Magfizikai mérőmódszerek III.

Előszó

Részlet:
Bevezetés
Az első mesterséges atommag - reakció /Rutherford, 1919/ felfedezését követően még további tíz éven keresztül kizárólag a természetes radioktiv elemek /Ra, Po, Rn/ alfa - sugárzását használták bombázó részecske-forrásként a magfizikai vizsgálatokban. Számos előnye mellett /egyszerüség, viszonylagos olcsóság, több MeV-csalfa-energia/ jelentékeny hátránya volt ezeknek a forrásoknak a kis intenzitás ill. részecske-áramsürüség. Egy 3,7 * 109 Bq /100 mCi/ aktivitású alfa-forrástól 10 cm távolságban a részecske-áramsürüség 3.106 cm-2s-1, és a távolság négyzetével forditott arányban csökken. Ugyanakkor 1 uA áramerősségü poizitiv ionnyaláb, amely könnyen 1 cm-re kollimálható, másodpercenként 6.1012 egyszeres ill. 3.1012 kétszeres töltésü részecskét szolgáltat. A hat nagyságrendnyi intenzitásnövekedés már nemcsak egyes -nagy hatáskeresztmetszetü- magreakciók kimutatását teszi lehetővé, hanem a hatáskeresztmetszetek energiafüggésének /gerjesztési függvény/ és a reakciótermékek különböző irányokba történő kirepülésének /szögeloszlás/ vizsgálatát is. A gerjesztési függvények és a szögeloszlásnak viszont döntő szerepe van a magreakciók értelmezésében. Ennek felismerése vezetett a különböző atommagfizikai gyorsitóberendezések kifejlesztéséhez.
Az ötvenes évektől kezdve a gyorsitófejlesztés iránya kettévált: az atommagok szerkezetének és a mageakciók mechanizmusának tanulmányozására viszonylag kis energiájú /E=0.1 - 100 MeV/, de nagy nyalábintenzitású, és /vagy jó energia feloldású berendezéseket fejlesztettek ki, mig az elemi részek tanulmányozásához elsősorban az energia növelését tűzék ki célul. Az utóbbi csoportba tartozó, E=0.2 - 1000 GeV és ennél nagyobb energiájú gyorsitókkal már a klasszikus megfizikán túlmenő elemirész-fizikai problémák /nukleonok szerkezete, rezonanciák, alapvető kölcsönhatások, stb./ vizsgálata a cél. Érdemes külön megemliteni előállitó berendezéseket, amelyek a magfizika egy sajátos területén, a nehéz-ion ütközések vizsgálatában nyújtanak teljesen újszerű lehetőségeket a kisérletezők számára. A magfizikai gyorsitóberendezések gyakorlati alkalmazása is egyre inkább előtérbe kerül. Már 1 MeV-nél kisebb energiájú nyalábot szolgáltató gyorsitókkal is lehet pl. ion-implantációt végezni, neutron-rekaciók segitségével térfogati aktivációs analizis, mig töltött részecskékkel flületi vizsgálatok végezhetők, ld. még a III-9 irodalomhoz csatlakozó egyéb tanulmányokat. Vissza