Техника - молодёжи 1937-09, страница 6

г-асщепление ядра азота альфа-частицей (ядром гелия). В точке столкновения ядер видно разветвление в виде вилки, одно острие которой тонкое, а другое -^толстое. Альфа-частица выбивает из ядра азота нейтрф, след которого виден в виде тонкой линии; ядро азота лишилось нейтрона, но захватило альфа-частицу. Новообразовавшееся тяжелое ядро вследствие толчка, происшедшего при столкновении, отклонилось в сторону. След его виден в виде "толстой линии. Снимок сделан с помощью стереоскопической камеры, благодаря которой получаются объемные изображения.

Прохождение альфа-частицы через водород. В точках, где видны разветвления, произошло столкновение альфа-частиц с ядрами водорода. В результате столкновения альфа-частицы отклонились п сторону. Снимок сделан в камере Вильсона, в которой, помимо водяных паров, находился водород, подвергнутый, действию альфа-частиц.

действенным средством для проведения всевозможных ядерных реакций. До открытия нейтрона удавалось получать лишь единичные ядерные превращения. Открытие нейтрона дало возможность, необычайно расширить эту область и производить огромное число ядерных реакций.

Французские ученые супруги Жолио открыли явление искусственной радиоактивности. Это открытие явилось крупнейшим шагом вперед в наших познаниях об атомном ядре. Жолио бомбардировали атомные ядра некоторых элементов альфа-частицами и в результате получали новые радиоактивные элементы — радиО-изотопы обычных элементов. Эти искусственные радиоэлементы постепенно разрушались, выбрасывая из своего состава различные частицы, и превращались в другие, нерадиоактивные элементы, т. е. теряли свои радиоактивные свойства. При бомбардировке алюминия .ядрами гелия (альфа-частицами) супруги Жолио получили промежуточное новое вещество — радио-фосфор, который, постепенно распадаясь, переходил в кремний. Значение этих новых фактов чрезвычайно велико, потому что они дают совершенно новые методы наблюдения и изучения свойств и структуры ядра. Число частиц, участвующих в той или иной ядерной реакции, всегда очень невелико. Но если эти частицы являются радиоактивными, то их очень легко можно обнаружить, особенно в тех случаях, когда длительность существования радиоактивных свойств достаточно велика. В настоящее время получены такие искусственные радиоэлементы, длительность существования которых исчисляется не только минутами и часами, но днями и-даже месяцами. Радио-фосфор, например, может существовать четырнадцать дней И поэтому чрезвычайно удобен для экспериментов в области изучения атомного ядра.

Кроме того, искусственные радиоэлементы открывают новые горизонты в изучении некоторых химических и биологических проблем. В Копенгагене недавно были произведены эксперименты^ имеющие целью выяснить распределение элементов в живот

ном организме. Для этого в организм животного вводилось вместе с пищей некоторое количество радио-фосфора. Через несколько суток этот радиоактивный фосфор был легко обнаружен в различных частях организма, например в костях животного. Это пролило свет на условия перемещения, веществ внутри живого оргацизма, т. е. выяснилось, что организм обновляет свои ткани каждый месяц.

Ядро атома удобно рассматривать как какую-то сложную систему, обладающую - некоторыми свойствами обычных тел. Например, профессор Ферми рассматривал процесс выбрасывания частиц из ядра как обычное явление испарения. Можно представить себе, что ядро характеризуется какой-то температу- > рой в том смысле, как мы понимаем это в отношении обычных тел, т. е. некоторой средней энергией, приходящейся на заключенные в нем частицы. Разница здесь только в масштабах. Известно, что энергия заряженной частицы измеряется электрон-вольтами. Один электрон-вольт—Это энергия частицы, несущей один заряд и прошедшей через электрическое поле с разностью потенциалов в 1 вольт. В то время как температура обычных тел соответствует сотым долям электрон-вольта, в атомном ядре температура соответствует миллионам электрон-вольт. Если перевести на язык градусов, то это миллиарды или десятки миллиардов градусов. Температура звезд-и внутренняя температура солнца тоже измеряются огромными числами (десятки миллионов градусов), необычными для явлений, происходящих в обычных условиях. Но эта температура все-таки ничтожна по сравнению с температурой в миллиарды и десятки миллиардов градусов, которой характеризуются ядра.

Процесс расщепления (разрушения) атомного ядра,. захват частиц ядром, перестройка атомного ядра—все это сопровождается рассеянием энергии, подобно тому рассеянию, . которое . происходит и обычных телах при различных тепловых процессах.

Если бы не было рассеяния энергии, то удар нейтрона, обладающего энергией в десятки или сотни миллионов электрон-вольт, мог бы вызвать процесс освобождения внутриядерной энергии, подобно тому как небольшой горящей головней можно вызвать огромный пожар. В свою очередь, освобожденная энергия ядра вызвала бы аналогичные процессы в соседних ядрах. Таким образом, «зажигание» в одном месте .п.ри помощи сравнительно небольших начальных «зажигающих» процессов привело бы к лавинообразному взрыву, при котором выделилось бы колоссальное количество энергии. Значительно более легкой проблемой было бы осуществление технических проектов практического использования этой энергии. Однако явление рассеяния энергии, которое типично для всех ядерных процессов, делает такое простое допущение мало вероятным. Влет в ядра первой же частицы сопровождается рассеянием энергии, даже несколько обесценивающим ту энергию, которую мы вначале имели.

Это обстоятельство приводит нас к несколько мрачным перспективам в отношении одной из фундаментальных проблем атомной физики — проблеме использования той огромной энергии, которая за-' ключена в атомном ядре.

Профессор Бор указывает, что в ходе изучения ядерных процессов становится ясно, что сравнительно простые пути, которыми, как казалось вначале, можно достигнуть использования внутриядерной энергии, оказываются на самом деле неосуществимыми. Однако это не значит, конечно, что все пути" отрезаны. Возможно, что человечество в будущем все же разрешит эту величайшую проблему и осуществит использование внутриядерной энергии.