють ядра, на відстань, при якій вони між собою не будуть взаємодіяти. [Дж] [МеВ) Енергія зв’язку на один нуклон, залежить від масового числа і досягає максимума для ядер, що лежать в інтервалі 50-60. Енергія зв’язку для цих ядер досягає значення 8,7 МеВ/нуклон. Така залежність питомої енергії зв’язку показує, що енергетично можливими є 2 процеси: 1) поділ важких ядер на більш легкі; 2) злиття легких ядер в одне ядро (синтез). Ці процеси повинні супроводжуватись виділенням великої кількості енергії. Порівняйте: при згорянні вугілля з’єднуються два атоми кисню з одним вуглецю і виділяється енергія 5 еВ. При з’єднанні двох ядер важкого водню мало б виділитись майже в 5 мільонів раз більше енергії. Ядерні сили – це сили, що діють між нуклонами і визначають разом із електромагнітними силами будову і властивості ядер. Характерні особливості ядерних сил: Ядерні сили - короткодіючі. Дія сил відбувається на відстані приблизно 10^-13 см. Зарядовонезалежні: взаємодія між , , , незалежно від того, чи має частинка заряд є однаковою, якщо тільки ці частинки знаходяться в однаковому стані. Вони залежать від відстані між нуклонами в ядрі, а також залежать від орієнтації спінів. Ці сили - нецентральні. Мають здатність до насичення. Наявність взаємодії між нуклонами пояснюється тим, що нуклони при взаємодії обмінюються між собою віртуальними частинками -мезонами, які можуть бути як нейтральними, так і зарядженими Віртуальними в квантовій механіці називають такі частинки, що не можуть бути виявлені за час їх існування. -мезони утворюють поле ядерних сил.

50. Походження гама-променів та їх спектр. Ефект Месбауера. Вивчення спектрів гамма-випромінювання дозволяє встановити енергії збуджених станів ядер. Гамма-кванти з великими енергіями випускаються при розпадах деяких елементарних частинок. Так, при розпаді покоїться π0-мезона виникає гамма-випромінювання з енергією ~ 70Мев. Гамма-випромінювання від розпаду елементарних частинок також утворює лінійчатий спектр. Однак відчувають розпад елементарні частинки часто рухаються зі швидкостями, порівнянними з швидкістю світла. Внаслідок цього виникає доплерівське розширення лінії і спектр гамма-випромінювання виявляється розмитим в широкому інтервалі енергій. Гамма-випромінювання, що утворюється при проходженні швидких заряджених частинок через речовина, викликається їх гальмуванням до кулонівському полі атомних ядер речовини. Гальмівне гамма-випромінювання, також як і гальмівне рентгенівське випромінювання, характерезується суцільним спектром, верхня межа якого співпадає з енергією зарядженої частинки, наприклад електрона. У прискорювачах заряджених частинок отримують гальмівне гамма-випромінювання з максимальною енергією до декількох десятків Гев. У просторі гамма-випромінювання може виникати в результаті зіткнень квантів більш м'якого довгохвильового, електромагнітного випромінювання, наприклад світла, з електронами, прискореними магнітними полями космічних об'єктів. При цьому швидкий електрон передає свою енергію електромагнітному випромінюванню і видиме світло перетворюється на більш жорстке гамма-випромінювання. Ефéкт Мессбáуера — фізичне явище резонансного поглинання гамма-випромінювання атомів у твердому тілі. Ефект названо на честь Рудольфа Мессбауера, який у 1957 розробив метод спостереження резонансного поглинання. Використовується для вивчення енергетичних рівнів атомного ядра. Ядро ізольованого атома не поглинає гамма-кванти тієї ж енергії, що й випромінює. Причина цього в тому, що при великій енергії фотона не можна нехтувати втратою енергії на віддачу ядра. Випромінюючи гамма-квант, ядро згідно із законом збереження імпульсу повинно рухатися в протилежному напрямку. Поглинаючи гамма-квант, ядро вбирає в себе його імпульс і рухається в тому ж напрямку. В оптичному діапазоні енергія віддачі маленька, і атоми зазвичай поглинають на тій же частоті, що й випромінюють. Втрата енергії на віддачу дорівнює , де ER - втрата енергії, Eγ - енергія гамма-кванта, M - маса ядра, c - швидкість світла у вакуумі. Видно, що втрати обернено-пропорційні масі ядра. Ідея експерименту Мессбауера в тому, щоб використати тверде тіло замість ізольованого атома. В твердому тілі, наприклад, кристалі, завдяки квантовим явищам, рух атомів набуває колективного характеру. Енергія віддачі передається не окремим атомам, а коливанням усього кристалу - фононам. Як наслідок, маса, яка отримує віддачу, значно зростає, зменшуючи втрати енергії. Таким чином стає можливим поглинання ядром гамма-кванту, який утворився в результаті випромінювання ідентичного ядра. Невелику різницю в енергіях, що залишається навіть при колективній віддачі, можна компенсувати завдяки ефекту Доплера, пересуваючи джерело й випромінювач один щодо одного з невеликою швидкістю. Мессбауерівські спектри зазвичай приводяться в залежності від цієї швидкості.

51. Поглинання гама-променів речовиною. Застосування гама-променів. Гамма-промені мають найбільшу проникність з усіх видів радіоактивності. Відповідно, від них найважче захиститися. Взаємодія фотонів великих енергій з речовиною слабка. Поглинаючись чи розсіюючись в речовині, гамма-промені передають велику енергію зарядженим частинкам, які відповідають за народження великого числа радіаційних дефектів. Існує три види взаємодії гамма-квантів з речовиною: фотоефект, комптонівське розсіювання і народження електрон-позитронних пар. Явище фотоефекту залежить від взаємодії електромагнітної хвилі з електронами в складі атомів. Велика енергія, а, отже, частота, гамма-квантів призводить до зменшення ефективності такої взаємодії, оскільки електрони стають надто інертними, щоб реагувати на швидкі зміни напруженості електричного поля хвилі. Тому фотоефект, який є основним типом взаємодії гамма-квантів малих енергій з речовиною, дає зі збільшенням енергії гамма-квантів дедалі менший вклад у процес їхнього поглинання. При великих енергіях гамма-квантів основним каналом поглинання стає народження електрон-позитронних пар. Гамма-квант може утворити електрон-позитронну пару, якщо його енергія принаймні вдвічі більша за масу спокою електрона. В порожньому просторі утворення електрон-позитронної пари неможливо з-за вимоги одночасного виконання законів збереження енергії та імпульсу. Для утворення електрон-позитронної пари потрібне ще одне тіло, яке могло б взяти на себе зайвий імпульс, тому народження пар відбувається лише в речовині. При проміжних енергіях гамма-квантів основним каналом їхньої взаємодії з речовиною є комптонівське розсіювання. Воно відрізняється від інших типів взаємодії тим, що, розсіюючись на заряджених частинках, гамма-квант не зникає, а віддає лише частину енергії. Резонансне поглинаннями гамма-квантів ядрами загалом не відбувається, оскільки енергія гамма-кванта, який випромінюється атомами, дещо відрізняється від різниці енергій ядерних рівнів. Частина енергії йде на віддачу ядра. Однак таке поглинання можна спостерігати в спеціальних умовах, забезпечених постановкою експерименту.

Одним із процесів утворення гамма-квантів є випромінювання радіоактивним ядром, яке було утворене в збудженому стані. Гамма-квант випромінюється при переході ядра із збудженого стану в основний. При цьому не міняються ні атомний номер, ні масове число ядра. Гамма-кванти можуть з'являтися також у інших, складніших ядерних реакціях. Іншим джерелом гамма-променів є гальмівне випромінювання високоенергетичних заряджених частинок. Заряджені частинки, рухаючись з прискоренням випромінюють електромагнітні хвилі. Спектр випромінювання залежить від енергії частинки. Для того, щоб частинка випромінювала гамма-кванти, її енергія повинна бути дуже високою, лежати в області принаймні десятків МеВ. Такі частинки можна отримати в прискорювачах, зокрема синхротронах. Гамма-промені можуть також народжуватися при анігіляції частинок із античастинками. Оскільки в такому випадку сумарний імпульс частинок і античастинок в таких випадках зазвичай невисокий, утворені при анігіляції два гамма-кванти розповсюджуються в протилежних напрямках. Одночасне детектування двох гамма-квантів, що розповсюджуються в протилежних напрямках, є експериментальним свідченням акту анігіляції.

50. Нейтрони, їх походження крізь речовину, методи реєстрації та застосування. Нейтро́н (рос. нейтрон, англ. neutron, нім. Neutron) — елементарна частинка, яка входить до складу ядра. Оскільки нейтрони не мають електричного заряду, а магнітна взаємодія слабка, то швидкі нейтрони можуть проникати в речовину на значну глибину. Єдиним типом взаємодії є пряме зіткнення з ядрами речовини, імовірність якого невисока з огляду на малі розміри ядер. Енергія, яку нейтрон втрачає при зіткненні, передаючи його ядру, з яким зіткнувся, залежить від співвідношення мас нейтрона й ядра і тим більша, чим ближчі між собою ці маси. Тому нейтрони краще гальмуються речовинами, в яких багато водню: водою, вуглеводами тощо. Саме речовини із малими масами ядер використовуються для сповільнення нейтронів у ядерних реакторах. У камерах Вільсона чи бульбашкових камерах нейтрон не залишає треку, проте вибите із атома заряджене ядро залишає трек, тож можна прослідкувати, у якій точці відбулося зіткнення. Деякі ядра атомів поглинають нейтрони. При поглинанні спочатку один ізотоп хімічного елементу перетворюється в інший, але такі ізотопи часто нестабільні. При поглинанні нейтрона 235U, наприклад, новий ізотоп розпадається. Метод розсіювання нейтронів широко використовується для вивчення властивостей кристалічних тіл — фононних спектрів, кристалічного поля тощо.У напівпровідниковій технології застосовується нейтронна імплантація домішок.

51. Основні типи ядерних реакцій. Штучна радіоактивність. Застосування радіоактивних ізотопів. Ядерні реакції синтезу.Під час ядерних реакцій синтезу з легких ядер елементів утворюються нові, важчі ядра. Реакція відбувається з виділенням енергії. Зазвичай реакції синтезу можливі тільки за умови високих температур, коли ядра набувають великої кінетичної енергії, оскільки кулонівські сили відштовхування перешкоджають зближенню заряджених частинок, створюючи потенціальний бар'єр. Штучним шляхом цього вдається досягти за допомогою прискорювачів заряджених частинок. Протон-протонний цикл у зорях. У природі реакції синтезу важчих ядер з легших відбуваються у ядрах зір, наприклад, у Сонці. Через високу температуру у ядрі (близько 10×106K) деякі протони завдяки високій кінетичній енергії вступають в ядерні реакції з утворенням важчих ядер. Внаслідок високої кінетичної енергії два протони долають електростатичне відштовхування і зближуються на характерну відстань сильної взаємодії (1,3×10-15 м). При цьому вони утворюють проміжний стан — дипротон, який є нестабільною системою. Відбувається перехід до стану з меншою енергією: u-кварк одного протона перетворюється у d-кварк із випроміненням W+-бозону (бета-плюс розпад). W+-бозон нестабільний, тому розпадається на позитрон та електронне нейтрино. Таким чином, утворюється система нейтрон—протон — дейтрон. Бета-розпад є початковим фактором протон-протонного циклу. Дейтрон взаємодіє з протоном та утворює ядро гелію-3 з випроміненням гамма-квантів. На наступному етапі взаємодіють два ядра гелію-3, що обумовлює синтез ядра гелію-4 з випроміненням двох протонів та гамма-квантів.

p + p → ²D + e+ + νe + 0.4 МеВ

²D + p → 3He + γ + 5.49 МеВ

3He + 3He → 4He + 2p + 12.85 МеВ

Таким чином, з чотирьох протонів синтезуються одне ядро атома гелію. Під час синтезу одного кілограма гелію виділяється 6,3×1014 Дж енергії. Ядерні реакції розпаду. 1939 року було виявлено, що ядра урану-235 здатні не тільки до спонтанного поділу з виділенням ~200 МеВ енергії та випроміненням двох-трьох нейтронів, але й до вимушеного поділу, що ініціюється нейтронами. Враховуючи, що у результаті такого поділу теж випромінюються нейтрони, які можуть викликати нові реакції вимушеного поділу сусідніх ядер урану, стала очевидною можливість ланцюгової ядерної реакції. Така реакція не відбувається у природі лише тому, що природний уран на 99,3% складається з ізотопу урану-238, а до реакції поділу придатний тільки уран-235, якого у природному урані міститься лише 0,7%. Механізм ядерної реакції розпаду полягає у наступному. Ядерні сили через взаємодію обмінними віртуальними частинками (у більшості випадків відбувається піон-нуклонна взаємодія), час життя яких, відповідно до принципу невизначеності Гейзенберга, обмежений невеликою величиною dt = h'/dE = R/V = (1,3*10-15/3*1010) * (140/8)0,5 = 2,3*10-23 с, мають нецентральний характер. Це означає, що нуклони не можуть взаємодіяти одночасно з усіма нуклонами у ядрі, особливо у багатонуклонних ядрах. При великій кількості нуклонів у ядрі це обумовлює асиметрію густини ядерних сил та наступну асиметрію нуклонного зв'язку, а отже, і асиметрію енергії по об'єму ядра. Ядро набуває форми, яка суттєво відрізняється від сферичної. У такому разі електростатична взаємодія між протонами може за величиною енергії наближатися до сильної взаємодії. Таким чином, внаслідок асиметрії, енергетичний бар'єр поділу долається, і ядро розпадається на легші ядра, асиметричні за масою. Іноді ядро може тунелювати у стан з меншою енергією. Штучна радіоактивність — це радіоактивність, спричинена діяльністю людини. Зміст такої діяльності полягає в добуванні енергії під час ядерної реакції. Радіоактивний розпад не залежить від таких зовнішніх фізичних факторів, як тиск, температура, склад повітря тощо. Під час цього процесу і виникає радіація. Одним з найбільш видатних досліджень, проведених за допомогою «мічених атомів», стало дослідження обміну речовин в організмах. Було доведено, що за порівняно невеликий час організм піддається майже повного оновлення. Що складають його атоми замінюються новими. Лише залізо, як показали досліди з ізотопного дослідженню крові, є винятком з цього правила. Залізо входить до складу гемоглобіну червоних кров'яних кульок. При введенні в їжу радіоактивних атомів заліза було встановлено, що вільний кисень, що виділяється при фотосинтезі, спочатку входив до складу води, а не вуглекислого газу. Радіоактивні ізотопи застосовуються в медицині як для постановки діагнозу, так і для терапевтичних цілей. Радіоактивний натрій, що вводиться в невеликих кількостях у кров, використовується для дослідження кровообігу, йод інтенсивно відкладається в щитовидній залозі, особливо при базедової хвороби. Спостерігаючи за допомогою лічильника за відкладенням радіоактивного йоду, можна швидко поставити діагноз. Великі дози радіоактивного йоду викликають часткове руйнування аномально розвиваються тканин, і тому радіоактивний йод використовують для лікування базедової хвороби. Інтенсивне гамма-випромінювання кобальту використовується при лікуванні ракових захворювань. Не менш великі застосування радіоактивних ізотопів у промисловості. Одним із прикладів цього може служити наступний спосіб контролю зносу поршневих кілець у двигунах внутрішнього згоряння. Опромінюючи поршневе кільце нейтронами, викликають в ньому ядерні реакції і роблять його радіоактивним. При роботі двигуна частинки матеріалу кільця потрапляють в мастило. Досліджуючи рівень радіоактивності олії після певного часу роботи двигуна, визначають знос кільця. Радіоактивні ізотопи дозволяють судити про дифузії металів, процеси в доменних печах і т. д. Потужне гамма-випромінювання радіоактивних препаратів використовують для дослідження внутрішньої структури металевих виливків з метою виявлення в них дефектів. Все більш широке застосування отримують радіоактивні ізотопи в сільському господарстві. Опромінення насіння рослин невеликими дозами гамма-променів від радіоактивних препаратів приводить до помітного збільшення врожайності. Великі дози 'радіації викликають мутації у рослин і мікроорганізмів, що в окремих випадках призводить до появи мутантів з новими цінними властивостями. Так виведені цінні сорти пшениці, квасолі та інших культур, а також отримані високо продуктивні мікроорганізми, що застосовуються у виробництві антибіотиків. Гамма-випромінювання радіоактивних ізотопів використовується також для боротьби зі шкідливими комахами і для консервації харчових продуктів. Широке застосування отримали «мічені атоми» в агротехніці. Наприклад, щоб з'ясувати, яке з фосфорних добрив краще засвоюється рослиною, позначають різні добрива радіоактивним фосфором 15 32P. Досліджуючи потім рослини на радіоактивність, можна визначити кількість засвоєного ними фосфору з різних сортів добрива. Цікавим застосуванням радіоактивності є метод датування археологічних і геологічних знахідок по концентрації радіоактивних ізотопів. Найбільш часто використовується радіовуглецевий метод датування. Нестабільний ізотоп вуглецю виникає в атмосфері внаслідок ядерних реакцій, що викликаються космічними променями. Невеликий відсоток цього ізотопу міститься в повітрі поряд зі звичайним стабільним ізотопом . Рослини та інші організми споживають вуглець з повітря, і в них накопичуються обидва ізотопу в тій же пропорції, як і в повітрі. Після загибелі рослин вони перестають споживати вуглець і нестабільний ізотоп в результаті β-розпаду поступово перетворюється на азот з періодом напіврозпаду 5730 років. Шляхом точного вимірювання відносної концентрації радіоактивного вуглецю в останках древніх організмів можна визначити час їх загибелі.

50. Реакція поділу ядер. Ядерна енергетика та її екологічні проблеми. Ядерні реакції можуть викликати як поділ ядер важких елементів, так і поглинання нейтронів такими ядрами, в залежності від енергії частинок. Існує певна резонансна енергія, при якій нейтрони можуть дуже активно поглинатись. В цілому ж ймовірність поглинання нейтронів ядром зменшується з ростом енергії цієї частинки. Це можна пояснити тим, що чим менша швидкість нейтрона (а значить його енергія), тим більше часу він проводить в сфері дії ядерних сил, пролітаючи поблизу ядра. При резонансному поглинанні енергія, що вноситься нейтроном в компаунд-ядро, дорівнює енергії, необхідній для переходу ядра на збуджений енергетичний рівень. Я́дерна енерге́тика (атомна енергетика) — галузь енергетики, що використовує ядерну енергію для електрифікації і теплофікації; область науки і техніки, що розробляє методи і засоби перетворення ядерної енергії в електричну і теплову. Основа ядерної енергетики — атомні електростанції. Перша атомна електростанція (5 МВт), що поклала початок використанню ядерної енергії в мирних цілях, була пущена в СРСР у 1954. До початку 90-их у 27 країнах світу працювало понад 430 ядерних енергетичних реакторів загальною потужністю біля 340 ГВт. За прогнозами фахівців, частка ядерної енергетики в загальній структурі вироблення електроенергії у світі буде безупинно зростати за умови реалізації основних принципів концепції безпеки атомних електростанцій. Головні принципи цієї концепції — істотна модернізація сучасних ядерних реакторів, посилення мір захисту населення і навколишнього середовища від шкідливого техногенного впливу, підготовка висококваліфікованих кадрів для атомних електростанцій, розробка надійних сховищ радіоактивних відходів тощо

51. Реакція синтезу ядер. Проблема керованих термоядерних реакцій. У термоядерну реакцію вступають легкі ядра, а в результаті синтезу вони утворюють більш важке ядро. Такі термоядерні реакції при температурах в мільйони градусів йдуть в надрах Сонця, де ядра ізотопів водню, зливаючись разом, утворюють більш важке ядро ​​атома гелію, при цьому виділяється величезна енергія. Щоб провести злиття (синтез) ядер, тобто з'єднати позитивно заряджені ядра в нове ядро, необхідно подолати діють між ними кулонівських сили відштовхування. Щоб подолати сили відштовхування беруть участь у синтезі частки повинні мати дуже великий кінетичної енергією, тобто мати велику швидкість. Велика швидкість частинок досягається підвищенням температури речовини до мільйонів градусів. Ядерний реакція, що відбувається в розігрітому речовині називається термоядерної реакцією (синтезом). При таких температурах речовина може існувати тільки у вигляді плазми. Особливість термоядерної реакції - це виділення великої кількості енергії.

В даний час вже вдалося отримати енергію термоядерного синтезу:

- Це термоядерна або воднева бомба, де проходить некерована термоядерна реакція, що має вибуховий характер;

- Це експериментальні термоядерні установки ТОКАМАК (створені в СРСР) - тороїдальні камери з магнітними котушками, де йде керована термоядерна реакція. Труднощі, з якими зіткнулися розробники токамака:

- Утримати речовина, розігріте понад 10 млн градусів ізольовано від стінок - ізоляція плазми від стінок досягається за допомогою магнітного поля;

- Розігріти речовину до стану плазми - цього домагаються пропусканням через речовину електричного струму;

- Необхідно забезпечити, щоб кількість теплоти, що виділилася при синтезі, було більше тепла, що підводиться до установки для перекладу речовини в плазму, для цього робоча речовина має бути ізольоване від навколишнього "холодної" середовища. Переваги використання термоядерного синтезу для отримання енергії:

- Енергія, що виділилася на один нуклон в результаті термоядерної реакції, значно перевищує енергію, що виділилася на один нуклон в результаті поділу ядер урану;

- Паливом для термоядерних установок є важкий водень, а його багато в морській воді;

- Ні небезпечного радіоактивного випромінювання, і в процесі реакції не буде радіоактивних відходів. Проблеми використання термоядерного синтезу:

- Витік тритію (одного з ізотопів водню, який бере участь в реакції)

- Радіація нейтронами.

50. Космічні промені. Раніше єдиним джерелом частинок з енергією, достатньою для утворення мезонів та гіперонів, було космічне випромінювання. Це випромінювання пов’язане з потоком атомних ядер, попадає на землю з світового простору і утворює в земній атмосфері вторинне випромінювання, в якому виявляється багато елементарних частинок. Енергія космічних випромінювань становить в середньому ~10 ГеВ, а окремих частинок - 10¹⁰ ГеВ (гігаелектрон-вольт). Первинні космічні промені – це на 90% протони, 9% - ядра гелію, 1% - інші ядра аж до ніобію. На висотах 50-60 км вони зазнають непружних зіткнень з ядрами атомів у верхніх шарах атмосфери, втрачаючи при цьому енергію. Внаслідок цього виникають вторинні космічні промені, в яких зустрічаються всі відомі в наш час елементарні частинки. За проникною здатністю розрізняють м’яку і жорстку компоненти. Внаслідок гальмування заряджених частинок поблизу атомних ядер виникають -фотони. М’яка компонента – це електрони, позитрони і фотони. Оскільки енергія початкового фотона дуже велика, то встигає виникнути багато поколінь вторинних частинок до того часу, поки енергія буде достатньою для утворення пар. Жорстке випромінювання складається з мюонів, його утворення відбувається в верхніх і середніх шарах атмосфери. Спостерігається так званий широтний ефект: заряджені частинки, попадаючи в магнітне поле Землі відхиляються, а отже на різних широтах інтенсивності випромінювання є різними.

51. Сучасні методи прискорення частинок. Прискорювачі заряджених частинок можна класифікувати за різними ознаками. За типом прискорюваних частинок розрізняють електронні

прискорювачі, протонні прискорювачі і прискорювачі іонів. По характеру траєкторій частинок розрізняють лінійні прискорювачі, в яких траєкторії частинок близькі до прямої лінії, і циклічні прискорювачі, в яких траєкторії частинок близькі до кола (або спіралі). По характеру прискорюючого поля прискорювачі заряджених частинок ділять на резонансні прискорювачі, в яких прискорення проводиться змінним високочастотним (ВЧ) електромагнітним полем і для успішного прискорення частинки повинні рухатися в резонанс із зміною поля, і нерезонансні прискорювачі, в яких напрям поля за час прискорення не змінюється. Останні у свою чергу діляться на індукційні прискорювачі, в яких електричне прискорююче поле створюється за рахунок зміни поля , і високовольтні прискорювачі, в яких прискорююче поле обумовлене безпосередньо прикладеною різницею потенціалів.