Nucleation processes in bubble chambers and ultrasonic cavitation

Summary

Experimental evidence has been found that cosmic-ray neutrons may be at the origin of ultrasonic cavitation in water through the creation of microbubbles: oxygen nuclei of water knocked-on by neutrons would act as nucleating agents. This phenomenon is analogous to that of bubble chamber operation. The Glaser and Seitz theories on the operation of this device seem inadequate to explain directly ultrasonic cavitation and would need appropriate extensions. The authors have however considered the phenomena from another point of view using a statistical description of the status of the molecules in the region interested by the penetrating particle. The applications of this new formulation to bubble chamber and cavitation are presented.

Riassunto

È stato trovato sperimentalmente che i neutroni dei raggi cosmici possono essere all’origine della cavitazione ultrasonica nell’acqua attraverso la creazione di microbolle: i nuclei d’ossigeno dell’acqua urtati dai neutroni agiscono come agenti nucleanti. Questo fenomeno è analogo a quello dell’operazione della camera a bolle. Le teorie di Glaser e Seitz sulla operazione di questo dispositivo sembrano inadeguate a spiegare direttamente la cavitazione ultrasonora e necessitano un’appropriata estensione. Gli autori hanno considerato i fenomeni da un altro punto di vista usando una descrizione statistica dello stato delle molecole nella regione interessata dalla particella penetrante. Si presentano le applicazioni di queste considerazioni alla camera a bolle e alla cavitazione.