Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 40. 3 november 1951 - Kosmisk strålning, av SHl
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
920
TEKNISK TIDSKRIFT
Fig. 8. Anordning för framställning av mesoner.
partiklarna försvinner, är det närmast till hands
liggande svaret, att deras totalenergi, dvs.
summan av deras vilomassa och kinetiska energi,
övergår till elektromagnetisk vågrörelse. Att så
verkligen är fallet har visats experimentellt. Av
våglängden hos den erhållna gammastrålningen
har framgått, att en eller två fotoner kan bildas.
Det förra inträffar, när en tredje partikel är
närvarande, det senare när ingen sådan finns i
närheten.
Mesoner
Strax efter det Anderson fått nobelpriset i
fysik för upptäckten av positronen, kunde han
1936 tillkännage upptäckten av ännu en tidigare
okänd partikel i kosmisk strålning. Han iakttog
nämligen på vissa dimkammarfotografier spår
av positiva partiklar med en krökningsradie och
längd, som visade, att de måste ha mindre massa
än protonen men större än positronen. Senare
har man funnit negativt laddade partiklar av
samma typ. De kallas vanligen mesoner; deras
massa är 200—300 gånger större än elektronens,
och en del av dem har sannolikt en energi av
storleksordningen 108 MeV.
När 184" Berkeley-cyklotronen blev färdig,
kunde man accelerera partiklar till så hög energi, att
mesoner borde kunna framställas genom
alfapartiklars reaktion med atomkärnor. Man
försökte först att beskjuta fotografiska plåtar med
dem, men det visade sig omöjligt att identifiera
de tunna mesonspåren i den mycket
komplicerade bakgrunden av andra spår. Denna svårighet
övervann Gardner och Lattes genom en sådan
anordning (fig. 8), att alfastrålarna inte
träffade plåtarna.
Alfapartiklar med en energi på 380 MeV
riktades i stället mot ett tunt skikt av materia, i
vilket negativa mesoner och andra partiklar
uppstod. De förra, som är relativt lätta, sorterades
ut av ett magnetfält och riktades mot en packe
specialplåtar, i vilken de lämnade karakteristiska
spår. Ibland slutar ett sådant med att mesonen
infångas av en atomkärna, som klyvs och bildar
en stjärna (fig. 9), ibland uppstår däremot ingen
klyvning.
Det har alltså experimentellt visats, att
mesoner kan uppstå, när fria atomkärnor med hög
kinetisk energi träffar materia, och det torde
därför vara på detta sätt, som mesonerna i
kosmisk strålning bildas i de översta luftlagren.
Redan innan Anderson upptäckte mesonen,
hade Yukawa 1935 föreslagit en teori för
atomkärnans byggnad, enligt vilken partiklar med
ungefär mesonens massa spelar en viktig roll
för kärnornas sammanhållning. Liksom
elektriska krafter kan uttryckas som emission från
laddningar eller absorption i dem av
elektromagnetisk strålning eller fotoner, antog Yukawa, att
krafterna inom atomkärnan uppstår genom
emission eller absorption av "tunga fotoner", som nu
anses identiska med ett slag av mesoner.
Yukawa framhöll också, att dessa kan spela en
viktig roll vid utsändning av betastrålar vid
radioaktivt sönderfall. Han antog, att mesoner
ständigt emitteras och absorberas av
nukleoner-na i en kärna och vidare att de är instabila ocli
spjälkas i elektroner och neutrinon. De senare
kan inte iakttas med de medel, som nu står till
förfogande, och är alltså hypotetiska. Enligt
denna teori uppstår betastrålningen genom
me-sonernas sönderfall. Tillämpad på kosmisk
strålning förklarade den en anomali, som iakttagits
vid den hårda komponentens absorption.
Ett direkt bevis för mesonernas instabilitet fick
man 1940, när Williams och Pickup tog en
dim-kammarfotografi, som visade en elektronbana
som fortsättning på en mesonbana. En viktig
brist i detta resultats samstämmighet med teorin
var emellertid, att mesonens medellivslängd
enligt denna skulle vara ungefär tvåhundradelen
av den iakttagna, som var 2,15 p.s.
Före 1946 ansågs mest sannolikt att
primärstrålningens protoner vid sammanstötningar med
luftens atomer gav mesoner, ungefär på samma
sätt som elektronerna i ett röntgenrör ger
rönt-genfotoner, när de träffar målelektroden. Dessa
mesoner antogs bilda den kosmiska strålningens
hårda komponent vid jordytan.
Under de senaste åren har denna uppfattning
måst modifieras på ett oväntat sätt icke blott
beträffande primärstrålningens natur. Italienar-
Fig. 9. Spår av konstgjord pi-meson i specialemulsion;
partikeln kom in t.h. och infångades av en atomkärna under
bildning av en stjärna t.v.’.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
