Техника - молодёжи 1974-07, страница 10
Леонид БЕЗРУКОВ, физик г. Москва Рис. Бориса Лисенкова НЕ ЯДЕРНАЯ, А Удачный эксперимент или легковесные обеща-или «нечистые» ядерные реакции • Нередко бывает, что тему для статьи подсказывает внимательный и вдумчивый читатель. В письме читателя А. Слуцкого (Ленинград) была не просто подсказка, а просьба, вызванная довольно необычным сообщением. В ленинградской молодежной газете «Смена» 5 декабря 1973 года появилась такая заметка: «Как передает агентство ЮПИ, физик Т. Уивер (Комиссия по атомной энергии США) сообщил на конференции Американского физического общества об открытии ядерной реакции, с помощью которой можно получать энергию без опасности возникновения радиоактивного излучения. До настоящего времени считали, что энергия выделяется при реакции деления тяжелых элементов (уран и плутоний). Ученые Комиссии по атомной энергии показали, что реакция деления ядер химического элемента бора также происходит с выделением энергии. На атомной электростанции, работающей на боре, будет возникать в 100 тыс. раз меньше отходов, чем на современных АЭС». Приведя это сообщение, читатель А. Слуцкий спрашивал: «Как понимать сказанное? До сих пор я полагал, что бор (точнее, бори- стая сталь) наряду с кадмием служит материалом для управления атомным реактором. И вдруг бор в роли расщепляющегося вещества! Что у него общего с ура-ном-235 или плутонием-239? Очень прошу прокомментировать эту информацию в вашем журнале». Что ж. вопросы вполне правомерные. Ведь бор — легкий химический элемент, пятый по счету в таблице Менделеева. В природном виде он представляет собой смесь двух изотопов 5В10 и 5В11 с атомными весами 10 и 11 соответственно. Оба изотопа устойчивы, то есть их ядра самопроизвольно не испускают каких-либо частиц и излучений. Может ли легкий элемент играть ту же роль, что и тяжелые, расположенные в конце менделеевской таблицы? Ведь ядрам урана и плутония достаточно небольшого возбуждения, возникающего при захвате нейтрона, чтобы произошло их деление с освобождением большого количества энергии. Начнем с учебных истин. Во-первых, напомним: в реакции могут вступать ядра всех химических элементов без исключения. Проблема в другом: выбираемая нами реакция должна давать до статочно большое количество энергии, чтобы ее осуществление было технически удобно и экономически выгодно. Деление ядер урана и плутония этим условиям удовлетворяет. Правда, попутно возникает сильное радиоактивное излучение, опасное для жиз^и человека. Но опасность устраняется применением надежных средств защиты. Теперь вспомним, как взаимодействует ядро бора с нейтроном. Тов. А. Слуцкий правильно пишет, что именно бор применяют как материал для управления атомным реактором. Этот химический элемент хорошо поглощает нейтроны, поэтому он играет роль замедлителя, способного «притушить» идущую слишком бурно реакцию деления ядер урана. Но происходит ли «деление» ядер бора, захватывающих нейтроны? Да, происходит. Ведь конечные продукты такого взаимодействия — ядра двух более легких элементов: лития и гелия (см. рис.). Если говорить более точно, захват нейтрона ядром 5В10 ведет к возникновению промежуточного (или составного, возбужденного) ядра 5ВИ, которое оказывается
П -В о 10 5 <3 >Не Бор ищет сам себя В таблице Менделеева можно найти немало химических элементов универсального применения Но бор побивает множество рекордов. Всем известна борная кислота — дезинфицирующее средство. Для внесения микропримесей в состав удобрений непременно нужен бор. И он же необходим для изготовления стержней, управляющих режимом работы ядерного реактора. Целое семей ство водородных соединений бора составляет аналог углеводородов — семейство настолько обширное, что можно говорить о «второй органической химии». Когда в составе горючего для ракеты есть бор, пламя при запуске бывает зеленым Благодаря обширному «послужному списку» пятый элемент химической таблицы сделался очень популярным. Во всем мире идут активные поиски его месторождений Поташ и камен ная соль — соединения бора, оставленные нам древними высохшими морями. Дно некоторых соленых озер покрыто коркой с высоким содержанием бора. Чтобы узнать, есть ли этот элемент в горной породе, раньше приходилось отбивать ее куски и доставлять для анализа в лабораторию. Теперь созданы легкие переносные аппараты, позволяющие определять присутствие 8 |
