В статье рассмотрены особенности компьютерного моделирования распада альфа-частиц и разделения изотопов. Когда положительно заряженные альфа-частицы ударяются о тонкую пластинку материи, тогда они при близком расстоянии к ядрам отталкиваются от ядра атома, отклоняясь в движении от прямой линии, и могут даже изменить направление полета, сильно отталкиваясь от ядра и двигаясь к источнику альфа-частиц. Эти случаи моделированы и построены графики траекторий альфа-частиц с помощью современной компьютерной математической системы Mathcad. Предлагается составить дифференциальные уравнения, описывающие траекторию движения альфа-частицы, и решить их с помощью функции Bulstoer среды Mathcad. Моделирование прекрасно подтверждает предсказанное поведение частиц – некоторые из них отклоняются от своего линейного полета в отсутствие ядра, а некоторые частицы меняют направление движения в противоположном направлении. Датчики частиц, установленные в разных частях физического устройства, обнаруживают такие изменения траектории, что является подтверждением атомной теории строения веществ и материалов. Разработана и подробно обсуждена прикладная программа для описания спектроскопического метода разделения изотопов. Конечно, описанные модели не можем считать абсолютно точными. например, если частицы нацелены точно на ядро, могут возникнуть значительные ошибки. Если скорость частиц высока, то частицы могут преодолеть силу отталкивания ядра, в результате чего частицы поглощаются ими. Такие условия поглощения не учитываются в разработанных моделях. Одна из важных задач ядерной физики является разделение изотопов. Разработана прикладная программа для описания спектроскопического метода разделения изотопов. Этот метод основан на характеристиках траектории ионов, которые излучают и колеблются под действием магнитного поля. Приведена система дифференциальных уравнений, описывающая движение ионов. Задача о движении электрически заряженных частиц в однородном магнитном поле решена в среде Mathcad.
Ключевые слова: альфа-частицы, изотопы, ионы, магнитное поле, компьютерное моделирование, Mathcad, прикладная программа.
