Ядерна бомбардування

Хімічну енергію можна було легко викликати і контролювати, оскільки вона обумовлена змінами електронів на зовнішніх оболонках атомів. Скажімо, піднявши температуру системи, можна змусити атоми рухатися з більшою швидкістю і сильніше стикатися один з одним. Теплового впливу цілком вистачало на те, щоб примусити електрони переміщатися швидше. Одночасно створюються умови для виникнення хімічної реакції, яка не могла б відбутися при низьких температурах.

Дзвонити ядерну реакцію, тобто розгойдати протони всередині ядер, значно складніше. Вони набагато більш масивні, ніж електрони, і відповідно важче приходять в рух. Більше того, вони знаходяться в самій глибині атома. Фізики 20-х років не мали засобами для такого підвищення температури, яке могло б змусити атоми зіткнутися один з одним і збити ядра з їх звичайних місць.

Проникнути в глибини атома могли тільки субатомні частинки, розігнані до певної швидкості. Вже в 1906 році Резерфорд використовував потік альфа-годину-тиц, що випускається радіоактивними речовиною, щоб бомбардувати золото, і показав, що іноді ці альфа-частинки від клонящегося атомними ядрами. Фактично, за допомогою проведеного ним експерименту, вчений вперше показав, що атомні ядра дійсно існують.

Резерфорд продовжував свої експерименти з бомбардуванням ядра. При зіткненні з ядром альфа-частка могла передати йому свою енергію і відправити його вперед на зразок одного більярдної кулі, що вдаряє по іншому кулі. Вилітали таким чином ядра викликали при зіткненні з речовиною світіння (Сцинтиляцій). За його інтенсивності стало ясно, що одна альфа-частка могла вибивати кілька ядер, кожне з яких давало іскріння.

У 1919 році Резерфорд бомбардував альфа-частинками азот і виявив, що він отримав таке ж світіння, як і бомбардований цими частками водень. Значить, при бомбардуванні, вважав Резерфорд, з ядер азоту також вибивалися протони. Дійсно, як було 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 альфа-частинок як засобу бомбардування ядер обмежені.

По-перше, що використовувалися для бомбардування альфа-частинки, як, втім, і атомні ядра, були заряджені позитивно. Це означало, що альфа-частинки і атомні ядра відштовхували один одного і велика частина енергії альфа-частинок використовувалася для того, щоб подолати силу відштовхування. У масивних і надмасивних ядер позитивний заряд був більше, відштовхування ставало сильніше, і для елементів з більшими, ніж у калію, атомами подолати силу відштовхування було неможливо, навіть для самих об'єктів, які швидко альфа-частинок.

По-друге, альфа-частинки рухалися лише в загальному напрямку до мішені, а не були спрямовані прямо на ядро. Ядра і альфа-частинки могли зіткнутися тільки випадково. До того ж службовці мішенню ядра настільки малі, що більшість бомбардують їх часток пролітало між ними. Пізніше підрахували, що при проведеної Резерфордом бомбардуванню азоту тільки 1 альфа-частка з 300 ТОВ ухитряється вразити ядро азоту.

Результат очевидний. Існує енергія, яку можна витягти в ході ядерної реакції, але існує й енергія, яку необхідно затратити, щоб викликати ці ядерні реакції. У разі ядерної бомбар-Гелій-4

Нейтрон

(альфа-частинка)

Кисень-17

\

N

\

\ Нейтрон-1

(протон)

Протон

О

ження субатомними частками (а це єдиний спосіб, за допомогою якого можна викликати ядерні реакції) затрачиваемая енергія у багато разів перевершує ту енергію, що може бути вилучено.

Все виглядало так, ніби для того, щоб запалити свічку, потрібно було витратити 30 ТОВ сірників, запалюючи їх одну за одною. Зрозуміло, що в цьому випадку застосування свічок виявлялося неефективним.

Насправді драматичним результатом бомбардування альфа-частинками виявилося те, що вона не мала нічого спільного з виробництвом енергії, скоріше навпаки - у ході ядерної реакції поглиналося більше енергії, ніж утворювалося.

Подібні результати були вперше отримані в 1934 році, коли французька подружня пара фізиків Фредерік Жоліо-Кюрі (1900-1958) і Ірен Жоліо-Кюрі (1897 - 1956) стали бомбардувати альфа-частинками алюміній-27 (атомний номер 13). Вони хотіли з'єднати альфа-частинку з ядрами алюмінію-27, щоб утворити нове ядро з атомним номером на дві одиниці вище (15) і масовим числом на 3 одиниці вище (30).

Елемент з атомним номером 15 - це фосфор, що складається з фосфору-30. Єдін-сгвенний ізотоп фосфору, який зустрічається в природі, - фосфор-31. Фосфор-.40 виявився першим елементом, створеним людиною, він був проведений в ході хімічних реакцій, проведених в лабораторії.

Фосфор-30 не зустрічається в природі, бо кількість енергії в ньому було дуже високим, щоб він залишався стабільним. Містилася в ньому енергія виділялася допомогою випускання частинок, і внаслідок чого його ядра переходили в стабільний стан, тобто в кремній-30 (атомний номер 14). Це був приклад штучної радіоактивності.

Починаючи з 1934 року за допомогою різних видів бомбардування альфа-частками у фізичних лабораторіях різних країн світу були отримані тисячі ядер, що не існували в природі. І кожен з цих елементів опинявся радіоактивним.

Інформація, релевантна " Ядерна бомбардування "

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. Прискорювачі частинок
   ядерних реакцій? У 1928 році американський фізик російського походження Георгій Гамов (1904 - 1958) припустив, що замість альфа-частинок для бомбардування ядер можна використовувати протони. Правда, протони були вчетверо легше альфа-частинок і відповідно зіткнення виявлялося менш ефективним. Водночас протони володіли тільки половиною позитивного заряду альфа-частинок і не повинні
   
3. Ядерні реактори
   ядерною реакцією, йшло не тільки в напрямку модернізації конструкції бомб. Розроблялися і конструкції ядерних реакторів, які стали набагато досконалішими, ніж перша «купа», побудована під керівництвом Фермі. Керована ядерна реакція поступово перетворилася на джерело корисної та дешевої енергії. Після того як вченим вдалося зменшити розміри реакторів, їх стали застосовувати як
   
4. Ядерний спін
   ядерний спін ». У 1924 році австрійський фізик Вольфганг Паулі висунув гіпотезу, що вільні протони й електрони поводяться так, буд то вони обертаються навколо своєї осі. Це обертання (назване спіном) могло відбуватися в будь-якому напрямку (зі сходу на захід або з заходу на схід). Квантова теорія показує, що кожна частка має кутовим моментом спина. Протон і електрон мали спін '/ 2.
   
5. Право міжнародної безпеки - Роззброювання ї обмеження озброєнь (Частина 3)
   ядерної зброї в атмосфері, у космічному просторі й под водою (набув ЧИННОСТІ в тому ж году). Положення про Заборона випробувань ядерної зброї такоже утрімуються в Договорі про Антарктику 1959 р., Договорі про космос 1967 р., Договорі Тлателолко й ін. У 1990 р. СРСР и США ратіфікувалі договори 1974 р. про обмеження підземніх випробувань ядерної зброї й про підземні ядерні вибухи в мирних цілях. З
   
6. Право міжнародної безпеки - Роззброювання ї обмеження озброєнь (Частина 4)
   ядерною зброєю або з іншімі видами зброї масового знищення Договір про Заборона размещения На дні морів и океанів и в его Надрах ядерної зброї й других Видів зброї масового знищення 1971 р. (У сілі з 1972 р.) Встановивши Заборона на размещения найбільше небезпечних Видів зброї На дні морів и СВІТОВОГО океану й у его Надрах за межами 12-мільної прібережної смуги (теріторіального моря). У
   
7. Військова сила - роль зберігається
   ядерної зброї в співвідношенні сил між провідними державами, забезпеченні їх обороноздатності та безпеки. Геостратегічне положення РФ і її відносини з іншими ядерними державами (відсутність ядерних союзників), велика площа і слабкий захист території, обмеженість бюджетних ресурсів ставлять її в специфічне положення в контексті проблеми розповсюдження зброї масового знищення.
   
8. "За що боролися ...-2м
   ядерних держав неминуче надали б найсильніший вплив на військову і зовнішню політику ядерних держав другого (Англія, Франція, Китай) і третього порядку (таємних і потенційних членів ядерного клубу). Яке, представити неважко. По-перше, для керівників цих держав ядерну зброю втратило б наліт "злоякісної містики" та ірраціональності. Вперше після перших
   
9. Видимість нейтрона
   ядерної структури, незважаючи на її очевидну несоотнесенность з ядерним спіном, все ж залишалася робочою гіпотезою. Нарешті, настав 1930. Німецький фізик Вальтер Бете (1891 - 1957) та його помічник Генріх Беккер бомбардували альфа- частинками легкий метал берилій. Вони очікували, що в результаті подібного зіткнення повинні були з'явитися протони, але нічого схожого не сталося. Разом
   
10. 8.4. Вимірювання ймовірностей в ядерній фізиці
    ядерній фізиці ймовірність деякої події, такого, наприклад, як ядерна реакція, відповідно З існуючою теорією (квантовою механікою) зазвичай задається повним поперечним перерізом для цієї події. В повному перерізі розсіяння кут розсіювання випадає. Оскільки інтенсивність розсіювання залежить від кута, то необхідно розглядати диференціальний переріз, або поперечний переріз на
    
11. Термоядерні бомби
    ядерні реакції відбуватися на Землі? Звичайно, відтворення тих умов, які існували в центрі Сонця, виявлялося незвично трудомістким, але вчені продов жали пошуки такого виду ядерного синтезу, який міг викликати енергію, аналогічну тій, що виходила на Сонці. Існує 3 відомих ізотопу водню. Звичайний водень майже повністю складається з водню-1, в ядрах
    
12. Право міжнародної безпеки - Роззброювання ї обмеження озброєнь (Частина 5)
    ядерної зброї, у Південно-Східній Азії, что пошірюється на территории ціх держав и Покликання перетворіті цею регіон земної Кулі в без "ядерну зону. Складових частин Бангкокского договором є Протокол про Гарантії статусу без "ядерної зони, Які повінні буті надані п" ятьма ядерними державами 11 квітня 1996 р. у Каїрі БУВ Відкритий для Підписання Договір про зону, Вільної від ядерної зброї в Афріці.
    
13. (Дод.) § 91. ПЕРСПЕКТИВИ АТОМНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ
    ядерна) енергетика - отримання електричної енергії з використанням ядерних реакторів, на яких вловлюється теплова енергія радіоактивного розпаду ядерного "палива" - збагаченого урану і деяких інших радіоактивних матеріалів. Головні аргументи на користь розвитку ядерної енергетики - це порівняльна дешевизна енергії, невелика кількість відходів (у перерахунку на
    
14. Енергія Сонця
    ядерний синтез виявився не єдиним способом отримання корисної ядерної енергії . Ще 1920 року Астон показав, що ядра середнього розміру упаковані більш щільно, ніж великі. Звідси випливало, що при утворенні великих ядер повинна виділятися енергія. Таким чином, в результаті поділу енергія утворювалася не тільки за рахунок руйнування масивних ядер, але й при об'єднанні получав
    
15. 6.1. США В СИСТЕМІ ГЕОПОЛІТИЧНИХ ВІДНОСИН
    бомбардування мирних жителів, торгівля зброєю, вплив на політичних лідерів інших країн, впровадження всюди «американського способу життя» - і все це в ім'я своїх корисливих інтересів, які прикриваються фальшивими гаслами демократії, толерантності, прав
    
16. 12.6. Забруднення води
    ядерних вибухів. При цьому утворювалися великі порожнини, стінки яких оплавлятися і виявлялися покритими досить міцною кіркою завтовшки не менше 10 см. Для виключення радіоактивного забруднення навколишнього середовища свердловина, після того як в неї опущений ядерний заряд, зашпаровується цементної пробкою товщиною в кілька сотень метрів. Через кілька місяців після вибуху, коли розпадуться