Техника - молодёжи 1946-12, страница 25

РО\РАДИЯ

ИЗОТОПЫ УРАНА

Химически одинаковые элементы с одинаковым числом протонов, но с неодинаковым числом нейтронов. Уран имеет следующие изотопы:

ядеРНАЯ энергия

ЯДРО

бета -частицы •

ь.

альФа-частицы

Гаима-

ЛУЧИ

самый тяжелый в природе атом

Основной источник АЛЯ получения атомной энергии .

92 электрона ~ . • * : v

• --N46 нЛ^сно:

VPAH 238

Энергия связи. Между частицами ядра действуют, препятствуя их разъединению, мощные силы сцепления. Ядерная энергия, имеющая* ся в 1 кг гелия, соответствует электрической энергии, достаточной для того, чтобы 100-ваттная лампочка горела 28 ООО ООО лет.

Ь Ч&Я

Некоторые неустойчивые *тя желые» атомы самопрои8 вольно расщепляются, обра эуя другие атомы и освобож дая энергию.

Рис. С, ВЕЦРУМВ

ударах по ядру, которые разорвут связь, удерживающую про-тоны и нейтроны а тесной совокупности.

Ядра всех элементов очень устойчивы. Только у радиоактивных элементов ядра распадаются без внешних воздействий. Ядра радия непрерывно самопроизвольно распадаются выбрасывая с колоссальной скоростью альфа-частицы (ядра гелия) и бета-частицы (электроны), а также излучая гамма-лучи— электромагнитные волны с очень короткой длиной волны. То, что ядро может излучать электроны, хотя оно их и не содержит, современная физика объясняет тем, что при некоторых условиях нейтрон, содержащийся в ядре, может превращаться в протон и электрон. Электрон, появляющийся в результате этого превращения, немедленно излучается.

Радиоактивный распад был первой ядерной реакцией, с которой познакомилась физика. Это явление дало возможность узнать, что атом содержит внутри себя большие запасы энергии.

Распад радия идет очень медленно. Он распадается наполовину, превращаясь в свинец и гелий только за 1 500 лет. Ускорить процесс распада нельзя ни действием высокой температуры, ни высоким давлением, никаким электрическим и магнитным полем. Но даже если бы нашелся способ заставить радий быстрее отдавать свою энергию, то и тогда из этого нельзя было бы извлечь практической пользы. Радия мало. Он необыкновенно дорог.

Гораздо распространенней радия другой радиоактивный элемент — уран. Уран тоже распадается, выделяя альфа-ча-стицы. Однако такой распад урана тоже ни в какой мере не может служить для практического использования. Период полураспада урана — время, нужное для того, чтобы половина первоначального количества атомов распалась, — измеряется миллиардами лет.

В 1919 году физикам впервые удалось нарушить устойчивость ядер обычных элементов. Искусственного расщепления ядер атомов азота удалось достигнуть» бомбардируя азот альфа-частицами, излучаемыми радием.

В последующие годы был осуществлен ряд других ядерных реакций. Каждая перестройка ядер сопровождалась выделением внутриатомной энергии. Ядерные реакции явились подтверждением закона эквивалентности массы и энергии, выдвинутого теорией относительности. При ядерных реакциях масса вновь образованных частиц меньше (как и в случае радиоактивного распада) массы исходных частиц. Изменение массы сопровождается выделением энергии, эквивалентной уменьшению массы.

Когда в ядро атома U-236 попадает нейтрон, то оно взрывается, образуя более легкие атомы и новые нейтроны, причем общая масса продуктов взрыва оказывается меньше массы U-235 Потеря массы сопровождается освобождением энергии.

ЗАКОН ЭКВИВАЛЕНТНОСТИ МАССЫ И ЭНЕРГИИ

Одному килограмму любого вещества соответствует анергия в 26 ООО ООО ООО квтч. Продукты распеда 1 кг U-236 весят 0,0990 кг. Потере 0,001 массы соответствует освобождение 0. 001 X 26 000 000 000 25 000 000 квтч анергии.