Юный техник 1958-04, страница 10

могут слиться вместе, образуя ядро гелия.

Когда рушится кирпичный столб, то освобождающаяся при этом уделыная энергия (энергия на единицу массы) относительно мала. Во много раз больше удельная энергия при перестройке химических метастабильных систем. И еще больше энергии высвобождается при ядерных реакциях. При расщеплении атомных ядер в 1 г урана выделяется столько же энергии, что и при сгорании 3 т угля. При синтезе гелия из водорода высвобождается на каждый грамм водорода почти в 20 раз больше энергии, чем на грамм расщепляющегося урана.

При реакциях расщепления ядер урана образуются различные радиоактивные продукты, возникают значительные затруднения при удалении и хранении этой «золы», испускающей опасные ионизирующие излучения.

В термоядерных процессах используется водород.

Водорода на Земле много— во много раз больше, чем урана. Водород находится в легко доступном состоянии. Поэтому овладение реакцией «сжигания водорода в гелий» открывает перед человечеством совершенно необъятные перспективы.

Однако одно обстоятельство лежит на пути к применению для мирных целей энергии, таящейся в ядрах водорода.

Чтобы вывести из равновесия любую метастабильную систему, высвободить скрытую в этой системе энергию, необходимо произвести какой-то толчок, произвести какую-то первоначальную затрату энергии.

Чтобы развалить кирпичный столб, который мы привели

в качестве примера механической метастабильной системы, достаточно ударить этот столб каким-либо тяжелым предметом — молотом, камнем — со скоростью всего лишь нескольких десятков метров в секунду. Чтобы вывести из состояния покоя химическую метастабильную систему, необходимы уже большие концентрации энергии. Например, чтобы заставить молекулы бензина и кислорода перестроиться в молекулы воды и углекислого газа, молекулы должны удариться друг о друга со скоростью не менее нескольких сотен метров в секунду.

Во много раз большие начальные удельные энергии необходимы, чтобы возбудить ядерные реакции.

Ядра водорода, как и ядра всех атомов, несут положительный электрический заряд; размеры ядер невообразимо малы, и когда два одинаково заряженных водородных ядра тесно сближаются, то между ними возникают колоссальные силы отталкивания. Чтобы столкнуть друг с другом два ядра водорода, необходимо сообщить им скорость, в миллионы раз превышающую скорости, достаточные для возбуждения химических реакций при столкновении молекул.

Можно ускорять движение частиц вещества нагревом. Температура — это, собственно говоря, и есть одна из мер скорости частиц вещества: чем выше температура, тем быстрее движутся частицы. Повышение температуры — это термический метод возбуждения реакций. При температуре выше 1000° уже -идет огромное количество различных химических реакций.

Можно возбуждать нагревом и ядерные реакции; такие

8