Техника - молодёжи 1948-05, страница 14

«г

Это была настоящая алхимия, хотя тут и получались ничтожные количества- веществ.

А золото? Удалось ли искусственно получить золото? Нет, тут искали не золото, а нечто гораздо более драгоценное.

В атомном ядре люди искали разгадку тайн природы. Там, как .в маленьком ларчике, таился клад несметной цены —атом* ная энергия.

Но до овладения- атомной энергией было еще далеко.

'Атомная пушка брала больше энергии, чем давала. Она плохо стреляла: из многих тысяч снарядов в ядро атома попадал только один.

Отчего пушка так редко попадала в цель? Тут дело было не в пушке, а в мишени. 'Мишень была такая, что в нее трудно было попасть.

Ведь тут и снаряд и мишень —это ядра атомов. А ядра наряжены положительно и, значит, отталкивают друг друга, К тому же атомные ядра в веществе рассеяны очень редко. Сели бы ядро было величиной с Солнце, то от ядра до ядра было бы не ближе, чем от Солнца до самой далекой из планет. Чтобы попасть в ядро, надо было бы прицелиться. Л атомная пушка стреляет без прицела.

Но, может быть, надо было бы увеличить число мишеней, число ядер на пути у снарядов?

Может быть, попав в толстый слой вещества, в огромную толпу атомов, снаряд нет-нет, да и попадет в какое-нибудь ядро?

Но и это не спасает дела. Когда летящее ядро попадает в толпу атомов, оно быстро растрачивает свою энергию и застревает, не пролетев и миллиметра в слое металла. У атомов вещества ядро отнимает столько электронов, сколько в состоянии отнять, и образует в толще новую «солнечную систему», новый атом среди миллиардов других. А в итоге оказывается, что из десяти миллионов протонов, обстреливающих литий, только один попадает в цель ir разрушает ядро.

Вот с какими трудностями встретились ученые, когда» они стали посылать в атомный мир свои корабли-снаряды.

Что ж тут было делать?

Пушку еще можно было изменить, чтобы увеличить скорость снарядов. Но никакими способами нельзя было изменить мишень, сделать так, чтобы ядра перестали отталкивать ядра. Это было бы против закона природы.

Казалось, выхода не было. И все-таки выход нашелся. В самом атоме удалось отыскать такой снаряд, у которого не было электрического заряда.

Этот нейтральный снаряд (его назвали «нейтрон») не отталкивался от атомных ядер. Его нашли в атомах бериллия, или, вернее, выбили ив ядер бериллия атомной бомбардировкой.

Немного окиси бериллия поместили в стеклянную трубку it ввели туда газ радон, который выбрасывает альфа-частицы. Нейтроны проходили сквозь стеньй трубки. Их ведь ничто ло пути не притягивало, не удерживало в стекле. И как только нейтроны выходили из трубки, их ловили для того, чтобы исследовать массу нейтрона. Оказалось, что он весит столько же, сколько протон — ядро атома водорода.

В руках ученых был теперь такой снаряд, которым можно было бить без промаха.

Достаточно • было послать его в атомный мир, чтобы он рано или поздно столкнулся с каким-нибудь ядром.

С такой -волшебной пулей нетрудно быть снайпером.

Бомбардируя альфа-частицами азот, ученым удалось разбить его ядра на ядра водорода и кислорода.

Ядра атомов построены из протонов и нейтронов. Ядра одного и того же химического элемента могут содержать в себе разное ко-личество нейтронов, то есть могут отличаться по своему весу. Элементы с разным атомным весом, но одинаковым зарядом ядра, то есть ио с одинаковым числом протонов_t называются & изотопами,

ПРОТОН НЕЙТРОН

а ©

Внутри ядра

Исследуя мир атома, ученые все лучше начинали представлять себе этот мир.

Вот солнце — ядро. Вот его спутники — электроны.

Как заправская планета, электрон вращается вокруг оси. Но его «сутки» так малы, что мы не могли бы даже представить себе такой ничтожно-малый промежуток (времени. Так же как планета, электрон вращается вокруг своего солнца, но его год —это неуловимое для нас мгновенье.

Год электрона в тысячу миллиардов раз меньше секунды.

.Мы сравнивали ядро с Солнцем, а электрон с планетой. Но это совсем не значит, что электрон подобен планете. При такой огромной разнице в величине электрон и планета, во всем должны вести себя по-разному. Между ними разница не только в величине. Как говорят философы, здесь «количество переходит в качество». Другая величина — другое и поведение.

Ведь электрон в миллиард миллиардов раз меньше самой маленькой планетки.

Бели мы пошли бы от планеты к электрону, мы увидели бы, что тут количество переходит в качество не один раз. Много крутых ступеней отделяет мир планет от мира атомов. У планеты другое поведение, чем у молекул, из которых она состоит. А молекула ведет себя иначе, чем атом.

Тут с размерами мира должны резко меняться и все его законы. Взять хотя бы такую вещь, как орбита, У планеты всегда одна и та же орбита. Планета только слегка отклоняется от своей орбиты под воздействием других планет, которые ее притягивают.

А электрон ведет себя гораздо менее спокойно и устойчиво. Каждый раз, когда мы нагреваем кусок железа на несколько сот градусов, электроны в его атомах перескакивают с орбиты на орбиту. Мы замечаем это, когда» кусок раскаленного железа начинает светиться.

Мир атомного ядра совсем не похож «а наш, привычный нам мир/ больших вещей»

В этот новый ядерный мир надо было бы итти с новым зрением. Такое новое зрение может дать человеку только наука. Вооруженный наукой, вооруженный теорией и опытом, человек начинает видеть то, чего никогда не могли бы увидеть его глаза.

И вот мысль человека натолкнулась «а новую преграду: перед ней было ядро атома.

Что там внутри в ядре?

Тут опять нужны был» теория и опыт, тут опять надо было вычислять, чтобы видеть.

Ученые принялись вычислять. И если вы хотите вместе с ними увидеть, что делается внутри ядра, вам тоже придется заняться вычислениями. Ученые решили прежде всего сосчитать «кирпичи», из которых построено ядро атома.

В ядре водорода один протон. Вокруг протона обращается один электрон У протона—положительный заряд, у электрона отрицательный. Они друг друга уравновешивают.

Следующий в таблице Менделеева элемент—гелий.

В атоме гелия не один, а два электрона. Значит, для равновесия у него должно было быть в ядре два- протона.

Но тут получается какая-то несуразица с атомным весом.

Попробовали подсчитать, какой же должен быть вес у атома-гелия.

Вес протона приняли за единицу. Весом электрона решили -пренебречь: электрон чуть ли не в две тысячи раз легче протона.

Решая эту нехитрую задачу, ученые получили такой ответ: если Бес атома водорода равен одному, потому что у него в ядре один протон, то вес атома гелия равен двум, потому что у него два протона: один да один будет два.

iHo это было неверно. «На самом деле атом гелия в четыре. раза тяжелее атома- водорода. Задача решена, как говорят школьники, «не по ответу».

В чем же ошибка?

12