связей между ядерной физикой и физикой твердого тела. Это рентгенография, электронография, нейтронография, связанные с дифракци- ей на систему рассеивающих центров, расположенных в пространстве упорядоченным образом. Открытие эффекта Мессбауэра привело к широкому развитию этой связи в физике гамма-лучей.
На этом фоне область ядерной физики, имеющая дело с быстрыми заряженными частицами (протонами, дейтронами, альфа-частицами) занимает особое положение. Взаимодействие быстрых заряженных частиц с монокристаллами при определенных условиях зависит от стурктуры вещества, даже когда диффракция не проявляется. Это наиболее ярко можно наблюдать в двух явлениях – каналировании и эффекте теней. Приоритет открытия каналирования принадлежит зарубежным ученым, а открытие эффекта теней, другого ориентационного эффекта, принадлежит профессору МГУ, лауреату Ломоносовской и Государственной премии СССР Тулинову Анатолию Филипповичу.
Каналирование – это захват частиц, влетающих в кристалл вдоль каналов. Канал – это полость ограниченная совокупностью соседних параллельных друг другу цепочек атомов кристалла. Если частица впускается в канал под достаточно малым углом к его оси, она в течение относительно длительного времени будет двигаться вдоль канала, испытывая из-за электрического взаимодействия с атомами попеременные отражения от его противоположных стенок. Эффект теней является обратным по отношению к каналированию. Он заключается в том, что положительно заряженные частицы, испускаемые из узлов кристаллической решетки не могут распространяться в направлениях кристаллографических осей и плоскостей из-за наличия в них повышенной плотности вещества. В результате в этих направлениях возникают минимумы интенсивности. Эти явления влекут за собой ряд следствий, представляющих большой интерес для атомных и ядерных исследований.
Для подтверждения каналирования и эффекта теней были проведены различные эксперименты. Это изменение пробега частиц в зависимости от ориентации кристалла, уменьшение вероятности ядерных реакций, зависимость выхода рентгеновских лучей от угла влета, измерение ультракоротких времен протекания ядерных реакций и многое другое. Регистрация заряженных частиц, вылетающих из кристалла, может проводиться с помощью, например, полупроводниковых детекторов. Другое направление, которое может быть названо «протонографией», или «ионографией», основано на использовании для регистрации частиц ядерных фотоэмульсий.
На фотопластнике возникает система пятен и прямых линий, представляющих собой следы осей и плоскостей кристалла. Эта картина удивительно четко отражает структуру кристалла. Тот факт, что тень от кристаллографической плоскости представляет строго прямую линию, является очень важным, так как точность в определении положения прямой линии, да к тому же сплошной, может быть значительно выше любой другой линии. Прямолинейность плоскостной тени позволяет проводить исследования искажений кристаллической решетки при ее деформации и фазовых превращениях.