0000027 (16)

wiednich jonów będą różne. W ten sposób wiązka jonów w efekcie końcowym nie będzie zogniskowana w jednym miejscu, lecz w zależności od rodzaju występujących w niej izotopów w wielu miejscach. Gdyby

..inka ctitoctna

zamiast kolektorów wychwytujących jony umieszczono kliszę (tak jak to ma miejsce w spektrografie masowym), wówczas uległaby ona zaczernieniu w tych miejscach, gdzie padają na nią jony. Otrzymany na kliszy obraz (zwany — przez analogię do analizy spektralnej światła — widmem masowym) może posłużyć do dokładnego określenia mas jonów. Metoda nosi nazwę spektralnej analizy mas.

Zadaniem kolektorów występujących w separatorze jest gromadzenie oddzielonych izotopów, które przy dużej zdolności rozdzielczej urządzenia można otrzymać w stanie „czystym". Metoda separatora elektromagnetycznego nic jest taka prosta, jakby to wynikało z powyższego, bardzo uproszczonego opisu. Otrzymanie wysokiej próżni, w której ma miejsce oddzielanie izotopów oraz zabezpieczenie stabilności pól elektrycznych i magnetycznych, wiąże się z dużymi trudnościami natury technicznej.

Prostszą metodą oddzielania izotopów jest metoda termody-f użyj na. Wyobraźmy sobie kolumnę składającą się z dwóch współosiowych cylindrów, z których jeden (wewnętrzny) ogrzewany jest prądem elektrycznym, drugi (zewnętrzny) chłodzony wodą lub powietrzem. Badana substancja (w postaci gazowej) przepływa wzdłuż gorącej i zimnej ścianki w kierunkach przeciwnych.

Wskutek konwekcji oraz dyfuzji termicznej strumień unoszącego się do góry wzdhiż ścianki gorącej ogrzanego gazu wzbogaca się w lżejszy składnik izotopowy, w przeciwieństwie do strumienia gazu płynącego w dół (wzdłuż ścianki zimnej), gdzie strumień wzbogaci się o składnik cięższy. W ten sposób dolna część kolumny wzbogaca się w składnik cięższego izotopu, górna — w lżejszy. Przy dostatecznie dużej wysokości kolumny lermody-fuzyjnej oraz optymalnej odległości między ściankami, można praktycznie uzyskać całkowite rozdzielenie izotopów.

Ryc. 1.13. Kolumna do termody-fuzji.

Metoda termodyfuzyjna staje się specjalnie wygodna w przypadku rozdzielania izotopów pierwiastków występujących w postaci gazowej.

Również z powodzeniem oddzielić można izotopy niektórych pierwiastków metodą elektrolityczną. Wykorzystuje się tu zjawisko różnej (w zależności od masy) ruchliwości jonów. Szczególnie częsty w zastosowaniu tej metody jest przypadek oddzielania deuteru, który znacznie różni się masą od zwykłego wodoru, gdyż przewyższa ją dwukrotnie.

Obecnie skonstruowane zostały nowe urządzenia służące do oddzielania izotopów, a będące pewnymi

(¥)•

która będąc różna

modyfikacjami ultrawirówek. Wykorzystane tu jest działanie siły odśrodkowej

w zależności od masy wirujących cząstek, pozwala na ich rozdzielanie, podobnie jak to ma miejsce w w irówkach laboratoryjnych.

Niektóre elementarne cząstki materii. Stwierdzono istnienie cząstek o masach pośrednich między masą elektronu a protonu, tzw. mezonów. Mezony można podzielić na: mezony lekkie (rr*, -°) o masach wynoszących odpowiednio: 273 M„ (M_e— masa elektronu) oraz mezony ciężkie K o masach 966 M_e i 974 M_e. Mezony są cząstkami nietrwałymi i rozpadają się spontanicznie na cząstki o mniejszych masach lub lżejsze mezony.

Tnną grupę cząstek elementarnych stanowią tzw. bariony, które również zostały po-

33

3 — Podstawy biofizyki