Энергия атомных ядер
Атомные ядра чрезвычайно прочны. Протоны и нейтроны удерживаются в ядре могучими ядерными силами притяжения. Чтобы вырвать из ядра протон или нейтрон, надо израсходовать значительную энергию. Только быстрые «ядерные снаряды» могут производить такие реакции.
Особенно много энергии понадобилось бы для полного разрушения атомных ядер. Энергия, которую надо затратить для освобождения из ядра всех заключённых в нём протонов и нейтронов, называется энергией связи ядра.
Советские физики
Советские физики В. Мысовский и А. П. Жданов разработали другой метод наблюдения путей отдельных частиц, получивший название метода толстослойных фотопластинок. Проходя сквозь слой эмульсии, нанесённой на фотопластинку, быстрые заряженные частицы производят в ней такое же действие, как и свет. Зёрна эмульсии, лежащие на пути заряженных частиц, становятся способными к проявлению. Поэтому после проявления пластинки можно отчётливо видеть Фотография цепочки чёрных точек—следы отдель- путей альфа-частиц ных частиц. В обычных фотопластинках в камере Вильсона.
Радиоактивный распад
При радиоактивном распаде выделяется очень большая энергия, уносимая альфа- и бета-частицами и гамма-излучением. Энергия, выделяемая радиоактивными атомами, является атомной энергией. Она освобождается в результате процессов, которые происходят в атомных ядрах распадающихся элементов. Правда, у большинства радиоактивных веществ распад происходит крайне медленно и поэтому энергия, освобождаемая, например, в течение часа, оказывается сравнительно небольшой. Так, один грамм радия выделяет в течение часа всего 140 малых калорий теплоты.
«ЯДЕРНАЯ АРТИЛЛЕРИЯ»
Атомные ядра тяжёлых радиоактивных элементов содержат большие запасы энергии, выделяемой при радиоактивном распаде. Не скрыта ли атомная энергия и в более лёгких, устойчивых ядрах, и нельзя ли её освободить? Нельзя ли также ускорить радиоактивный распад, чтобы быстрее освобождать атомную энергию и сделать её доступной для практического использования?
«Ядерные пушки»
«Ядерные пушки» — очень сложные устройства. Одна только деталь циклотрона средних размеров — магнит — весит несколько сот тонн. А вес магнита одного из больших циклотронов достигает 4000 тонн.
КАК «ВИДЯТ» АТОМНЫЕ ЯДРА
Атомные ядра так малы, что кажется совершенно невозможным проследить за отдельным ядром. Тем не менее существует несколько способов, позволяющих обнаруживать отдельные ядра и другие мельчайшие частицы вещества.
Быстрая заряженная частица, двигаясь в каком-нибудь веществе, например, в воздухе или воде, разрушает встречные атомы, выбивая из них электроны. Атом, потерявший электрон, оказывается заряженным положительно. Такую частицу называют ионом. На пути быстрой частицы возникает большое число ионов. Это обстоятельство и позволяет увидеть путь летящей частицы.
Лучший поглотитель гамма-лучей
Лучшими поглотителями гамма-лучей являются свинец и висмут, но и в них эти лучи проникают на глубину более 10 сантиметров.
Радиоактивный распад происходит не сразу со всеми атомами, а постепенно. Каждую секунду распадается только некоторая доля атомов. Закон, по которому уменьшается количество радиоактивного вещества, очень прост: от любого количества данного радиоактивного вещества половина остаётся через одинаковое время. Время, в течение которого распадается половина имеющегося радиоактивного вещества, называют периодом полураспада (т. е. распада наполовину).
РАДИОАКТИВНОСТЬ
В 1896 году французский учёный Беккерель заметил, что уран испускает невидимые лучи, которые проходят сквозь чёрную бумагу, защищающую фотопластинку от света, и оставляют на пластинке отчётливый след. Изучение природы этих лучей привело к целому ряду замечательных открытий.
КАК ОСУЩЕСТВИТЬ ЯДЕРНУЮ РЕАКЦИЮ
Для превращения гелия в литий надо в ядро каждого атома гелия добавить по одному протону. Но далеко не каждый протон пригоден для этой цели.
Чтобы проникнуть в ядро гелия и произвести ядерное превращение, протон должен двигаться со скоростью около 15 ООО километров в секунду! При такой огромной скорости частица может облететь Землю по экватору менее чем за 3 секунды.
Почему протону необходима такая гигантская скорость, такая большая энергия?
При каких условиях происходят ядерные реакции и какие для этого нужны средства?
При химических реакциях происходит перегруппировка атомов, не сопровождающаяся изменением их природы. Атом углерода, соединившись с двумя атомами кислорода и образовав молекулу углекислого газа СОг, не перестаёт быть атомом углерода. Если химическим путём произвести обратное превращение — выделить углерод из молекулы углекислого газа,— мы вновь получим такой же атом углерода.
При ядерных реакциях происходит глубокое изменение природы атома, коренная ломка его основных свойств. В результате таких реакций атомы углерода могут превратиться в атомы азота или кислорода.
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- следующая ›
- последняя »
