Техника - молодёжи 1948-05, страница 13

I

Межатомный корабль Резерфорда — альфа-частица — пролетел сквозь атомный мир и достиг ядра.

Теперь нужно было ворваться в ядро, чтобы узнать, как оно построено.

Резерфорд воспользовался для этого той же альфа-частицей. Ведь она летит со скоростью, в тысячи раз большей, чем скорость пушечного снаряда. Можно было надеяться, что при прямом попадании альфа-частица ворвется в ядро.

Когда-то Жюль Верн в своем романе «Из пушки на Луну» воспользовался для исследования Луны кораблем-снарядом.

Таким кораблем-снарядом была для Резерфорда альфа-частица.

Резерфорд стал обстреливать альфа-частицами атомы азота. И оказалось, что иногда удар попадает в цель. Влетев в ядро азота, альфа-частица выбивает из него осколок, который дает вспышки на экране из сернистого цинка. Впоследствии удалось заснять это «столкновение миров» на стереоскопическом снимке.

На черном фоне отчетливо выделялись прямые светлые линии. Каждая линия была следом пронесшейся альфа-части -цы, цепочкой водяных капель.

Линии шли, как лучи, из того места, где находился кусочек радия.

Но одна из линий на конце раздваивалась. Ученым, которые шли по следам альфа-частицы, было ясно, что это значит. Здесь, в этом месте, альфа-частица ударилась об ядро и исчезла в нем. (А ядро разбилось на два осколка, которые разлетелись в противоположные стороны.

Когда осколки исследовали, выяснилось, что ядро азота, поглотив альфа-частицу, превратилось в ядро водорода и в ядро такого кислорода, у которого атомный вес был равен не 16, как обычно, а 17.

Так впервые людям удалось превратить одни элементы в другие.

Сколько веков трудились алхимики, тщетно стараясь найти философский, камень, обращающий в золото свинец и медь! Для этого алхимикам нехватало не только знаний. У них не было в руках такого орудия и такой энергии, которой можно было разбить атом.

Ядро атома оставалось неизменным в жару алхимических печей. Его не могла бы разрушить и теперешняя электрическая нечь, в которой жар достигает нескольких тысяч гра-дусоа

Тут нужна была температура в миллионы градусов — такая, как в недрах звезд.

И все же алхимикам нашего времени удалось научиться превращать элементы. Им не пришлось путешествовать на звезды, для того чтобы заниматься там своими опытами. Энергию для разрушения атомов они нашли у себя на земле— в самих атомах.

Сначала снарядами служили только альфа-частицы, выбрасываемые радием. Но это была плохая стрельба. Снаряды летели куда попало, как у слепого артиллериста. К тому же «огонь» получался слишком редким. Для «ураганного огня» у физиков нехватало снарядов, нехватэло радия. Ведь они располагали не килограммами, а всего только миллиграммами радиевых солей.

Ученые принялись думать о том, как бы обойтись без радия и как сделать стрельбу более меткой.

Снарядов можно было добыть сколько угодно. Каждое ядро атома гелия или ядро атома водорода могло служить снарядом. Но надо было заставить это ядро лететь с очень большой скоростью и туда, куда надо. А для этою нужно было построить «пушку» для стрельбы атомными ядрами

Таких «пушек» придумали несколько.

¹ Начало см. в Мс 4.

Пользуясь одной из них, ученым* удалось одержать новую победу на «атомном фронте», разбить ядром водорода ядро лития. Ядро лития разбилось при этом на два осколка—на два ядра гелия.

Победы стал» следовать одна зз другой. Неприступные ядра атомов сдавались и обращались в обломки, когда на них обрушивали «огневой шквал»—поток ядерных снарядов.

Тут стоит рассказать о том, как устроена самая удачная из ядерных пушек—циклотрон.

Чтобы выстрелить из «атомной пушки», надо разогнать ядро, заставить его лететь с огромной скоростью и в том направлении, в котором нужно.

Лтко править автомобилем: нажал на педаль — машина пошла быстрее, повернул руль— машина свернула вправо или влево.

По как сделать управляемым «межатомный корабль-снаряд», ядро атома?

Тут есть только один способ: воспользоваться тем, что у ядра есть электрический заряд. Оно заряжено положительно. Значит, стремительный поток ядер будет отклоняться магнитом.

А если гак, то им можно управлять при помощи магнита,

На этом и основана работа циклотрона. Пользуясь сильным электромагнитом, путь ядра искривляют, принуждая ядро иттн не прямо, а по кругу, как лошадь по арене цирка. Да еще подхлестывают его, чтобы оно бежало все быстрее и быстрее. Кнутом тут служат электрические силы.

Но это надо растолковать подробнее.

Я не сказал, что «арена цирка»— та круглая плоская коробка, в которой движется ядро, — разрезана пополам. Леваи половина заряжена отрицательно, правая — положительно. Если ядро находится в проходе, в разрезе между половинами «арены», оно притягивается к отрицательной половине и в нее влетает.

Магнит искривляет его путь, заставляет итти по кругу. Когда ядро, описав пол-окружности, вылетает из левой половины и оказывается опять в проходе, автоматически меняют заряды половин: левая половина заряжается положительно, правая — отрицательно.

Электрический «кнут» — притяжение — подстегивает ядро, и оно влетает в правую половину. Оно летит уже с большей скоростью и описывает путь большего радиуса.

Это повторяется много раз. И при каждом «туре» ядро все быстрее и быстрее летит по спирали. Когда скорость ядер делается такой большой, что она не так уж сильно, отличается от скорости света, их выпускают из окошка камеры.

Путь ядер в воздухе можно видеть: из камеры выходит светящийся пучок длиной в метр или в полтора. Вы видите его так же ясно, как видели бы огонь из ствола орудия.

Пользуясь циклотроном и другими приборами, ученые обстреливали одно вещество за .другим. По словам проф. Э. В. Шпольокого, они поступали так же, как ребенок, желающий узнать устройство интересной игрушки: «ребенок ломает игрушку, а физик разрушает я.тро».

Снарядами для разрушения ядер служили: альфа-частицы (ядра атомов гелия), протоны (ядра атомов водорода) и дей-тоны (ядра атомов тяжелого водорода, который вдвое тяжелее обыкновенного).

А мишенями были атомы бора, магния, алюминия, бериллия и многих других элементов.

Обстрел дал самые удивительные результаты. Магний удалось превратить в кремний. Но это был не обыкновенный кремний, а радиокремний. Его назвали так потому, что он, подобно радию, сам распадался, а дальше обращался -в алюминий. Бор превращался в радиоазот. А радиоазог, распадаясь, давал углерод.

//

Инж, М. ИЛЬИН

Рис. Л. СМЕКОВА

ГЛАВА ВТОРАЯ¹