Пожалуй, для абсолютного большинства это абсурдный вопрос, ведь атомы так малы, что мы даже не в силах увидеть их с использованием каких бы то ни было средств увеличения. Однако, некоторые атомы действительно можно услышать. Что ж, давайте разбираться!
Какие атомы можно услышать?
Для начала, давайте поговорим немного о размерах. Все знают, что атомы крайне малы, но не факт, что все представляют, насколько они малы. Представьте себе обычную линейку, на ней есть самая первая отметка - 1 мм. Мало, не правда ли? Ну так вот, размеры же атома в среднем составляют 0,0000002 мм. Трудно себе представить что-то столь малое, не так ли? А весит атом, к слову, в среднем от 10 в -27 степени кг (двадцать шесть нолей и единица после запятой) до 10 в -25 степени кг (двадцать четыре ноля и единица после запятой). Конечно, столь ничтожно малые объекты засечь прямыми способами просто невозможно. Однако, существуют косвенные способы засечь их. В частности, есть способ, позволяющий услышать некоторые атомы, а именно, атомы с особыми свойствами - радиоактивные атомы.
Пара слов о радиоактивности
Вообще, радиоактивность - это свойство вещества испускать излучение (а точнее, разные его виды - альфа, бета или гамма). Вообще говоря, альфа- и бета-лучи вообще не являются излучением в прямом смысле этого слова, потому что они являются потоками частиц, но сейчас не об этом. Многие знают по фильмам, что радиоактивность - опасное явление, вызывающее лучевую болезнь, однако, это не совсем так. Радиоактивность используется в жизни повсеместно - от контроля за качеством консервирования банок до устройства атомных бомб. Из-за такой высокой нужды в радиоактивных атомах (а также из-за их высокой опасности) были придуманы приборы, позволяющие их фиксировать. Один из таких приборов - счетчик Гейгера-Мюллера.
Счетчик Гейгера-Мюллера
Наверное, во всех фильмах про радиацию (например, про Чернобыль) хоть раз фигурировал характерный треск, когда герои находились в зоне с повышенным уровнем радиации. Так вот, этот треск производится именно этим счетчиком, и именно таким образом он позволяет нам слышать и фиксировать радиоактивные атомы. Давайте разберемся, как он работает.
Вообще говоря, счетчик Гейгера-Мюллера нужен для подсчета числа частиц, испускаемых при радиоактивном распаде. Конструкции счетчика разнятся, но в каждом варианте есть неотъемлемая часть - капсула с разреженным газом (обычно аргон или неон) при пониженном давлении. Стенка капсулы сделана из стекла, внутри капсулы на оси находится металлическая нить. Нить служит одним электродом (анодом), стеклянная капсула служит другим (катодом). Между электродами есть напряжение ненамного меньше, чем то, при котором в газе происходит ионизация (образование заряженных частиц из нейтральных). В капсулу способны попадать частицы, излучаемые при радиоактивности. В случае, если вещество анализируется в специальном отделении, то счетчик накрывается свинцовым домиком - защитой, нужной для предотвращения внешнего излучения. Радиоактивное вещество излучает частицы, которые попадают в газ, вызывая его ионизацию. Образуются заряженные частицы, происходит разряд, который нам слышится треском. Количество разрядов фиксирует регистратор импульсов, тем самым подсчитывая число частиц. Поэтому когда в фильмах треск становится быстрее, герои входят в зону с повышенным радиационным фоном.
Формально, счетчик Гейгера-Мюллера позволяет услышать не сами атомы, а их присутствие. Но чисто технически звуки порождают сами атомы, поэтому, да, действительно, некоторые атомы мы можем услышать именно таким способом.
Если вам понравилась статья - подписывайтесь на канал и ставьте лайки!