|
Меню сайта
Статистика
|
Азот превращается в кислородАзот превращается в кислородУ ядер тяжелых элементов большой заряд. В опытах Резерфорда, которые привели к созданию ядерной модели, поток α-частиц встречал на своем пути ядра золота — элемента из конца периодической системы. И электростатические силы отталкивания между положительным зарядом α-частиц и ядрами атомов золота были очень велики. А если взять легкие элементы? Скажем, азот. У его ядра небольшой заряд. Силы, отталкивающие α-частицу от такого ядра, были бы значительно меньше. Быть может, α-частице удалось бы проникнуть в ядро? ...В самом конце первой мировой войны Резерфорд однажды не явился на заседание Британского комитета борьбы с подводными лодками. Когда его упрекнули в невнимании к своим обязанностям, он в весьма резкой форме ответил: «Я был занят экспериментами, из которых следует, что атом можно искусственно разделить. А такая перспектива значительно важнее, чем война!» Великий ученый нисколько не преувеличивал. В июне 1919 г. он опубликовал результаты своих исследований. С тех пор начался в атомной науке новый этап — эпоха искусственного превращения элементов. В природных радиоактивных процессах элементы превращались друг в друга естественным образом. Человек оставался лишь свидетелем этого удивительного явления. Резерфорд же дал человеку возможность управлять превращением элементов. Резерфорд обстреливал азот α-частицами и в результате получил какие-то более легкие частицы (рис. 9). Он доказал, что эти частицы— ядра атомов водорода, протоны. Значит, протоны действительно входят в состав атомных ядер. Если протон покидает атомное ядро, то заряд ядра изменяется и рождается ядро нового элемента. Массовое число у изотопа азота — 14, заряд ядра — 7. В ядро азота влетает α-частица с массой 4 и зарядом 2. Образуется сложная система: ее масса — 18, а заряд — 9. Вылетающий протон уносит одну единицу массы и одну единицу заряда. В итоге получается ядро с массой 17 и зарядом 8. Заряд ядра, равный 8, может быть только у кислорода. Следовательно, в опытах Резерфорда азот превратился в кислород (рис. 10). Это превращение можно записать символами ядерной физики: 7N14+2He4→8O17+1H1, или в сокращенном виде: 7N14 (α, р) 8O17, где р — обозначение протона. Резерфорду удалось расщепить и другие ядра — атомов бора, натрия, фтора, алюминия, фосфора и других элементов. Вот как, например, протекало превращение алюминия: 13Al27+2Не4→14Si30+1H1, или 18Аl27 (α, р) 14Si30. Эта реакция вошла в историю ядерной физики как ее величайшая веха. На ее примере ученые впервые подсчитали, какая энергия выделяется при искусственном превращении элементов. И оказалось, что при превращении алюминия в кремний выделяется в 700 000 раз больше энергии, чем при химическом сгорании такого же количества углерода. Но α-частица могла сокрушить лишь ядра легких элементов. Для того чтобы проникнуть в ядра элементов тяжелее калия, ей не хватало быстроты. Вот если бы α-частицу удалось каким-нибудь образом ускорить или найти другой «снаряд», для которого положительный заряд ядра не был бы помехой. КАК И ИЗ ЧЕГО ВЕЩЕСТВО ПОСТРОЕНО
|
ПОИСК
Block title
|
