|
Попробуем сделать вывод о том, как должны протекать реакции деления ядер. Пусть, например, ядро урана расщепляется на два осколка примерно одинаковой массы. У этих осколков энергия-связи выше, а следовательно, полная энергия каждого нуклона ниже, чем полная энергия тех же нуклонов в ядре урана. Значит, расщепление ядра урана должно сопровождаться выделением энергии. Так происходит на самом деле. Это мы знали и раньше, но только теперь получили возможность до конца разобраться в сути происходящего. Наоборот, у легких элементов энергия связи увеличивается с увеличением атомного номера. Поэтому при расщеплении, например, ядра гелия на два ядра дейтерия никакая энергия не выделяется. Получаются два ядра с меньшей энергией связи и, следовательно, большей полной энергией нуклонов. Реакция расщепления ядер гелия — реакция эндотермическая. При расщеплении ядер элементов с атомными номерами примерно от 30*$о до 75-го энергия не выделяется и не поглощается. Это, конечно, в среднем. А вообще возможны исключения из такого правила, поскольку у каждого элемента есть изотопы и ядра этих изотопов могут быть более или менее возбужденными, т. е. располагать большими или меньшими дополнительными запасами энергии. Чтобы завершить наше знакомство с миром атомных ядер, вернемся к природе сильных взаимодействий. Итак, существует поле сильных взаимодействий. В свое время мы определили поле как пространство, в каждой точке которого действует сила. Правда, мы высказывали сомнения в правомочности самого понятия силы. Эти сомнения должны еще более укрепиться после знакомства с тем, что происходит в ядре. Если на каждый нуклон действует сила притяжения к другим нуклонам, то почему эта сила не удерживает нуклоны в ядрах радиоактивных элементов? Не говоря уже о том, что по самому своему определению каждая сила должна иметь точку приложения, а применительно к нуклонам понятие точки не имеет смысла. Ранее в этой книге мы рассматривали электромагнитное и гравитационное поля как потоки частиц — квантов или фотонов. Подобная точка зрения позволила нам ответить на много вопросов и, в частности, понять, как отдельные объекты могут действовать друг на друга на расстоянии. Представление о фотонах позволило ответить на вопрос о том, почему энергия передается от одного объекта к другому только целыми порциями. Попробуем сейчас развить те же идеи применительно к ядрам и нуклонам. При этом надо иметь в виду следующее. Энергия сильного взаимодействия в миллионы раз превышает энергию электромагнитного взаимодействия, не говоря уже о гравитационном. Но если так, гипотетические частицы — переносчики сильного взаимодействия — должны обладать относительно большой энергией. Откуда она может взяться, ведь энергия нуклонов вроде бы не меняется? Нет ли здесь нарушения закона сохранения энергии? — 110 —
|