Наука и научные открытия

При кинетической энергии, равной собственной энергии частицы, ее масса превышает более чем в 2,4 раза массу покоя, скорость составляет 91% скорости света. Увеличение кинетической энергии до двух собственных энергий повышает массу частицы примерно до 4,2 массы покоя и скорость до 97,26% скорости света.

В релятивистской области импульс частицы примерно пропорционален ее кинетической энергии (поскольку масса частицы пропорциональна энергии), он зависит от энергии сильнее, чем в области малых энергий (там импульс пропорционален корню квадратному из кинетической энергии). Поэтому в релятивистской области частица несет относительно более высокий импульс, чем в нерелятивистской. Отсюда, согласно закону сохранения импульса, продукты столкновения имеют более высокий импульс, в них остается относительно большая кинетическая энергия, чем в нерелятивистской области.

Минимальная энергия (порог), необходимая для рождения пары частиц (частица А и античастица А) равной массы при столкновении протона с покоящимся протоном – мишенью, равна с учетом всех эффектов

Современные ускорители протонов построены с таким расчетом, что на них можно создавать нуклонно-антинуклонные пары. Нуклон – название, объединяющее протон и нейтрон, из которых состоят ядра. В 1954 г. в Беркли (Калифорния) был построен синхротрон, дающий протоны с энергией 6,2 Гэв. Потом стали делать ускорители с более высокой энергией протонов, рассчитанные на получение более тяжелых, чем нуклоны (протоны и нейтроны) частиц. В России (Дубна) с 1957 г. работает ускоритель на 10 Гэв. В Швейцарии (1959 г.) и США (1960 г.) (Брукхейвен) созданы ускорители на 28 и 33 Гэв. В России в 1967 г. построен гигантский ускоритель на 70 Гэв.

М. Дж. Пентц, сотрудник Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН), приводит в советском журнале «Природа»
(№ 7, 1963) некоторые данные о построенных и строящихся ускорителях высокой энергии.

В последнем столбце приведена стоимость ускорителей без учета затрат на строительство лабораторий и вспомогательного оборудования, составляющих ту же сумму, что и стоимость эксплуатации, достигающей, по данным того же автора, в год 40% затрат на строительство ускорителя.

Читайте также:

1. Идеалистически мыслящие ученые
2. Вероятность туннельного эффекта
3. Наблюдение антипротона и антинейтрона
4. Гипотеза о волновом свойстве вещества
5. Радиус ядерных сил