Техника - молодёжи 1934-04, страница 25

провождается переходом электронов внешней зоны с одной орбиты на другую.

Вместе с тем однако было обнаружено, что при некоторых условиях могут происходить изменения не только во внешней, периферийной зоне атома между, ее электронами, но и в его центральной части, внутри ядра. Эти изменения сопровождаются частичным выделением внутриатомной энергии в виде особого излучения. Впервые такие процессы наблюдались в явлениях радиоактивности.

Радиоактивные тела — элементы с большим атомным весом (уран, радий и др.) — отличаются тем, что непрерывно выделяют особое излучение. При этом они превращаются в более легкие элементы и в конечном результате образуют нерадиоактивные тела— гелий и свинец. Энергия, выделяемая в виде этого радиоактивного излучения, представляет собой часть внутриатомной энергии радиоактивных тел. Количество выделяемой энергии оказалось колоссальным. Например один грамм радия при своем распаде выделяет приблизительно полмиллиона больших калорий.

Однако непосредственно использовать радиоактивный процесс как источник энергии пока не удается. Объясняется это двумя причинами. Во-первых, общее количество радиоактивных руд на земле очень невелико. Все количество радия например, которое удалось добыть до настоящего времени, измеряется адшь десятками грамм. Во-вторых, распад основных радиоактивных элементов, например радия, совершается крайне медленно, обнимая промежутки времени в несколько тысяч лет. Таким образом мощность имеющихся в нашем распоряжении радиоактивных препаратов, т. г. количество энергии, выделяемой ими в одну секунду, оказывается ничтожно малой.

Все попытки воздействовать на радиоактивные процессы внешними факторами — температурой, давлением — оказались совершенно безрезультатными. Ни ускорить, ни замедлить радиоактивный распад мы не можем, иными словами, радиоактивные процессы мы можем только наблюдать, но управлять ими мы еще совершенно не в состоянии.

Основное значение радиоактивных явлений заключается в том, что мы впервые здесь встретились с внутриатомными процессами и выделением внутриатомной энергии. Мы получили прямое и непосредственное доказательство того, что атом следует рассматривать как энергетический фактор, который при некоторых процессах выделяет свою энергию. Вместе с тем мы убедились в том, что атомы тяжелых элементов построены из более легких атомов и составными частями тяжелых атомов служат атомы гелия и электроны.

В результате изучения радиоактивных процессов перед наукой, как видно из предыдущего, встала весьма важная задача — добиться искусственного воспроизведения атомного распада или разрушения атомных ядер обычных нерадиоактивных элементов. Возникла проблема искусственного превращения элементов. По аналогии с радиоактивными явлениями можно было предполагать, что при подобных процессах будет также выделяться часть внутриатомной энергии. На основании этих соображений необходимо было исследовать количественную сторону превращения элементов, т. е. научиться составлять уравнение энергетического баланса таких внутриатомных реакций.

Задача оказалась чрезвычайно трудной и сложной. Эта трудность объяснялась не тем, что атомы непосредственно невидимы, и не тем, что, оперируя с отдельными атомами, приходилось прибегать к очень тонким и точным методам наблюдения. Современная лабораторная техника достигла высокого совершенства и не боится самых точных экспериментов. В настоящее время выработаны методы, которые позволяют непосредственно видеть, фотографировать, а значит и изучать пути отдельных атомов, если последние очень быстро движутся. Можно также исследовать и явления взаимного столкновения атомов. Это оказалось возможным потому, что атом, быстро движущийся в воздухе, насыщенном водяными парами, оставляет за собой совершенно отчетливый след своего пути, который можно и видеть и фотографировать. Впервые это удалось осуществить при помощи особого прибора, известного в настоящее время под именем камеры Вильсона.

Сложность проблемы искусственного разрушения атомных ядер объяснялась другими причинами. Так как внутриатомные явления мы объясняем электрическими силами, то несомненно, что внутри атомного ядра создаются мощные электрические поля, напряжением в несколько десятков миллионов вольт. Для того чтобы вызвать разрушение атомного ядра, необходимо было преодолеть действие его электрических полей, т. е. необходимо было иметь в своем распоряжении электрические поля таких же сверхвысоких напряжений или же какие-нибудь другие источники энергии колоссальной мощности.

Решения этой сложной задачи помогли найти дальнейшие работы по изучению радиоактивных процессов. Было установлено, что ядра гелия, вылетающие с колоссальной скоростью из атомов радиоактивных тел при их распаде, можно как раз использовать в качестве мощных источников энергии. В результате очень сложных и тонких опытов rjp-удалось установить, что при ударах таких