"Энергия будущего" - читать интересную книгу автора (Проценко А.Н.)

Два пути

Подобные ядерные реакции соединения легких элементов уже осуществлены.
Интересно посмотреть, чего можно ожидать от реакций с тяжелыми элементами,
приведенными в конце таблицы?
"Соединив" молибден с лантаном, мы получим элемент с массовым числом
235. Это уран-235 (такое написание применяется и для других элементов).
Оказывается, в такой реакции результирующий дефект массы не возрастает, а
уменьшается, и никакой энергии не выделяется, напротив, для осуществления
такой реакции необходимо затратить ее пропорционально полученному
изменению дефекта массы. Если сделать подобные расчеты для всех известных
элементов, то окажется, что при соединении элементов с массовым числом,
большим 60, новый элемент может быть получен лишь при затрате энергии на
эту реакцию.
Вернемся к нашему примеру получения урана из молибдена и лантана. Будем
рассуждать так: если при соединении атомов молибдена и лантана
затрачивается энергия и получается атом урана, то при проведении реакции
наоборот, то есть при делении атома урана на атомы молибдена и лантана,
должна выделиться энергия. Действительно, пусть теперь исходным продуктом
будет уран-235. Предположим, что каким-то путем нам удалось его разделить
на молибден и лантан. Оказывается, сумма масс атомов этих элементов меньше
массы атома урана, то есть дефект массы при такой реакции увеличивается, а
значит, реакция пойдет с выделением энергии. Так на смену синтезу
элементов пришел другой путь освобождения внутриядерной энергии - деление
ядер. Так учеными был преодолен еще один рубеж на пути познания природы.
Конечно, достигли они этих высот не сразу. Ими создавались новые и
отбрасывались отжившие теории, проводились многочисленные эксперименты и
разрабатывались новые методы исследований. Лишь одно описание путей
освобождения энергии может занять несколько томов. Перелистывая страницы
этого описания, можно встретить многие славные имена наших современников,
чьими трудами открыта эта тайна вещества. Среди них англичане Э. Резерфорд
и Д. Чэдвик, датчанин Н. Бор, итальянец Э. Ферми, физики Советского Союза
Д. Иваненко, И. Гуревич, Л. Ландау, И. Померанчук, Г. Флеров, И. Курчатов,
немцы О. Ган и Ф. Штрассман, французы И. и Ф. Жолио-Кюри, а также многие,
многие Другие.
Но вернемся к синтезу и делению - так будем называть два рассмотренных
пути освобождения внутриядерной энергии - атомных ядер. Говоря о реакции
синтеза, надо заметить, что в ряде случаев наряду с образованием нового
элемента происходит высвобождение злементарных частиц: протона или
нейтрона. Так, в реакции соединения двух атомов дейтерия образуется
тритий, или гелий-3, и высвобождается протон или нейтрон. Возможна реакция
синтеза дейтерия и трития с образованием атома гелия и вылетом нейтрона.
Величина выделяющейся на грамм соединившихся веществ энергии составляет
около 80 миллионов килокалорий. При делении же урана на один его грамм
освобождается только около 20 миллионов килокалорий.
Итак, сопоставим: при синтезе дейтерия и трития выделяется 80*10^6
килокалорий на грамм; при делении урана - 20*10^6; при сжигании углерода
всего лишь 7.