Техника - молодёжи 1944-10-11, страница 20

Рисунки И* СМОЛЬЯННПОВА

Академик А. АЛИХАНОВ

Jfyitт

ОТ СОЛНЦА К АТОМУ

Всем известно, что мы живем за счет солнечной энергии. Мы пользуем -ся ею, когда сжигаем каменный уголь: вЬдь угольные залежи — это ке что иное, как остатки «погребенных под землей доисторических лесов, а они росли за счет энергии солнечных лучей. Энергия Солнца заключена в «белом угле» — энергии рек;, которые мы заставляем вращать турбины гидростанций. «Голубой уголь», то есть энергия ветра, — это тоже преобразованная солнечная энергия.

•Заглядывая вперед и строя планы могучей энергетики будущего, горячие головы мечтал» главным образом только о наиболее полном освоении* всех видов, энергии, образующихся на Земле благодаря солнечному излучению.

Но как только исследователи разобрались в устройстве атомов, размышления' об энергетике будущего получили новое направление. Солнце перестало быть в глазах многих мечтателей единственным источником двигательных¹ сил будущего.

Современная наука выяснила, что атом представляет собой сложную конструкцию. В центре его расположено тяжелое положительно заряженное ядро, а вокруг него —целый рой легких, подвижных, отрицательно заряженных электронов. Основа строения вещества — это именно ядро. Добравшись до него, исследователи узнали, что ядро,» свою очередь, имеет сложный состав. Атомные ядра всех элементов построены из «простейших водородных ядер (они получили название протонов) и нейтроне© — нейтральных^ то есть электрически не заряженных,* частиц.

Силы, которые скрепляют {протоны и» нейтроны в необычайно плотной упаковке атомного ядра, пока что еще загадочны, Но известно,, что они огромны. К этому заключению можно было йритти, наблюдая хотя бы за радием, сложные ядра атомов которого пред-' ставляют собой неустойчивые системы. Перестраиваясь и выбрасывая избыточные частицы, они выделяют огромное количество энергии.

Внутри том на я энергия, выделяемая радием, настолько велика, что когда им пользуются для лечебных целей — на-пример, для того чтобы выжигать раковые опухоли,— то берут самые ничтожные количества его, мельчайшие доли грамма. Иначе излучение будет чересчур сильным, и вместе с болезненной опухолью будут выжжены И здоровые ткани.

Избыточные частицы, вылетающие из распадающихся ядер атомов» радия, выбрасываются с такой колоссальной силой, что скорость их достигает десят

ков тысяч километров в- секунду. Если бы артиллерийские снаряды' летали с такой скоростью, то они проходили бы через самую толстую броню так" же легко, как обитый снаряд сквозь паутину!

Грандиозные запасы внутриатомной энергии содержатся не только в ядрах атомов радиоактивных -веществ. Они имеются в атомах любого вещества — в атомах земли, воды, воздуха, нашего собственного тела, Но как извлечь эту энергию оттуда? Она выделяется самопроизвольно только из атомов радио-активных веществ, подверженных- непрерывному распаду. А во =всех остальных веществах она хранится «на замке», и открыть ей доступ во внешний мир— не легкая задача.

)

, * | \

J У 1

ЭНЕРГИЯ НА ЗАМКЕ

Физики, исследовавшие явления радиоактивности, долгое, время находились в таком¹ же положении*, как и созерцатели звездных миров. Как для астрономов недосягаемы светила, которые они изучают, так и физики никак не могли воздействовать на ход естественной радиоактивности. Радиоактивные вещества можно кипятить, обжигать, охлаждать до самых низких температур, подвергать их действию самых могучих магнитных к электрических по-лей, а они будут продолжать как та в чем не бывало свою внутреннюю пере-стройку* т замедляя к ие- ускоряя ее темпа. Ядро всякого (атома, даже такого неустойчивого, как атом радия, скреплено так прочно, что воздействие тысячеградусной жары или десятков тысяч атмосфер давления — сущий пустяк для него. Они ие могут заставить его распадаться на части или перестраиваться.

Однако величайший экспериментатор нашего столетия Эрнест Резерфорд сумел подобрать для разгрома ядра подходящий снаряд, В 1919 году он ©первые «бомбардировал» атомы обыкновенного азота теми самыми частицами, которые с огромной силой и скоростью выбрасывают!* распадающиеся атомы радия. Резер<|к>рд доказал, что ядро азота после попадания в него такой частицы, в свою очередь, расщепляется. Эта работы открыли путь к ядру атома, Сотни исследователей во множестве лабораторий во всех частях света стали успешно бомбардировать ядра атомов разных¹ элементов, стараясь их разрушить и досмотреть, что из, этого получится.

Имешо в процессе этой работы было точно высчитано" количество энергии, заключенной ib ядре.

Мощь внутриядерной энергии не может нгга ни в какое сравнение с

мощью обычных видов энергии, которые нам до сих пор были известны. Возьмем для примера хотя бы такой концентрированный вид энергии, кт. скрытая энергия пороха» При взрыве эта энергия освобождается,. Порох- превращается в горячие газы; которые выталкивают снаряд. Работу, которущ, щт этом совершает заряд, скажем, /&мил-лиметрового патрона, могли бы проделать в такой же короткий срок только около полумиллиона людей, и то напрягая все свои силы! А внутриядерная энергия, содержащаяся в таком количестве вещества, какое, требуется для порохового заряда, в миллион раз больше скрытой химической энергии пороха Г

Таким образом размышления о заманчивых запасах внутриядерной энергии всегда имели под собой некоторую почву. Фантазия начиналась та-м, где речь заходила о практическом использовании этих энергетических запасов.

НЕПРИЯТНОСТИ ДЛЯ МЕЧТАТЕЛЕЙ

Одна из крупнейших неприятностей для тех, кто мечтал об использовании внутриядерной энергии, заключалась в том, что в ядро атома очень трудно попасть — даже сверхбыстрыми «снарядами» Резерфорд а.

Чтобы понять, почему это так, представим себе кусок самого твердого, самого плотного вещества, скажем, металла. Если? поверхность излома куска металла рассматривать в очень сильный микроскоп* то можно разглядеть отдельные плотно прижатые друг к другу кристаллики, из которых состоит металл. Они кажутся совсем оплошными. Но если бы ыы с вами могли рассмотреть строение вещества в масштабе атомов, мы ушдели бы, что на самом деле эти кристаллики состоят из бесчисленных рядов атомов — пустышек с маленькими ядрами в центре. Расстояния ыъжду ядрами в самом твердом веществе в десятки тысяч раз больше, чем размеры самого ядрышка. А кругом — густота.

Ясно, что попастьГ в такое ядро, затерянное во внутренних пустотах 'атома, очень нелегко. Это все равно, что стараться из артиллерийского орудия (попасть в пять случайных прохожих^ рас-сеянных на «площади в I квадратный километр. Если мы хотим, чтобы сравнение было точным, надо еще допустить, что у артиллеристов завязаны глаза н стреляют они не целясь — ку*-да попало* Как-то в часы досуга щ* подсчитали, что артиллеристы, желай поразить только одного из этих пяти человек, должны в подобных условиях сделать миллион выстрелов! Примеряй

I*