Беседы об атомном ядре | страница 32



Первым, кто угадал подобие столь разных «вещей», был известный физик-теоретик Г. Гамов. Он успешно воспользовался им для создания теории радиоактивного альфа-распада. Однако триумфом этой замечательной идеи стало объяснение реакции деления ядер урана.

За 28 лет, что прошли после открытия ядра, физики приобрели некоторый опыт в общении с микромиром. И к новым ядерным реакциям, с которыми то и дело сталкивались экспериментаторы, работающие на ускорителе, относились уже довольно спокойно и сдержанно. Почему же такую суматоху и возбуждение вызвали на первых порах полученные Э. Ферми результаты в опытах с поглощением тепловых нейтронов ядрами урана? Почему ученым так трудно было решиться на то, чтобы сказать: «ядро урана разделилось на два более легких»? Ответ прост — новое явление противоречило всему, небольшому правда, опыту ядерной физики.

Два миллиона электрон-вольт требовалось для расщепления такой непрочно связанной системы из одного протона и одного нейтрона, как ядро тяжелого изотопа водорода — дейтерия. А в более тяжелых ядрах на отрывание одной частицы надо было затратить энергию в три или четыре раза большую. Первый же ускоритель протонов, запущенный в 1931 году в лаборатории Э. Резерфорда, разгонял частицы всего лишь до энергии в один миллион электрон-вольт.

Снарядом такой малой мощности расщепить очень тяжелые ядра, и в частности ядра урана, не приходилось и мечтать. И вдруг почти без всяких затрат энергии, «бесплатно», ядро урана ни с того ни с сего расщепилось на две части. Как мог один-единственный медленный нейтрон, присоединившийся к 250 нуклонам ядра урана, привести его к катастрофе?

Известный советский физик-теоретик Я. Френкель, ученый, которому в большой степени был присущ образный подход к описанию физических явлений, обратил внимание на то, что основные особенности деления урана можно понять, если вновь воспользоваться аналогией с поведением капли воды.

В народе говорят, что трясогузка весной хвостом лед на реке разбивает. Конечно, когда все готово к началу ледохода, «поможет» и трясогузка.

Нейтрон, поглощенный ядром урана, приносит в ядро дополнительно всего 8 миллионов электрон-вольт энергии. Эта энергия ничтожна по сравнению с той, что содержится в самом ядре, но она нарушает условия поединка двух могущественных противников — электромагнитного отталкивания и ядерного притяжения, и раунд заканчивается победой отталкивания.

Нечто аналогичное делению ядра происходит в определенных условиях и с каплей воды или другой несжимаемой жидкости.