La fisica dei corpuscoli/Capitolo 6/5
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5. — L’energia di una particella α. — Potendosi conoscere la velocità v e la massa d’inerzia di una particella α, si può calcolare anche la forza viva. Si suole esprimerla così:
| 126) | , |
perchè dalle misure di deviazione del campo elettrico si deduce il valore di . Si ottiene così in unità di lavoro
| 127) | erg. |
per ciascuna particella. Per avere un’idea della grandezza di questa energia si può osservare che per comunicare ad una massa elettrica e l’energia w si richiede una caduta di potenziale
| 128) | volta, |
e questa caduta di potenziale dovrebbe verificarsi entro distanze dell’ordine delle dimensioni atomiche. Si tratta dunque di campi la cui intensità è addirittura di un altro ordine da quelli che noi possiamo produrre artificialmente.
Tenendo conto di tutte le particelle che possono uscire da un grammo di radio secondo l’espressione 125) l’energia emessa da un grammo di radio in un’ora con le sole particelle α corrisponderebbe a 127 calorie.
L’energia totale emessa sotto le varie forme possibili da un grammo di radio in un’ora è compresa fra 130 e 140 calorie. L’energia delle particelle α è dunque quasi la totalità di quella emessa dal radio.
La grande energia posseduta da una particella α dà a questa una grande stabilità di moto, per la quale può proseguire il suo cammino rettilineo anche attraverso una sostanza resistente. In questo cammino la particella urta nelle molecole del corpo ambiente. Se sono molecole di un gas le scinde nei relativi ioni, e il gas diviene conduttore. Gli urti successivi vanno frenando la particella, in modo che la sua velocità diminuisce sensibilmente, e finisce col subire deviazioni dal suo moto rettilineo.
Dalla teoria cinetica dei gas noi sappiamo calcolare il numero degli urti che dovrebbe subire la particella nel suo cammino rettilineo. D’altra parte si può misurare l’intensità della ionizzazione provocata. E si trova che tutte le molecole incontrate devono essere state scisse nei ioni proprii. Nell’aria alla pressione atmosferica una particella può compiere, come s’è detto, un tratto rettilineo variabile dai 2 ai 9 centimetri a seconda della sua velocità. I raggi α possono anche traversare una sostanza solida, per es. un foglio d’alluminio il cui spessore però non superi 0.03 mm. Gli urti che deve avere colle molecole superano in ogni caso i 100000.
I vari casi che si possono presentare in tali urti sono spesso molto interessanti perchè intervengono fenomeni imprevisti, come lo sviluppo di quantità grandi di energia. Avremo in seguito occasione di parlare a proposito dei raggi β.