В океане энергии

Но реакция деления не произойдет и в том случае, если энергия нейтрона слишком велика! Не произойдет, даже если нейтрон пролетит через самый центр ядра. Подобная ситуация представляется совершенно парадоксальной: слабый медленный нейтрон раскалывает ядро, а быстрый и энергичный — нет. Но все именно так, а не иначе. Почему? Потому что и нейтрон, и атомное ядро — это все что угодно, только не твердый шарик.

Кстати, мы сказали «нейтрон пролетит через самый центр ядра» исключительно для красного словца. Нейтрон не может пролететь через середину ядра по той простой причине, что ни у нейтрона, ни у ядра нет сере*-дины. Как у любых объектов реального мира, у них нет точного положения в пространстве. Это следствие уже много раз упоминавшегося соотношения неопределенностей.

Ядро ведет себе вовсе не как кирпич, а, скорее, как радиоприемник. Антенна радиоприемника испытывает воздействие огромного количества радиосигналов. Но слышим мы передачи только той станции, на волну которой настроен приемник. То же самое и с ядром. Оно может подвергаться воздействию огромного количества разных частиц, не обязательно нейтронов, но прореагирует лишь с частицей, обладающей строго определенной энергией. Аналогия с радиоприемником окажется полной, если вспомнить, что, согласно гипотезе де Бройля, гипотезе, которая со временем превратилась в строгую физическую теорию, каждой материальной частице соответствует волна, а длина этой волны обратно пропорциональна энергии частицы. Именно в физическую реальность волн де Бройля ученым труднее всего было поверить. Согласитесь, если окончательно допустить, что, скажем, молоток — на самом деле не молоток, а волна, то вряд ли что-нибудь останется от столь любезной нашему сердцу классической физики.

Неумолимые опыты подтвердили: ядра урана-235 почти не реагируют на нейтроны, образующиеся при расщеплении этих ядер. Не реагируют потому, что энергия нейтронов чересчур велика. Продолжая аналогию с радиоприемником, скажем, что расщепляющиеся ядра излучают на коротких волнах, а сами они настроены на длинные волны — приема не получается. Но если радиостанция расположена очень близко, вы все же услышите ее сигналы даже с помощью ненастроенного приемника. То же самое происходит и с ураном-235. Вероятность взаимодействия ядра с нейтроном очень мала. Но если ядер много, то одно из них в конце концов прореагирует с нейтроном. Отсюда критическая масса.

Но вот беда — в природном уране изотоп уран-235 содержится в ничтожно малом количестве. В основном природный уран содержит изотоп уран-238, очень неохотно расщепляющийся при взаимодействии с нейтронами. Поскольку уран-238 и уран-235 изотопы, они обладают одинаковыми химическими свойствами. Различить их по химическим свойствам невозможно, единственное отличие — масса ядра. Физики знают хороший способ разделения ядер с различными массами. Образуют струю ионизированных ядер (вещество распыляется) и эту струю пропускают сквозь магнитное поле. В магнитном поле заряженные ядра отклоняются, причем более легкие отклоняются на больший угол, так как у них меньше; инерция. Прибор, работающий по этому принципу, называется масс-спектрографом.