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

Если летящий футбольный мяч ударится о стенку дома, он отскочит от нее
и с чуть меньшей скоростью полетит в каком-то другом направлении. Но если
он ударится о другой такой же мяч, то может случиться так, что он совсем
или почти совсем остановится, а тот, что находился в покое, полетит со
скоростью, близкой к скорости налетевшего на него мяча. Значит, в первом
сл\чае (при столкновении со стенкой) скорость футбольного мяча почти не
изменилась, а во втором (столкнонии мяча с мячом) она стала близка к нулю.
Конечно, и во втором случае футбольные мячи могли бы столкнуться так, что
после удара полетели бы в разные стороны с какими-то скоростями, правда,
меньшими, чем скорость налетевшего мяча, но для нас важен тот факт, что
при соударении мяча с телом, масса которого оч"ень велика по сравнению с
ним, скорость последнего почти не меняется. При столкновении же с телом
массой, равной или близкой его массе, его скорость может изменяться весьма
существенно.
Приблизительно то же самое происходит и с нейтронами, рассеивающимися
на различных ядрах. Если нейтрон пролетит сквозь свинец (как в первом
опыте Э. Ферми), то, сталкиваясь с ядрами атомов свинца, которые в 200 раз
тяжелее нейтрона, он отскакивает от них, как футбольный мяч от стенки
дома, почти ее уменьшая своей скорости, а следовательно, и энергии.
Значит, рассеяние нейтронов свинцом не приводит к существенному
уменьшению их энергии.
Но вот источник нейтронов был помещен в воду, и его нейтроны, прежде
чем добраться до серебряного цилиндрика, должны были пройти через слой
воды, в которой очень миого атомов водорода, то есть много протонов, почти
равных по весу нейтронам. Соударяясь с ними, как футбольный мяч с другим
мячом, нейтрон может потерять большую часть своей энергии.
Чем больше число раз нейтрон столкнется с ядрами водорода, тем меньше
будет его скорость, а значит, и энергия. Конечно, совсем остановиться
иейтрон не может. Ведь атомы вещества не находятся в покое. Они движутся,
колеблются, сталкиваются, обусловливая этим движением температуру
вещества. Вот и получается, что остановиться нейтрон ее может. Если он
попытается это сделать, на него немедленно налетели бы беспорядочно
движущиеся окружающие его ядра и заставили бы двигаться. Итак, минимальная
скорость движения нейтрона определяется температурой вещества. При
комнатной температуре эта скорость равна всего двум тысячам метров в
секунду, и поэтому нейтроны, движущиеся с такой скоростью, называют
тепловыми, или медленными, так как их скорость после столкновения с
окружающими ядрами вещества замедляется в 10 тысяч раз. Скорость же
нейтронов, вылетающих при делении, равна 20 тысячам километров в секунду.
Поэтому их называют быстрыми.
Теперь понятно, почему были разными результаты опытов, поставленных Э.
Ферми при облучении серебряного цилиндрика. В одном случае на него падали
быстрые нейтроны, в другом - медленные. Значит, площадь сечения
ядра-мишени зависит от того, какова энергия нейтрона, налетающего на ядро.
Ясно, что когда мы говорим о площади сечения ядра, то подразумеваем не
геометрическую, а эффективную площадь ядра, попав в которую нейтрон
провзаимодействует с ядром, то есть поглотится, рассеется или вызовет
деление.
Есть такая игра: на дне небольшой коробочки сделано несколько лунок и
там столько же шариков. Задача заключается в том, чтобы, покачивая