Во всех случаях распада из тяжелого ядра получаются более легкие, такие, например, как ядра атомов железа.
Энрико Ферми (1901–1954) — итальянский физик. Работал в области атомной и ядерной физики, астрофизики, исследовал космические лучи. Открыл искусственную радиоактивность, положил начало нейтронной физике. Доказал возможность цепной ядерной реакции деления урана. Построил первый ядерный реактор и осуществил его запуск, участвовал в создании американской атомной бомбы.
К концу 30-х годов в нескольких странах учеными было найдено, как заставить ядра делиться. А в 1942 году в США был запущен первый в мире ядерный реактор. Эта работа проводилась под руководством итальянского физика Энрико Ферми. Так была открыта первая страница в истории использования ядерной энергии.
Почему взрывается атомная бомба?
Как распорядиться той колоссальной энергией, которая скрывается внутри атомных ядер? К сожалению, первое применение она нашла в оружии чудовищной разрушительной силы — атомной бомбе. Невероятные усилия ученых, направленные на познание строения вещества, были использованы так, что многие из них впоследствии стали активными борцами за запрещение этого оружия.
И все же, в чем суть этого изобретения? Очищенное и сконцентрированное ядерное горючее, например, уран, размещают «дольками» в снаряде. Сам по себе этот уран распадается очень долго. Но когда при попадании бомбы в цель срабатывает детонатор «обычного» взрыва, его мощное давление сдвигает «дольки» вместе. Образуется так называемая критическая масса урана, в которой реакция деления ядер невероятно убыстряется. Ее еще именуют цепной реакцией. Внутриядерной энергии выделяется так много, что она и создает взрыв чудовищной силы.
Впервые такое оружие было применено американцами 6 августа 1945 года, когда на японские города Хиросиму и Нагасаки были сброшены две бомбы, начиненные ядерной взрывчаткой. Многие годы после этого самые крупные страны мира производили подобное оружие в огромных масштабах. Эра ядерного противостояния недавно, можно надеяться, завершилась. Правда, опасность распространения этого оружия существует, поэтому здравомыслящие люди, в том числе и ученые, пытаются найти способы полного его запрета.
Как работает мирный атом?
Создание ядерного реактора показало ученым и конструкторам, как можно «приручить» энергию, заключенную в самых глубинах вещества. Реакция деления тяжелых радиоактивных ядер может быть неуправляемой, когда вся энергия выделяется одновременно, взрывообразно. Это и происходит в атомной бомбе. Но можно и регулировать испускание этой энергии, отбирая ее у ядерного топлива постепенно, небольшими порциями.
Игорь Васильевич Курчатов (1903–1960) — российский физик. Внес заметный вклад в изучение электрических свойств кристаллов, провел ряд исследований по физике полупроводников. Занимался ядерной физикой, проблемой деления тяжелых ядер. Возглавил работы по овладению ядерной энергией. Под его руководством был запущен первый советский уран-графитовый реактор, создавались советские атомная и водородная бомбы, была введена первая в мире атомная электростанция. Начинал исследовать проблему управляемого термоядерного синтеза.
Так и поступают, загружая, например, уран в ядерный реактор. Выделение энергии происходит в таком режиме, когда можно в любой момент «заглушить» ядерную реакцию. Для этого в котел с топливом быстро погружают стержни из специального материала, способные поглотить частицы, вызывающие реакцию.
Первая атомная электростанция (АЭС), основой которой являлся реактор, была запущена в 1954 году в нашей стране. Выделяемое при распаде ядер тепло нагревало пар, вращающий турбину, соединенную с генератором электрического тока. Хотя станция была небольшой мощности, но уже продемонстрировала преимущества ядерной энергетики. Затем и в нашей и в других странах стали строить реакторы все большей мощности и усовершенствованных конструкций. Доля электроэнергии, производимой сегодня в мире на АЭС, достигает заметной величины. Скажем, во Франции она составляет около 70 процентов всей вырабатываемой энергии.