О процессах, происходящих при взаимодействии частиц с веществом и быстродвижущихся частицах рассказал физик-ядерщик Борис Бояршинов.
Заряженные частицы взаимодействуют с окружающей средой, проходя через атомные слои, где основную роль играют электромагнитные силы, рассказывает Борис Бояршинов. Он подчеркивает, что частица практически не чувствует, находится ли вещество в твердом, жидком или газообразном состоянии, так как определяющим фактором являются именно атомы и их электроны.
«Заряженная частица, попадая в вещество, сталкивается с атомами, но ее взаимодействие с ядром минимально из-за огромной разницы в размерах», – отметил эксперт.
Действительно, размер атома составляет порядка ангстрема (метр), тогда как ядро в сотни тысяч раз меньше. Вероятность прямого столкновения с ядром крайне мала, особенно для положительно заряженных частиц, которые дополнительно испытывают электростатическое отталкивание.
Эффекты ионизации и радиационное воздействие
При движении через вещество частица может ионизировать атомы, выбивая из них электроны. В случае положительно заряженной частицы формируется поток электронов, следующий за ней, что ведет к постепенной потере энергии и разрушению структуры вещества. Это явление используется в различных технологических процессах, но также имеет биологические последствия. Эксперт обратил внимание на особую опасность ионизации воды в живых клетках. Образующиеся свободные радикалы обладают высокой химической активностью и способны повреждать ДНК и другие клеточные структуры.
«Около 50% вредного воздействия радиации связано с образованием свободных радикалов, тогда как остальное обусловлено непосредственным повреждением клеточных ядер», – пояснил Бояршинов.
Для защиты от этого эффекта были разработаны химические протекторы, нейтрализующие радикалы и снижающие негативное влияние радиации.
Проникающая способность частиц и защита от излучения
Различные частицы обладают разной способностью проникать в вещество. Так, тяжелые заряженные частицы, такие как альфа-частицы (ядра гелия), быстро теряют энергию и поглощаются уже в верхних слоях кожи или даже тонким листом бумаги. Электроны и нейтроны, напротив, могут проникать гораздо глубже. Говоря о защите от излучения, эксперт подчеркнул, что главным параметром является толщина вещества в пересчете на килограммы на квадратный сантиметр. Это позволяет сравнивать эффективность различных материалов, таких как свинец, вода или сталь. Интересный пример – атмосфера Земли, которая по защитным свойствам эквивалентна 10-метровому слою воды. Благодаря этому она эффективно поглощает космическое излучение, предохраняя поверхность планеты от радиации.
Роль ускорителей в изучении структуры материи
Отдельное внимание Бояршинов уделил роли ускорителей в исследовании структуры вещества. Заряженные частицы, разогнанные до высоких энергий, позволяют изучать ядра атомов и даже выявлять субатомные частицы. В частности, именно благодаря рассеянию электронов на ядрах были открыты кварки – элементарные частицы, из которых состоят протоны и нейтроны.
«Несмотря на распространенные мифы, существование кварков подтверждено экспериментально, и их исследование позволяет глубже понять структуру материи», – подчеркнул эксперт.
Он также развеял страхи, связанные с возможностью образования черных дыр в ускорителях, отметив, что даже если подобное явление произойдет, такие микроскопические объекты мгновенно испаряются, оставляя после себя лишь продукты распада.
Кумулятивные струи и их физическая природа
Бояршинов также затронул тему кумулятивных струй – явления, при котором вещество, подвергшееся высокоскоростному воздействию, формирует узконаправленный поток частиц с высокой кинетической энергией. Это явление используется в военной технике, например, в кумулятивных боеприпасах, способных пробивать броню за счет сконцентрированной ударной волны. Физическая природа кумулятивного эффекта связана с динамическим сжатием и направленным выбросом вещества, возникающим при взаимодействии ударной волны с воронкообразной структурой.
«Эффективность кумулятивного эффекта обусловлена не только высокой температурой и давлением в зоне удара, но и тем, что энергия передается строго направленно», – пояснил эксперт.
В естественных условиях аналогичные процессы можно наблюдать при падении метеоритов или при высокоэнергетических столкновениях частиц в ускорителях, когда образуются узкие потоки разлетающихся фрагментов вещества.
С какой целью Маск решил провести аудит золотого запаса США
Илон Маск сообщил о намерении провести аудит золотого запаса США в Форт-Ноксе через Департамент эффективности правительства (DOGE).
Сенатор Рэнд Пол, который обратил внимание Маска на отсутствие ежегодных проверок наличия американского золота, поделился подробностями в интервью программе «FOX & Friends».
Изначально дискуссия развернулась в соцсети X: пользователь ZeroHedge предложил Маску лично проверить Форт-Нокс, указав на то, что он не подвергался надлежащему аудиту с 1974 года.