Какой же путь проходят заряженные частицы в веществе мишени?

Для этого, очевидно, надо знать расположение атомов, с которыми вступают во взаимодействие частицы. Очевидно, чем больше плотность вещества, тем тесней расположены атомы. Для простоты предположим, что имеем дело с веществом, плотность которого равна 1 г/смг. Тогда, как показывают расчеты и эксперимент, зависимость средней длины пути, например, протонов от их энергии, т. е. так называемый ионизационный пробег частиц, может быть выражена кривой /, показанной на рис. 10. До встречи с ядром и осуществления ядерной реакции протоны должны также пробежать некоторый путь (ядерный пробег), длина которого Определяется плотностью расположения ядер и вероятностью ядерного взаимодействия — эффективным сечением реакции. Длина этого пробега зависит от энергии частиц и может быть приближенно выражена кривой. При энергии протонов в несколько сотен мегаэлектроновольт оба пробега одинаковы; ори меньших энергиях протонов ионизационный пробег значительно меньше ядерного, он жестко ограничивает путь, проходимый заряженными частицами в веществе, и время жизни этих частиц в виде движущихся ионов. Например, при энергии 20 Мэв средний ионизационный пробег протонов в веществе с плотностью 1 г!смг всего 0,8 см, а ядерный пробег — около 20 см. Это значит, что подавляющее большинство протонов с энергией 20 Мэв, прежде чем вступить в ядерную реакцию, теряют всю энергию на ионизацию и останавливаются. Процесс взаимодействия заряженных частиц с веществом происходит чрезвычайно быстро. Так, например, протоны с энергией в 10 Мэв в фотоэмульсии превращаются в остановившиеся атомы водорода через 2-10-11 сек, а протоны с энергией 0,2 Мэв тормозятся за 3- Ю-13 сек.

Потеря энергии заряженных частиц на ионизацию и обусловливает невозможность практического получения атомной энергии на ускорителях.