Деление ядер
Рубрика "Научные байки"
Всех приветствую!
Физик Лео Сцилард после прихода к власти Адольфа Гитлера в 1933 году в Берлине спешно покинул Берлинский технический университет и поселился в Лондоне. Будучи в иммиграции, он прочёл в газете заметку о ежегодном собрании Британской ассоциации по развитию науки. На пленуме, согласно словам репортера, Эрнест Резерфорд исключил возможность использования атомной энергии в промышленных масштабах. Заявление физика удивило Сциларда, так как безусловные утверждения всегда его забавляли.
Прогуливаясь днём по Лондону, Сцилард остановился на красный сигнал светофора и задумался над высказыванием Резерфорда. Когда цвет с красного поменялся на зелёный, в голову физика пришла мысль о существовании некоего элемента, легко расщепляемого нейтронами, который бы поглотив один из нейтронов, выделил ещё парочку. По логике Сциларда такой элемент можно было бы использовать для получения атомной энергии в промышленных масштабах. Найдя подходящую для себя лабораторию, физик принялся воплощать задуманное в реальность, но, увы, попытки были тщетны.
Спустя пять лет мечте Лео Сциларда суждено было сбыться. Физик Лиза Майтнер вместе с химиками Отто Ганом и Фрицем Штрасманом изучала конечные продукты ядерных превращений. К исследованиям также был подключён племянник Лизы - физик Отто Фриш, работавший на тот момент в институте Нильса Бора. За год совместной работы было открыто несколько продуктов ядерных бомбардировок, например, столкновение элементарной частицы с ядром: выделение альфа- или бета-частицы. В результате после бомбардировки урана-238 (U 238) Отто Ган и Фриц Штрасман, по их мнению, получили изотопы радия-226 (Ra 226). Получение такого конечного продукта удивляло исследователей, так как ядро радия в несколько раз уступает в диаметре ядру урана. Майтнер попросила повременить с публикацией результата.
После воспроизведения эксперимента ещё несколько раз Ган и Штрасман пришли к выводу о том, что конечным продуктом был всё же барий-137 (Ba 137). Его ядра как раз были вдвое меньше ядер урана. Но оставалось много недосказанного. Например, почему удалось отделить сразу так много частиц? Ведь для этого необходимо очень много энергии. Заряд, сосредоточенный в ядре урана, очень велик, поэтому малейшее воздействие (даже один нейтрон) способно разделить его на большое количество нейтронов. Но это не давало исчерпывающего ответа на поставленный вопрос, так как после разделения нейтроны начнут удаляться друг от друга. В итоге, получится довольно высокая скорость и энергия (200 МэВ). Лиза Майтнер объяснила это тем, что ядра, образующиеся после распада урана, имеют массу меньше, чем у исходного ядра, на 1/5 массы протона. Затем согласно знаменитой формуле эквивалентности массы и энергии E=mc2 образуется энергия, и теперь та масса становится равной энергии в 200 МэВ. Всё стало на свои места.
Несколько дней спустя племянник Майтнер показал результаты исследований Нильсу Бору. Учёный, выслушав Фриша, долго не мог осознать очевидность открытия. "Какими идиотами мы были", - признал Бор и отплыл в Штаты, пообещав не разглашать об открытии до тех пор, пока сами авторы не опубликуют результаты.
Для того, чтобы уже точно закончить исследование, Фриш спросил у знакомого биолога, как называется процесс получения из одной клетки двух. "Деление", - ответил биолог. Так в физике и появилось понятие "деление ядер".
На этом все.
До встречи.
Вычитка ФилФак