Tímarit Verkfræðingafélags Íslands


Tímarit Verkfræðingafélags Íslands - 29.12.1949, Blaðsíða 9

Tímarit Verkfræðingafélags Íslands - 29.12.1949, Blaðsíða 9
TÍMARIT V.F.l. 1949 83 mesónanna, þegar þær stöðvast í léttum efnum. Pósi- tívar mesónur komast ekki nálægt atómkjörnunum vegna hinna fráhrindandi rafkrafta. Þær dvelja því í efninu þangað til þær, samkvæmt eðli sínu, senda frá sér pósitívar elektrónur og hverfa. Negatívu mes- ónurnar dragast aftur á móti að atómkjörnum, og ef ekki væru aðrir kraftar en rafkraftarnir á milli þeirra og kjarnanna, myndu þær ganga um kjarn- ana, svipað eins og elektrónurnar í atómunum, þangað til ævi þeirra væri lokið. En samkvæmt mesónukenn- ingunni ætti að vera mjög sterkt aðdráttarafl á milli mesónanna og kjarnans, svo að mesónurnar soguð- ust inn í kjarnann á tíma, sem væri mjög stuttur miðað við hina eðlilegu meðalævi mesónanna. Þetta er líka það, sem oftast nær gerist. Mesónurnar sog- ast inn í kjarnana áður en þær fá tíma til þess að senda frá sér elektrónu. Ef um mjög létta atóm- kjarna er að ræða, haga geimgeisla-mesónurnar sér þó öðruvísi; þær sogast ekki inn í þessa kjarna, held- ur fá þær tíma til þess að senda frá sér elektrónur, en það er í algerri mótsögn við niðurstöður mesónu- kenningarinnar. 1947 var öllum orðið það ljóst ,að geimgeislame- sónan gat ekki verið hið þunga kvanta eða kjarna- mesónan, en þá fannst önnur ögn, 7r-mesónan, eins og fyrr var frá skýrt, og þessi ögn hefur, að því er séð verður, öll einkenni kjarnamesónunnar. Það sem fyrst og fremst styður þessa skoðun er það, að 7r-me- sónurnar myndast við harðan árekstur milli tveggja atómkjarna. Fáum mánuðum eftir að Tr-mesónurnar höfðu fund- izt í geimgeislunum, tókst að framleiða þær í stór- ¦¦/¦¦- ¦ '¦•:• ¦,'' • ¦' •,/ í * )'- ' • ,'.:' I ... - . * ; > ;'\ 1 " ¦' ts-¦¦»31 ¦ . / ) ! . 1 100 microns V 0 1- 9. mynd. (Gardner.) Kjarnaspreng-ing- framkölluð af 7r-mesónu. um cyklótrón í Berkeley í Bandaríkjunum. Aðferð- in var sú, að koma helíumkjörnum á mikinn hraða í cyklótróninum, og láta þá svo rekast á aðra atóm- kjarna. Sé áreksturinn mjög harður, þá kemur fram ir-mesóna um leið og kjarnarnir sundrast í marga hluta. I geimgeislunum myndast mesónurnar einnig við árekstur tveggja atómkjarna, en með cyklótrón- inum fást margfalt fleiri mesónur, og hér gefst því betra tækifæri til þess að rannsaka eiginleika þeirra. Við árekstrana myndast pósitívar og negatívar 7r-mesónur, en engar ^-mesónur. Hinar tvær tegundir 7r-mesóna haga sér mjög ólíkt þegar þær stöðvast í einhverju efni; þær pósitívu breytast alltaf í pósi- tívar /i-mesónur á sama hátt og sýnt var á 7. mynd, en þær negatívu annaðhvort breytast í negatívar u-mesónur eða dragast inn í atómkjarnana. Ef þetta gerist, orsakar það kjarnasprengingu, sem með hjálp l.iósmyndaplötunnar verður sýnileg sem „stjarna". 9. mynd sýnir eina slíka „stjörnu". Frá vinstra horni myndarinnar að neðan kem- ur negatív 7r-mesóna og stöðvast ofan til á mynd- inni, þar sem hún sogast inn í pósitívan atómkjarna, en við það springur kjarninn í 6 parta, sem fljúga í allar áttir út frá staðnum, þar sem mesónan stöðv- aðist. Þegar -n-mesónur breytast í /x-mesónur þá er sú breyting sama eðlis og breyting ;u-mesónanna í elek- trónur. Hún er óháð ytri áhrifum og hlítir sömu lög- málum og umbreyting hinna radíóaktívu atómkjarna. Meðalævin er um 10"8 sek. bæði fyrir pósitívar og negatívar 7r-mesónur, eða um 200 sinnum styttri en hjá /i-mesónunum. Vegna hinnar stuttu ævi komast 7r-mesónurnar yfirleitt ekki langt frá staðnum, þar sem þær myndast. I geimgeislunum myndast þær að- allega í efstu lögum gufuhvolfsins, þar sem loftið er mjög þunnt, en þá eru mjög litlar líkur til þess að þær rekist á atómkjarna áður en umbreytingin í /x-mesónu á sér stað. Afleiðingin er sú, að því nær allar 7r-mesónur geimgeislanna, bæði pósitívar og ne- gatívar, verða að /x-mesónum. Gerð geimgeislanna. Ennþá er engan veginn vitað um allt það, sem gerist í geimgeislunum, og ólíklegt er, að enn séu þekktar allar þær tegundir agna, sem þar eru að verki. Þó hefur, með hjálp elektróskópsins, Geiger- teljarans, Wilson-hylkisins og ljósmyndaplötunnar, tekizt að afla mikilla upplýsinga um geisla þessa, og skal hér reynt að gefa yfirlit yfir það helzta. Frum-geislarnir koma að utan inn í gufuhvolf jarð- arinnar með hraða, sem nálgast mjög ljóshraðann. Þeir eru að mestu leyti prótónur eða vetniskjarnar, en helíumkjarna og þyngri atómkjarna gætir einnig. Lítið verður vart við elektrónur eða gammageisla meðal geisla þeirra, sem koma utan úr geimnum. Hvar geimgeislarnir eiga upptök sín, eða hvernig

x

Tímarit Verkfræðingafélags Íslands

Beinir tenglar

Ef þú vilt tengja á þennan titil, vinsamlegast notaðu þessa tengla:

Tengja á þennan titil: Tímarit Verkfræðingafélags Íslands
https://timarit.is/publication/860

Tengja á þetta tölublað:

Tengja á þessa síðu:

Tengja á þessa grein:

Vinsamlegast ekki tengja beint á myndir eða PDF skjöl á Tímarit.is þar sem slíkar slóðir geta breyst án fyrirvara. Notið slóðirnar hér fyrir ofan til að tengja á vefinn.