Техника - молодёжи 1944-10-11, страница 21

Работу, которую совершает заряд 76-миллиметрового* орудия; могщ бы проделать в такой же срок 500 ООО человек. А внутриядерная энергия, скрытая & заряде., еще в миллионы раз больше, чем скрытая химичесжя энергия mppom*

тахста же меткость стрельбы эксперт ментатора, который должен поразить невидимую для него цель — крошечные атомные ядра, отстоящие друг от друга, сравнительно с ух размерами, на очень большие расстояния.

Читатели могут посоветовать нам увеличить число мишеней. Б самом деле, легко представить себе тир, в хотором мишени поставлены, как фигуры на черных шахматных клетках: одна закрывает собой промежуток между двумя другими. В таком тире самый плохой стрелок,, даже если он выстрелит не целюсь, куда-нибудь да попадет.

Попытаемся применить это рассуждение к! миру атомов. Очевидно, чтобы получить такой тир со многими: рядами ядерные «мишеней», «адо просто взять слой вещества потолще.

Но не будем забывать, что атом состоит не только из ядра, но и из электронной оболочки. Прорываясь через эти оболочки, заряженная частица растрачивает свою энергию. Движение ее замедляется, и после многих таких столкновений у нее уже нехватает сил, чтобы продвигаться дальше.

НЕПРИЯТНОСТИ ПРОДОЛЖАЮТСЯ

Но мало попасть в ядро атома — надо его еще разбить»

Вторая неприятность для желающих тотчас же воспользоваться внутриатомной энергией заключалась <в том, что частицы-снаряды не всегда могут проникнуть в ядро, даже если они* с ним столкнутся.

Яд'во забрано в своеобразную «броню». Оно заряжено положительно. А мы его тоже бомбардируем положительно заряженными частицами (самые распространенные снаряды — это протоны, то есть -положительно заряженные ядра атомов водорода). Но одноименные электрические заряды, как мы знаем из закона Кулона, отталкивайся. Следовательно, при сближении ядро» мишень будет отталкивать ядро-снаряд. Чтобы преодолеть это сопротивление и «влезть» в бомбардируемое ядро, частица, выполняющая роль снаряда, должна обладать очень большой скоростью.

А для того чтобы получить такие быстрые частицы, нам нужйо затратить сравнительно большое количество энер

гии, С помощью сильных электрических полей экспериментатор искусственно ускоряет бег частиц-снарядов, но израсходованная при этом энергия используется только в ничтожной степени: ведь из всех «разогнанных» с большой скоростью частиц только каждая стотысячная или каждая миллионная встретится с ядром и расщепит его. Остальные растратят свою энергию зря, при бесплодных столкновениях с атомами и их ядрами.

Но* может⁴ быть, при каждом удачном попадании зато выделяется столько энергии, что она с лихвой перекрывает все эти огромные потери? К сожалению, и это ие так.

До сих оор при' обстреле ядра удавалось добиться только того, что оно под воздействием снаряда лишь отчасти перестраивалось. От удара снаряда'ядро не взрывалось, а лишь поглощало одну частицу-сна ряд, либо выбрасывало наружу одну какую-либо частицу, оказавшуюся излишней,

Новые ядра, которые получались в результате этих преобразований, очень близко подходили по составу к прежним. До сих» пор умели превращать ядра алюминия в ядра кремния, бор — в углерод, Msa гний — в кремний и т. д. Если вы кинете взгляд на периодическую таблицу элементов, вы увидите, что превращаемые друг в друга элементы находятся в ней рядом. Различия в их¹ внутриядерной энергии сравнительно невелики, и поэтому ее освобождается при таком преобразовании ш так уж много.

Таким образом все было против мечтавших об использовании внутриядерной энергии: и неточная стрельба ядерной артиллерий, и. недостатки самих снарядов — заряженных частиц, и скромный характер самих ядерных реакций, при которых -выделялось сравнительно мало внутриядерной энергии. Ничтожно мало, если принять во внимание огромные энергетические

затраты, которые производили экспериментаторы. Все лаборатории «мира, вероятно, затратили уже на бомбардировку атомных¹ ядер, на ускорение своих снарядов столько же электроэнергии, сколько дает а год крупнейшая электростанция. А энергии, которую выделили во время этих опытов атомные ядра, пораженные снарядами, нехватило бы для получасового питания одной электрической лампочки.*

Первый .проблеск надежды юринесло открытие в 1932 году нейтрона — замечательной частицы, для которой) не существует такой преграды, как электронная оболочка атома. Это чудесное свойство вновь открытой составной частицы ядра объясняется тем, что электрически она- нейтральна: она не несет на себе никакого заряда. Чтобы нагляднее представить себе, как именно ей удается благодаря отсутствию заряда' невозмутимо пронизывать электронные оболочки⁵ атомов, сравните ее с костяным шариком, который катится мимо магнита. Незаряженный костяной шарик просто не почувствует влияния магнитного поля, через которое пройдет. Но если на его месте будет шарик из магнитного материала (его мы сравним с заряженной частицей:), то на него магнит подействует: он отклонит его с пути.

Экспериментаторы поспешили использовать -и нейтроны в качестве снарядов для бомбардировки ядер атомов. Так возникла ядерная артиллерия, эффективность боя которой 100 процентов.

Правда, нейтронам невозможно искусственно придать ' большую скорость, так как на них не действуют даже самые сильные электрические поля, с помощью которых удается разогнать заряженные протоны.

Но нейтронам «разгон» и' «е нужен. Для таких снарядов не имеет решающего значения скорость полета. Электрическая «броня», в которую забрано ядро, для них недействительна. Эти нейтральные частицы без всяких усилий проникают сквозь мощное электрическое поле ядра и -поглощаются самим ядром. Это свойство нейтронов — неизбежно быть поглощенными ядрами встречных атомов —я делает их снарядами «без промаха». В' какую-нибудь цель они да попадут!' Не одними,, так другими ядрами атомов они будут про-г лечены. При этом в ядре произойдет перестройка, сопровождающаяся вылетом какой-либо другой частицы и выделением энергии,

Казалось бы, нейтроны — это чистый клад для тех, кто мечтает об использовании внутриядерной энергии. Они: избавляют разом от двух неприятностей: обеспечивают ядерной артиллерии стопроцентное попадание в цель и ке требуют энергии для искусственного ускорения.

К сожалению, у нас кет иного источника [нейтронов, кроме самих ядер, в которых эти частицы заключены. А чтобы высвободить их оттуда, надо сна»

Все лаборатории мира., вероятно, затратили уже на «бомбардировку » атомных ядер\ столько же электроэнергии, сколько дает в год электростанция вешни> ной с Днепрогэс, Но энергии., которую выделила при этом физики, н&хватшюбы для получасового питания одной лампочки»