Детская энциклопедия
Том 1. Земля. Том 4. Растения и животные. Том 7. Человек. Том 10. Зарубежные страны.
Том 2. Мир небесных тел. Числа и фигуры. Том 5. Техника и производство. Том 8. Из истории человеческого общества. Том 11. Язык. Художественная литература.
Том 3. Вещество и энергия. Том 6. Сельское хозяйство. Том 9. Наша советская Родина. Том 12. Искусство.

огибает силовые линии магнит­ного поля по окружности.

Переменным электрическим напряжением высокой частоты можно «подталкивать» частицу в такт с ее вращением. Тогда переменное электрическое поле будет передавать свою энергию частице и ее движение будет ускоряться. На этом принципе построен круговой циклический ускоритель — циклотрон (рис. 6).

Энергия движущейся части­цы зависит от ее массы и ско­рости. Пока скорость мала в сравнении со скоростью света, масса частицы постоянна и энергия, передаваемая частице, расходуется на увеличение скорости, а масса почти не меняется. Частицы, движущиеся со скоростью, близкой к скорости света, назы­ваются релятивистскими, т. е. «относительностными». Такое название означает, что их дви­жение происходит по законам, выведенным теорией относительности. Передачу энергии ре­лятивистским частицам условно называют «ускорением частиц», хотя в действительности при этом скорость почти не возрастает, а ра­стет масса частицы.

В магнитном поле релятивистская частица вращается по кругу ускорителя не в такт (или, как говорят, не в фазе) с ускоряющим переменным электрическим полем, так как масса частицы увеличивается.

Рис. 6. Схема ускорения атомных частиц в циклотроне.

Рис. 7. Схема действия синхрофазотрона сверхмощного ускорителя частиц.

Представим себе, что на танцплощадке во время вальса танцующих кормят, да так основательно, что они тут же «поправляются», т. е. прибавляют в весе. На такой площадке трудно было бы кружиться в такт мелодии, музыкантам пришлось бы за­медлять темп по мере того, как танцующие толстеют. Такие же меры принимают и в уско­рителе. Если частицам нужно придать очень большую энергию, приходится во время уско­рения непрерывно менять частоту радиоволны (такой ускоритель называется фазотроном), или силу магнитного поля (синхротрон), или же и то и другое (синхрофазотрон) (рис. 7). Такие ускорители дают возможность сообщать заря­женным частицам энергию достаточно высокую, чтобы получить новые элементарные частицы.

ПРЕВРАЩЕНИЯ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ

Самое важное и замечательное свойство элементарных частиц это способность к превращениям. Раньше думали, что превра­щаться могут только сложные частицы, состоя­щие из более простых. Но опыт показал, что к взаимным превращениям способно большин­ство элементарных частиц. Мы знаем, что ато­мы построены из трех видов таких частиц: электронов, протонов и нейтронов. Если эти частицы не включены в атом, а находятся в сво­бодном состоянии, устойчивыми будут только протоны и электроны. Свободный нейтрон са­мопроизвольно распадается на протон и элект­рон. При этом возникает еще одна неуловимая частица, но о ней мы расскажем потом.

В большом количестве нейтронов один рас­падается раньше, другой — позже, но в сред-

265