La emulsión fotográfica nuclear es una emulsión fotográfica especial de gelatina de plata diseñada para registrar rastros de partículas elementales por el método de emulsiones fotográficas de capa gruesa . Se diferencia de las emulsiones fotográficas ordinarias en su gran espesor, a veces superior a 1 milímetro (hasta 1200 micras ) [1] . Otra diferencia radica en la alta homogeneidad de los microcristales y la mayor concentración de halogenuros de plata , llegando al 85%. La emulsión nuclear se utiliza para detectar y seguir estudiando partículas elementales de carga rápida como, por ejemplo, nucleones y mesones .
Al atravesar la emulsión, las partículas cargadas provocan un efecto similar al obtenido cuando se exponen a la radiación visible. Las partículas que pasan a través de la emulsión fotográfica arrojan electrones de átomos de bromo individuales de microcristales de bromuro de plata . Una cadena de cristales así modificada forma una imagen latente . Durante el procesamiento de laboratorio de la emulsión, la plata metálica se reduce en microcristales excitados , y una cadena de sus granos forma la llamada pista de partículas. La longitud y el grosor de la pista se pueden usar para estimar la energía y la masa de la partícula. La densidad óptica de cada pista en la emulsión nuclear desarrollada es proporcional al cuadrado de la carga de la partícula que provocó su ennegrecimiento e inversamente proporcional a la velocidad [1] . Para registrar partículas relativistas , se utiliza una "cámara de emulsión", que es una pila de espesas emulsiones fotográficas nucleares sin sustrato. Se apilan en decenas y cientos de capas y luego, gracias al marcado de la secuencia, se calculan las trayectorias de las partículas que pasan por la cámara.
La emulsión fotográfica nuclear se produce tanto en forma de capas sin sustrato como en forma de placas fotográficas . El procesamiento de laboratorio difiere significativamente de los materiales fotográficos convencionales debido al espesor de capa muy grande. Una emulsión de este tipo pegada sobre un sustrato de vidrio se impregna con un revelador enfriado a 2 °C durante 1 a 2 horas y luego la solución se calienta gradualmente a 20 °C. Luego del baño de parada ácida se realiza la fijación, la cual demora hasta 3 días debido a la baja temperatura del fijador [2] . Debido a la alta densidad de la emulsión fotográfica, las huellas son muy cortas (del orden de 10 -3 cm para partículas α emitidas por elementos radiactivos), por lo que el registro y medición de huellas de partículas se realiza utilizando microscopios especiales con alta aumento. La ventaja de las emulsiones fotográficas es que el tiempo de exposición puede ser arbitrariamente largo. Esto le permite registrar eventos raros. Debido al alto poder de frenado de las emulsiones fotográficas, aumenta el número de reacciones interesantes observadas entre partículas y núcleos.
En 1937, Mariette Blau y Herta Wembacher registraron la desintegración nuclear en emulsiones nucleares expuestas a rayos cósmicos a una altura de 2300 m sobre el nivel del mar.
Usando emulsiones en las tierras altas, Cecil Frank Powell y sus colegas descubrieron la peonía en 1947 .