Нужна история открыртия гамма-излучения.

Нужна история открыртия гамма-излучения.

  1. Гамма-излучение
    Развитие ракетной и космической техники позволило ученым вынести научную аппаратуру за пределы атмосферы, что значительно расширило диапазон длин волн доступных для наблюдения квантов. У ученых появилась возможность изучать небесные тела в гамма- и рентгеновском диапазонах спектра. После запуска специализированных спутников-обсерваторий у многих астрофизических объектов (пульсаров, активных областей на Солнце, ядер активных галактик, квазаров) было обнаружено весьма мощное гамма-излучение. Наблюдения в гамма-диапазоне привели также к ряду неожиданных результатов. Среди них следует отметить открытие мощных всплесков космического гамма-излучения с энергией фотонов от 0,1 МэВ до нескольких МэВ, а также открытие галактических дискретных источников с Е gt; 100 МэВ.

    Гамма-астрономия исследует космические объекты и процессы по характерному для них жесткому электромагнитному излучению с энергией фотонов, превышающей 100 кэВ. Такие фотоны образуются, как правило, при взаимодействии частиц высоких энергий.

    Диапазон гамма-излучения очень широк, его принято делить на несколько участков, каждый из которых имеет свою методику наблюдений: область мягкого гамма-излучения с Е = 0,1 5 МэВ, область промежуточных энергий с Е = 5 50 МэВ, область жесткого гамма-излучения с Е = 50 МэВ 10 ГэВ, и область гамма-излучения сверхвысоких энергий с Е gt; 10 ГэВ.

    Диффузный гамма-фон несет в себе важную информацию о природе и эволюции межгалактической среды и тем самым о структуре и эволюции Вселенной. Т. к. гамма-компонента диффузного фона обладает высокой проникающей способностью, она несет информацию о чрезвычайно удаленных областях Вселенной. Анализ диффузного гамма-фона позволяет получить информацию о природе неразрешенных далеких источников, удаленных от нас на значительное расстояние, помогает выяснить физические процессы, происходившие в этих источниках еще на стадии образования галактик.

    1) Обнаружение фона.

    Для начала рассмотрим приборы, с помощью которых регистрируют космическое излучение в гамма-диапазоне. Один из них — сцинтилляционный счетчик. Это кристалл из особого вещества (например, йодистого натрия) ; проходя через него, гамма-квант дает вспышку света, которая фиксируется фотоумножителем. Таким способом обнаруживают гамма-кванты с энергией до нескольких мегаэлектронвольт. Более энергичные гамма-кванты улавливают с помощью трековых детекторов. Эти устройства регистрируют траектории движения быстрых заряженных частиц, например электронов, образующихся при взаимодействии гамма- кванта с веществом детектора. Пролетая через газ в камере детектора, частицы оставляют за собой след из ионизированных атомов, по которому их обнаруживают. Наблюдения космических гамма-квантов с энергиями 100 ГэВ уже возможно проводить с поверхности Земли, поскольку гамма-кванты подобных энергий, взаимодействуя с веществом земной атмосферы, образуют в ней широкие линии вторичных частиц, вызывающих довольно значительную вспышку оптического излечения, которая и регистрируется наземной аппаратурой (земная атмосфера в этом смысле как бы является огромным сцинтиллятором) .

    2) Механизмы образования фона.

    К настоящему времени накоплено достаточно много экспериментальных данных о спектральных особенностях диффузного гамма-фона, а также о степени его изотропии, что позволяет рассмотреть вопрос о возможных физических механизмах образования фона.

    Все многообразие явлений, происходящих в наблюдаемой части Вселенной, включая физические процессы, протекающие внутри звезд и галактик, а также грандиозные явления, происходящие в квазарах и радиогалактиках, определяются элементарными процессами в атомных и даже меньших масштабах. Среди элементарных процессов, приводящих в космических условиях к образованию излучения в гамма-диапазоне, можно выделить комптоновское рассеяние и тормозное излучение, а также аннигиляцию частиц и античастиц и переход электронов тяжелых атомов с одного энергетическ

Leave a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *