Детская энциклопедия

Меню сайта











Цепь великих открытий

Много лет элемент уран был «замыкающим» в периодической системе. Сам Менделеев сове­товал будущим поколениям исследователей скрупулезно изучать уран. Еще при жизни уче­ного в результате исследований урана было от­крыто явление радиоактивности и обнаружен в природе гелий.

В конце 30-х годов нашего столетия уран снова оправдал гениальное предвидение Менде­леева. И главным действующим лицом здесь оказался нейтрон. Итальянский физик Энрико Ферми в 1934 г. стал обстреливать нейтронами один элемент периодической системы за другим. Он, собственно, решил иным путем повторить интереснейшие эксперименты супругов Ирен и Фредерика Жолио-Кюри, которые годом раньше подарили миру замечательное открытие.

Почему у химических элементов число изо­топов, встречающихся в природе, все же весьма ограниченно? Скажем, кислород имеет изотопы с массовыми числами 16, 17 и 18. Но отчего нет кислорода-19 или кислорода-16? Вероятно, они просто не могут существовать. Может, потому, что попросту они неустойчивы? Ученые думали об этом, но подтвердить догадку им долго не удавалось.

Ее подтвердили своими экспериментами Фредерик и Ирен Жолио-Кюри. Они изуча­ли, какие вещества под действием α-час­тиц способны испускать нейтроны. Такую спо­собность им удалось наблюдать у алюминия. Но если алюминий действительно испускает нейтроны, то превращается он тогда не в крем­ний, как мы видели из уравнения ядерной ре­акции на стр. 281, а в другой элемент — фосфор:

13Аl27+2Не415Р30+0n1, или 13Аl27 (α, n) 15Р30,

где n — обозначение нейтрона.

Но изотоп фосфор-30 был новым изотопом элемента, не обнаруженным в природе. Ученые нашли, что изотоп этот радиоактивен и продукт его распада — кремний-30. Этот изотоп крем­ния мог образоваться только в том случае, если бы фосфор испустил какую-то частицу с мас­сой электрона, но с положительным зарядом. Та­кую частицу открыл в 1932 г. американец Карл Андерсон. Она была названа позитроном.

Итак, был найден способ возбуждать искус­ственную радиоактивность, получать искус­ственные радиоактивные изотопы, не сущест­вующие в природе. Таких радиоактивных изотопов известно теперь более тысячи. Кроме того, супруги Жолио-Кюри обнаружили новый вид радиоактивного распада — позитронный, т. е. испускание положительного электрона, или β+-распад (в отличие от электронного β--распада).

Энрико Ферми решил получить новые ис­кусственные радиоактивные изотопы, бомбар­дируя различные элементы нейтронами, а не α-частицами, как Жолио-Кюри. Ферми не­малого уже достиг, пока в его руки не попал эле­мент уран. Тут он вдруг обнаружил, что если нейтроны предварительно замедлить, то с их помощью ядерные реакции протекают значи­тельно интенсивнее. И вот поток медленных ней­тронов обрушился на уран, и Ферми вскоре объ­явил о сенсационных результатах. Под дейст­вием медленных нейтронов из урана рождались новые трансурановые элементы. Эпидемия «транс­урановой лихорадки» прокатилась по лабора­ториям физических институтов.

Но как только химики вмешались в дело, оно приняло неожиданный оборот. На дне их пробирок оседали не микроскопические кру­пицы солей трансурановых элементов, а соеди­нения элементов, появление которых представ­лялось совершенно загадочным. Это были соеди­нения лантана и бария, элементов из середи­ны периодической системы.

Тогда немецкие ученые Отто Ган и Ф. Штрассман сделали невероятное предположение: под действием медленных нейтронов ядро урана может разделиться на две части; и эти части — изо­топы элементов из середины таблицы Менделее­ва (рис. 13). Ган тут же написал статью об от­крытии. Потом он вспоминал: «После того, как статья была отправлена по почте, все это пока­залось столь невероятным, что захотелось вер­нуть статью обратно из почтового ящика». Статья была опубликована 22 декабря 1938 г. Так было открыто деление урана.

Ядро урана распадалось на два осколка. При этом выделялась огромная энергия. Но вместе с осколками из погибающего уранового ядра вылетало несколько свободных нейтронов. Они могли разрушать другие ядра урана. И так далее. При благоприятных условиях в куске урана могла возникнуть так называемая цеп­ная реакция деления — колоссальной мощности ядерный взрыв (см. ст. «Атомный реактор»).

Человек осуществил процесс, которого, ка­залось, не знала природа. Люди еще не обна­ружили в ней столь глубокое превращение эле­ментов. Изотопы 35 химических элементов — от цинка (порядковый номер 30) до тербия (порядковый номер 65) — были найдены среди осколков деления урана — настоящий клад радиоактивных изотопов.

КАК И ИЗ ЧЕГО ВЕЩЕСТВО ПОСТРОЕНО
ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ 

Молекулы и атомы 
Внутриатомные частицы 
Космические лучи 
Ускорители 
Превращения элементарных частиц 
Множественное рождение частиц       Время жизни и период полураспада нейтрона 
Частицы и волны 
Испускание света и рождение частиц  
Тяжелые, средние и легкие частицы 
Частицы-волчки 
Частицы и античастицы                         На переднем крае науки 
"Отшельники" и "общественники" 
Неуловимая частица                         Свойства частиц и свойства пространства-времени
Квантование полей и пи-мезоны            Нейтрино и антинейтрино   
Рождение, жизнь и смерть химических элементов 
Урановые лучи 
Полшага до открытия радиоактивности
Три вида лучей                                          Превращение фотона
Из металла газ 
Упорядоченный хаос                                О теории и практике в науке  
Элементы первичные и вторичные 
Что такое радиоактивность? 
"Я вижу атом"
Азот превращается в кислород 
Нейтрон и новая модель атома 
Цепь великих открытий 
Искусственные элементы 
Земная жизнь искусственных элементов 
Как объясняется радиоактивность современной наукой? 
Управляемый радиоактивный распад 
Сколько видов радиоактивных превращений существует? 
Гамма-лучи 
Коротко о нуклонах  
Маленькая интермедия  
Почему светят звезды? 
"Весь мир за пятнадцать минут"  
Ключ дает технеций 
От гелия до висмута 
Рождение и гибель сверхновых звезд 
Атомный реактор 
Жизнь нейтронов в реакторе 
Критическая масса реактора 
Регулировка мощности атомного реактора 
Запаздывающие нейтроны 
Превращение элементов в атомном реакторе 
Действие радиоактивных излучений на материалы атомного реактора
Переработка атомного горючего           ТЭС-3--Самоходная атомная электростанция
Различные атомные реакторы               "Ромашка"--Реактор-термоэлектрогенератор 
Как видят невидимое (приборы ядерной физики)
Столовый прибор 
Туман помогает видеть 
Частица-фотограф 
Счетчики Черенкова 
Пузырьковая камера 
Искровые счетчики





 
Календарь
«  Декабрь 2016  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031

Новые статьи
Каталог статей
Как подготовить ребенка к школе
Освоение навыков чтения
Природные материалы на уроках труда

Статистика




 
Адрес почты Вопросы по рекомендациям, размещению рекламы и обратных ссылок обращайтесь pochta@enciklopediya1.ru
2013 © 2016