Відкриття процесу ділення атомного ядра

про результати своїх досліджень, інші фізики підтвердили його спостереження і також отримали різноманітні бета-частинки. Але ніхто з них так і не зміг пояснити причину цього явища.

Один із шляхів для з'ясування того, що відбувалося, полягав у додаванні до системи якого-небудь стабільного елемента, який в хімічному відношенні опинявся б схожим на крихітні сліди радіоактивних ізотопів, одержуваних у ході бомбардування урану. Після досвіду стабільний елемент відокремлювався від суміші і, можливо, ніс із собою радіоактивний слід. Іншими словами, цей елемент повинен був стати «носильником».

Серед тих, хто працював над проблемою, виявилися німецький фізик Отто Хан і його помічниця Ліза Мейтнер (1878-1968).

Відчуваючи різні елементи, вони додали до урану барій з атомним номером 56. Виділивши елемент із суміші, вони виявили, що значна частина радіоактивності дійсно пов'язана з барієм.

Вчені цілком природно припустили, що радіоактивність викликана присутністю якогось радіоактивного ізотопу. Найбільш вірогідним претендентом виявився радій (атомний номер 88), який дуже нагадував барій, в тому числі і за хімічними властивостями. Однак обставини склалися так, що вони не змогли продовжити цю роботу.

Ліза Мейтнер була єврейкою і після 1933 року могла працювати в Німеччині тільки тому, що залишалася громадянкою Австрії. Після того як у березні 1938 року Німеччина вторглася до Австрії, що стала частиною німецької держави, австрійське громадянство паче не захищало Мейтнер, і їй довелося виїхати. Вона переїхала до столиці Швеції, Стокгольм. Хан залишився в Німеччині і продовжував роботу над тією ж проблемою, але вже з німецьким фізиком і хіміком Фріцем Штрассманом.

Насамперед вони спробували розділити радій і барій. Хоча ці елементи володіли схожими хімічними властивостями, між ними були й відмінності. Хан і Штрассман спробували ізолювати радіоактивні ізотопи, зібрати їх і детально досліджувати. Але скільки не намагалися, розділити барій і передбачуваний радій їм так і не вдалося.

Нарешті Хан зрозумів, що неможливість поділу барію і радіоактивного ізотопу означає, що ніяких ізотопів іншого елемента немає і радіоактивним став сам барій.

Атомний номер радію дорівнював 88, всього лише на 4 менше, ніж у урану, чий атомний номер становив 92. Можна було припустити, що поглинений ядрами урану нейтрон зумовив нестабільний стан останнього, змусивши барій випустити 2 альфа-частинки і перетворитися на радій.

Але ж барій мав атомну вагу 56, що становило трохи більше половини атомної ваги урану. Значить, ядро урану могло перетворитися на ядро барію, тільки розділившись надвоє. Але ніхто ще не спостерігав нічого подібного, тому Хан і відмовлявся повірити в те, що відбувається.

Ліза Мейтнер, що знаходилася в Стокгольмі, отримала повідомлення про те, що відбувалося в лабораторії Хана. Розмірковуючи над усіма обставинами, вона вирішила, що не слід озиратися по сторонах, а потрібно знайти одно-єдність-ве пояснення. Ядра урану дійсно розбивалися на половинки.

Вийшло так, що, випробувавши справжній науковий шок, один дослідник перестав думати про проблему, іншому ж трапилося зовсім не здалося неймовірним. Ядерні сили діють на настільки малій відстані, що їх ледь вистачає на утримання таких величезних ядер, як у урану. У спокійному стані він дійсно залишається стабільним, але при додаванні хоча б одного нейтрона рівновага порушується і ядро перетворюється на щось схоже на коливається краплю рідини.

Однак іноді ядра урану утримують нейтрон, випускають бета-частинку і повертаються в стабільний стан. В інших випадках ядерні сили не можуть утримати їх. Ядро набуває форму гантелі, і електромагнітне відштовхування обох половинок (в даному випадку позитивно заряджених) розбиває ядро надвоє.

Але це зовсім не рівні частини. У результаті поділу виходять самі різні поєднання фрагментів (якщо відбувається кілька руйнувань). І все ж частіше уран розбивається на барій і криптон (з відповідними ядерними номерами 56 і 36, в сумі рівними 92).

Ліза Мейтнер і її племінник Отто Фріш (1904 - 1979), що працював в столиці Данії Копенгагені, в січні 1939 року надрукували повідомлення про всі події. Примірник статті Фріш передав дат ському фізику Нільса Бору (1885-1962), з яким тоді працював.

У січні 1939 року, якраз до того часу, коли було опубліковано повідомлення Мейтнер і Фрнша, Бор прибув до США на конференцію фізиків. Повідомлення Бора про результати робіт Хана і Мейтнер викликало потрясіння серед американських учених. Перевіркою цієї гіпотези зайнялися в багатьох лабораторіях. Через кілька тижнів факт ядерного поділу підтвердили кілька дослідників.

Найбільш вражаючим виявився той факт, що в ході поділу ядра звільнялося величезна кількість енергії. В принципі завжди відбувалося так, що дуже масивні ядра перетворювалася на ядра з меншою вагою, і через це звільнялася енергія. Таку можливість Астон показав ще в 1920-х роках.

Коли ядра урану розбивалися в ході звичайних радіоактивних процесів і ставали менш масивними ядрами свинцю, то відповідно звільнялася та енергія. Однак коли ядра розбивалися на два, щоб перетворитися в менш масивні ядра барію і криптону (або в дру Гії, розташовані поруч в таблиці), то віддавалася набагато більше енергії.

Незабаром з'ясували, що в ході розподілу урану віддавалася приблизно в десять разів більше ядерної енергії, ніж в ході всіх інших відомих в той час ядерних реакцій.

Навіть за умови, що кожен нейтрон, що зіткнувся з атомом урану, викликав поділ цього атома, кількість енергії, звільненої в ході розподілу урану, було всього лише крихітною частиною енергії, що використовувалася для отримання нейтронів, що викликали ділення.

У цій ситуації залишалося в силі припущення Резерфорда, що людство ніколи не зможе скористатися можливостями ядерної енергії (Резерфорд помер за два роки до відкриття ділення атомного ядра).

Проте надалі виявилося, що за певних умов це далеко не так.

Інформація, релевантна " Відкриття процесу ділення атомного ядра "

1. Азімов Айзек. Світи всередині світів. Історія відкриття і підкорення атомної енергії / Пер. з англ. С. Федорова. - М.: ЗАТ Центр-поліграф. - 172 с., 2004
   
   
2. Протонно-нейтронна теорія
   відкриття нейтрона німецький фізик Вернер Карл Гейзенберг (1901 - 1976) дійшов висновку, що ядра повинні складатися з протонів і нейтронів, а не з протонів і електронів. На підставі останньої гіпотези виявлялося легко перейти до першої, якщо брали в розрахунок, що необхідно було просто врівноважити електрони в ядрі за допомогою протонів і передати ті ж самі нейтрони для нових сполук.
   
3. Протонно-електронна теорія
   відкритою до 1914 году1. Тоді деякі вчені припустили, що крім протонів, ядра здатні містити приблизно половину електронів. Електрони були настільки легкими, що не могли серйозно вплинути на саму масу, але могли врівноважити частина позитивних зарядів. Таким чином, відповідно до першого гіпотезою, пізніше виявилася невірною, атоми гелію містили не тільки 4 протона, а й 2
   
4. III. Політичний клерикалізм і атомпая бомба
   атомної смерті », яким відповіла переважна більшість західнонімецького населення на підготовку атомної війни, змусило апологетів агресивної політики німецького імперіалізму взяти під ідеологічну захист атомне озброєння бундесверу. Вони повинні були з позицій християнства відповісти на питання про те, чи припустимо атомне озброєння або його слід відкинути. Важливим фактором стало
   
5. Протон
   діленим обра-: юм? Чи могло бути так, що ядра зобов'язані своїм позитивним електричним нарядом часткам, схожим на електрони, але що володіє не негативним, а позитивним зарядом? Всі спроби виявити цей «позитивний електрон» в ядрі виявлялися марними. Найменшим було ядро атома водню, одержуваного при видаленні одного електрона. Це ядро мало один позитивний
   
6. Атомні числа
   відкриття нових елементів вони розташовувалися в порожніх клітинах таблиці. Датський фізик Нільс Бор (1885-1962) розвинув теорію будови атома, довівши, що довжина хвилі характеристичних рентгенівських променів залежить від величини заряду в ядрі атома кожного конкретного елемента. Таким чином він підтвердив припущення Мозлі, що за величиною характеристичних рентгенівських променів можна визначити
   
7. ВСТУП
   атомна енергія служить людині з найперших його кроків на Землі. Вона постачає його світлом і теплом без малого мільярд років. Справа в тому, що Сонце є величезною атомної машиною, і саме воно виробляє тепло і світло, завдяки якому на Землі з'явилося життя. Для того щоб людина навчилася керувати атомною енергією і зрозумів її природу, як це трапилося в XX столітті, мали
   
8. Завдання 11. Чи дотримані правила логічного поділу в прикладах, а якщо ні, то яке правило порушено?
   Розподіл - це виділення в обсязі поняття підкласів, які є обсягами нових (видових по відношенню до вихідного) понять. Структура розподілу: ділене поняття, члени поділу - отримані в результаті виконання цієї операції підвиди даного поняття, підстава поділу - ознака, за якою проводиться ця операція. / «Право ділиться на рабовласницьке, феодальне і ін». Ділене поняття -
   
9. Ядерна бомбардування
   відкрито пізніше, Резерфорд справив перетворення ядра азоту в ядро кисню. Саме так вперше в історії людина змогла усвідомлено змінити структуру атомних ядер. Продовживши свої досліди, в 1924 році Резерфорд показав, що альфа-частинки можна використовувати, щоб вибивати протони з ядер практично всіх елементів аж до калію (атомний номер 19). Однак виявилося, що можливості
   
10. СТРУКТУРА ЯДРА
    СТРУКТУРА
    
11. РОЗПОДІЛ атомного ядра
    розподілі атомних
    
12. Ланцюгова ядерна реакція
    відкриття, сподіваючись, що ланцюгову реакцію вдасться використовувати і в корисних цілях. Передавши свій винахід британському уряду, Сциллард сподівався, що, володіючи їм, воно зможе приборкати нацистів і зберегти мир. Однак це не спрацювало. Щоб викликати виділення 2 нейтронів, був потрібний удар вельми високоенергетичного нейтрона. В іншому випадку виділилися з ядер нейтрони просто не
    
13. Енергія Сонця
    процес і отримав назву «ядерний синтез». Боле того, в ході експериментів Астона стало ясно, що в процесі ядерного синтезу вироблялося набагато більше енергії, ніж при ядерному розподілі. Наприклад, при перетворенні водню в гелій, тобто утворенні з 4 ядер водню ядра гелію, що містить 2 протона і 2 нейтрона. При перетворенні 1 грама водню в гелій повинна була виділятися в 15
    
14. ПРИРОДНІ РЕСУРСИ
    процесах і служити таким же сировиною, як руда і ліс. Виділяються основні групи ресурсів за характером походження та використання в господарстві. До них відносяться вичерпні і невичерпні природні ресурси. До невичерпних природних ресурсів належать лише деякі види енергії, наприклад сонячна енергія. Вичерпні ресурси поділяються на поновлювані і непоновлювані.
    
15. ФІЛОСОФІЯ АТОМНОЇ БОМБИ
    атомної війни поставив перед їх ідеологами завдання виправдати цей злочин імперіалізму ідеологічними засобами. Готовність ідеологів імперіалізму взяти під захист атомну війну зайвий раз свідчить, що ідеологія імперіалізму - це ідеологія злочину. У той час як миролюбні люди всіх країн, незалежно від свого соціального стану та світогляду, ведуть рішучу боротьбу за
    
16. § 3. Види договорів
    редньо відмінностями, що дозволяють відмежовувати їх один від одного. Для того, щоб правильно орієнтуватися у всій масі численних і різноманітних договорів, прийнято здійснювати їх поділ на окремі види. В основі такого поділу можуть лежати самі різні категорії, які обираються в залежності від переслідуваних цілей. Поділ договорів на окремі види має не тільки теоретичне, а й
    
17. Ядерний спін
      відкритої в 1920-х роках часткою (хоча і припускав, що вона існує). Новий напрямок утвердилося після того, як неохоче, але все ж визнали, що в настільки ретельно розробленої протонно-електронної теорії будови атома існує прогалина. Приводом для сумнівів стало явище, що отримало назву «ядерний спін». У 1924 році австрійський фізик Вольфганг Паулі висунув гіпотезу, що
    
18. Спосіб вимірювання оцінки.
      процесу для критеріїв оцінки розробляється шкала оцінки. Це може бути загальна, прийнятна для всіх критеріїв шкала або для кожного критерію своя шкала. Що оцінює особа при оцінці повинно позначити ціну поділки певної шкали і на підставі цього дати оцінку. Можливе використання різних видів шкал. Описова шкала - при описі поділів для кожної з них застосовуються словесні