Итак, с помощью излучения
в веществе можно создать такое давление, что само вещество не выдержит и разрушится.
Иными словами, излучение способно совершить пусть пока
разрушительную работу. Совершенствуя методику чисто
научного эксперимента, физики, как мы видим, попутно открыли способ прямого преобразования лучистой энергии в механическую. (подробнее…)
Стало быть, чтобы явление работало, нужно уметь прерывать излучение, подобно тому,
как затвором фотоаппарата мы прерываем поток света. Правда, никакие механические устройства здесь не помогут. Миллиардные доли секунды — такое быстродействие никакой
механике не под силу. Физики решили использовать нечто вроде телевизионной развертки:
передвигать луч с одной точки мишени на другую электрическими или магнитными полями.
При этом, пока сработавшая точка мишени остывает, как говорят физики, релаксирует (а
происходит это столь же быстро, как и нагрев,— за миллиардные доли секунды), следующая
точка генерирует звук, затем еще одна, еще…Такое решение, кроме всего прочего, позволяло увеличить чувствительность датчиков. Ведь импульс от иного излучения может быть столь мал, что никакой пьезоэлемент его не уловит. Но если сканировать мишень лучом излучения не просто точку за точкой, а с определенной скоростью — с той, с какой бежит по мишени звуковой импульс, все время догоняя его и подпитывая новой энергией,— можно усилить импульс до такой величины, что вещество, хотя бы теоретически, не выдержит и разрушится. Настолько велико будет давление! Прервемся на этом. Тема научного эксперимента, казалось бы, исчерпана, и можно уже поставить точку. Однако, если вчитаться в заключительную фразу, понять ее физический смысл, легко увидеть, что для пытливого ума здесь открываются новые горизонты и уже
перекинуты мостки из области чистой науки в нашу повседневную практику.
Неуловимое нейтрино, считают физики, проще искать акустическими датчиками, чем оптическими, настроенными на регистрацию вспышек света, рождаемых нейтрино при прохождении сквозь толщу воды.
И это подкреплено расчетами. Свет в воде затухает и становится неразличим для приборов,
пройдя всего-навсего двадцать метров, тогда как звук распространяется с малыми потерями
на сотни метров. Даже если расположить новые датчики под водой намного реже, чем установлены сейчас оптические, вероятность регистрации нейтрино будет гораздо выше.
Однако у радиационной акустики, как и у любой отрасли (подробнее…)
В зависимости от плотности, термодинамических характеристик вещества звуковой импульс может иметь большую или меньшую амплитуду, длительность, различную форму. Но связь здесь взаимная. И параметры звукового импульса, в свою очередь, зависят от
свойств самого излучения — от его интенсивности, энергии,
радиуса пучка частиц. Словом, перед нами уравнение с переменными величинами, из которого всегда легко найти неизвестное. С помощью заданного потока частиц, например, исследовать свойства вещества. Или использовать эталонное вещество как своеобразный детектор для измерения характеристик излучения. Причем такой детектор может работать четче, точнее, чем
известные сегодня счетчики, фотометры, применяемые для (подробнее…)
В современной физике есть довольно-таки узкая область
исследований, называемая радиационной акустикой. Она изучает влияние излучений на
вещество, а точнее, как ясно из названия, возникновение в веществе под влиянием радиации
звуковых волн. В этой области физики и работали ученые
Харьковского государственного университета Виктор Васильев
и Александр Калиниченко. День за днем, месяц за месяцем ученые обстреливали мишени потоками электронов, протонов, фотонов и с помощью приборов наблюдали
за происходящими в веществе процессами.
Как же порождает радиация звук в веществе? Это явление
открыто сравнительно недавно, лет пятнадцать назад, и уже
получило свое объяснение. Если облучать мишень, протоны, электроны или фотоны в момент соударения с веществом передают свою энергию его частицам, те резко нагреваются,
согласно законам физики расширяются, создавая тем самым
давление на окружающие их частицы. Эта резкая, как удар,
волна давления и порождает звуковой импульс. Величина
его, конечно, очень мала, но пьезоэлектрические датчики,
установленные на мишени, способны уловить этот импульс,
преобразовать в электрический сигнал, который затем анализируют приборы.