|
Вам теперь понятно, зачем мы сделали экскурс в область автомобилей? Капля воды в равной степени может служить прообразом и автомобиля и атомного ядра. Интересная подробность. При окончании университета Нильсу Бору в качестве выпускной (мы бы сказали, дипломной) работы предложили исследование поверхностного натяжения жидкости. Наверное, поэтому много лет спустя Бор первым придумал капельную модель ядра. Модель, которая верно служит физикам и посейчас. Похоже, что мы наконец разобрались, как происходит распад ядра урана. Когда вблизи ядра урана-235 оказывается нейтрон, обладающий подходящей энергией, он захватывается ядром. Этот захват сам по себе чрезвычайно интересен. Происходит он как угодно, но не потому, что нейтрон двигался в направлении ядра или, иначе, нейтроном выстрелили в ядро. Здесь совершенно не годится образ кирпича, в который попадает пуля. Захват нейтрона происходит в результате некоего внутреннего сродства нейтронной волны и «частоты», на которую настроено ядро. Явление это чисто квантовомеханическое. Так или иначе, но нейтрон захватывается, и количество нуклонов в ядре увеличивается на единицу. «Все понятно! — скажете вы.— Только что захваченный нейтрон и представляет собой как бы последнюю каплю, переполняющую чашу». Скажете, и будете неправы. После захвата нейтрона структура ядра меняется. Ядро оказывается менее стабильным. Менее стабильное (возбужденное) ядро затем распадается самопроизвольно, причем распад происходит через некоторое время после захвата нейтрона. Этот промежуток времени достаточно мал по нашим масштабам и в то же время достаточно велик по масштабам атомов. Как говорил Нильс Бор, за этот промежуток времени ядро успевает забыть о захваченном нейтроне. Оно распадается точно так, как распадалось бы обычное ядро изотопа урана, уран-236. Снова можно сказать, что здесь действуют те же законы, что и законы, по которым возбужденный электрон в атоме возвращается в основное состояние, излучая квант электромагнитной энергии. Разные ядра Энергия связи, приходящаяся на один нуклон, различна у различных элементов. Самая маленькая энергия связи у нуклонов ядра дейтерия — тяжелого изотопа водорода, состоящего из одного протона и одного нейтрона. Энергия связи здесь равна всего 1,09 МэВ. Энергия связи у ядра трития 2,78 МэВ. Следующим идет гелий, у которого энергия связи, приходящаяся на один нуклон, равна 7,03 МэВ. Для всех ядер со средними атомными весами энергия связи на один нуклон имеет приблизительно одно и то же значение, равное 8,9 МэВ. При дальнейшем увеличении атомных весов энергия связи уменьшается, достигая у урана величины 7,5 МэВ. — 109 —
|