Техника - молодёжи 1941-03, страница 6

Энергии урана, вмещающегося в спичечной коробке, достаточно, чтобы обеспечить на долгие годы движение поезда, океанского парохода или гигантского самолета.

Атом урана —самый сложный и самый тяжелый. По его орбитам движутся 92 электрона. Этой сложностью объясняется неустойчивость урана, его радиоактивность, то есть свойство излучать альфа-частицы,» обнаруженное еще в 1898 году французским физиком Анри Бекке-релем.

Новейшая история урана начинается в 1939 году, когда двое ученых, Хан и Штрасман, проделали любопытный опыт. На пластинку ионизационной камеры, покрытую слоем окиси урана, они направили пучок нейтронов. Название говорит само за себя — эти частицы, живущие в недрах атомов, действительно нейтральны. Они не заряжены ни положительно, ни отрицательно и благодаря этому легко проникают внутрь атома, к самому ядру, так как не взаимодействуют с его электронной оболочкой. Нейтрон наносит удар в самое сердце атома. Тяжелое и громоздкое ядро урана раскалывается на две дочти равные части, освобождая во много раз больше .энергии, чем при вылете альфа-луча.

Весть об этом открытии облетела все страны. Ученые заговорили о возможности использования внутриатомной энергии.

Что • же породило такую надежду?

Нейтрон, врываясь внутрь атома, расшатывает его, заставляет пульсировать, колебаться. Наступает момент, когда тяжелое ядро атома урана с громадной силой рвется.

Так, пораженное бомбой, разваливается каменное строение. Одна стена падает вправо, другая влево, и на месте взрыва поднимаются тучи пыли.

При разрыве ядра урана происхо-, дит нечто подобное: возникает пыль

------:---

из атомных частиц, среди которых есть и нейтроны. Освободившиеся нейтроны взрывают соседние атомы. Картина повторяется, но уже в большем масштабе. Процесс нарастает, раскалываются всё новые ядра, освобождаются всё новые и новые запасы энергии. Происходит так называемая цепная реакция, которая развертывается с необычайной стремительностью, с быстротой взрыва.

И вот огромные, сумасшедшие количества энергии освобождены! Одно ядрышко урана производит в десятки миллионов раз ббльшую работу, чем молекула самого сильного взрывчатого вещества. Овладев этой энергией, можно легко сносить горы, создавать искусственные моря, менять облик целых континентов...

Если все так просто, то почему этого еще нет?

Описанная выше цепная реакция пока еще неосуществима.' На >ее пути icTOHT) (весьма серьезная преграда.

Есть две разновидности урана, два изотопа. Один от другого отличается лишь атомным весом. Это как бы два ближайших родственника. В таблице Менделеева они занимают общую площадь, то есть помещены в одной клетке.

Итак, существует уран 235 и уран 238 (таковы их атомные веса). Первый легко поддается цепной реакции, но когда нейтрон сталкивается со вторым, то теряет свою силу, прилипает к нему. Уран 238 сковывает нейтроны, и реакция не удается. Это различие характеров двух близких родственников портит все дело.

Можно сказать: что же, оставим в покое уран 238, будем иметь дело только с ураном 235.

Правильно! К этому и стремится наука. Вся неприятность в том, что оба урана, (как сиамские близнецы, неразлучны. Они существуют только в смеси, и разделить, развести их до сих лор никому еще не удалось. Как только это произойдет, начнется новая эра в истории техники.

Правда, есть еще одна проблема. Энергия урана — страшная сила. Ее нужно как-то обуздать, нужно научиться регулировать и управлять ею. Ведь и молния представляет гигантский сгусток электричества, а она до сих лор не поймана, не работает на человека, не вертит станки, не водит поезда.

Эта вторая проблема должна решаться одновременно с первой, чтобы человек, разделивший изотопы урана, не очутился в положении сказочного мага, который вызвал подземных духов и не в состоянии с ними справиться.

Когда было установлено, что ядра урана под ударами нейтронов

раскалываются, известный датский физик Нильс Бор выдвинул предположение: возможно, что уран делится сам по себе, без всякой бомбардировки извне, хотя и крайне медленно.

Ученый, высказывая эту идею, руководствовался теоретическими соображениями. Если мысль датского физика верна, то перед наукой открываются новые тайны строения вещества.

Предположение Бора нужно проверить. Это пытается сделать американский ученый Либби. Он ставит опыт. Серый порошок окиси урана наносится тонким слоем на круглую металлическую пластинку. Это и есть ионизационная камера. Она присоединяется к усилителю Винн-Вильямса, и на матовом экране осциллографа — прибора для наблюдения электрических импульсов —-возникает уже знакомое нам свечение.

Подолгу сидит Либби перед прибором, но видит только обычный радиоактивный альфа-распад. Осколочное деление ядер он наблюдает лишь тогда, когда подносит к ионизационной камере источник, излучающий нейтроны.

«Вероятно, метод Либби недостаточно совершенен, — сделали вывод Флеров и Петржак. — Если прав Нильс Бор, самопроизвольный распад урана происходит крайне медленно. В одном грамме этого вещества насчитывается 3 X 10" атомов, а распадается из этого астрономического количества ежечасно всего лишь несколько ядер. Акты распада столь редки, что в условиях опыта Либби их и нельзя обнаружить».

Нужно прежде всего увеличить количество исследуемого вещества: чем его больше, тем чаще случаи деления ядер, тем больше вероятности их обнаружить. Так, с вершины холма скорее увидишь падающую звезду, чем из глубины колодца.

Но просто увеличить количество окиси урана нельзя: частицы, вылетающие из глубины слоя, должны будут преодолевать его сопротивление, и это исказит всю картину.

Нужна камера другого типа, которую они и разрабатывают. Камера, сделанная Флеровым и Петржа-ком, имеет не одну, а пятнадцать пластин, расположенных друг над другом с промежутками в 3 миллиметра. Окись урана наносится на каждую пластину в отдельности.

Одновременно ученые вносят изменение в схему усилителя Винн-Вильямса и повышают его чувствительность в сто раз. Это также имеет свой смысл. В сильный телескоп увидишь больше звезд, чем в слабый.

И то, - что не удалось Либби, удается им.