Несколько слов о частицах, используемых для ускорения

чем у электронов.

В отличие от электронов и позитронов протоны под­вержены действиям ядерных сил. Поэтому протоны яв­ляются «эффективными снарядами» для бомбардировки атомных ядер. В процессе соударения протонов с ядра­ми — при достаточной энергии соударения — с большой вероятностью рождаются мезоны и гипероны — многочис­ленные нестабильные частицы, исследование которых со­ставляет одну из важнейших задач физики элементарных частиц. Из сказанного не следует, что мезоны и гипероны не рождаются при столкновении электронов или электро­нов с позитронами. Это не так. Но в поле ядерных сил такое рождение происходит с существенно большей веро­ятностью, чем при «электромагнитом ударе» между элек­тронами.

В качестве снарядов, ускоряемых современными уско­рителями (кроме электронов и позитронов), могут ис­пользоваться не только ядра водорода — протоны — но и ядра других атомов, вплоть до самых тяжелых. В самое последнее время начали ускорять антипротоны — частицы, которые аннигилируют при встрече с протонами подобно тому, как аннигилируют позитроны с электронами.

Никакие другие частицы для ускорения не использу­ются. Нейтральные частицы — нейтроны и нейтрино — не пригодны для ускорения вследствие своей нейтраль­ности. Кроме перечисленных, все остальные заряженные частицы нестабильны. За время, которое необходимо для ускорения, они успевают распасться, Дольше других жи­вут мюоны, время распада которых составляет 2-10-6 с. Остальные частицы живут в сотни или во многие тысячи раз меньше.

Современная физика знает уже несколько сот элемен­тарных частиц. Как уже ясно, только некоторые из них (они были перечислены выше) пригодны для ускорения. Для генерации нестабильных элементарных частиц со­временная наука знает только один метод — столкновение быстро летящих частиц с неподвижными или с летящими навстречу частицами. Для разгона частиц нужны ускори­тели. Еще 20—30 лет назад важнейшим источником быст­рых частиц были космические лучи, ускоренные в гигант­ские природных ускорителях — во взрывающихся звездах и в электромагнитных полях, наполняющих космическое пространство. В настоящее время основным источником таких частиц являются ускорители.

Страница 2 of 212