ЧАСТЬ 4. ЧТО ТАКОЕ ЯДЕРНЫЕ СИЛЫ?

 

ГЕЛИЙ

Представь, в центре твоего атома, то есть в его ядре, собралась компания из двух протонов и двух нейтронов. А вокруг них летают два электрона. Знаешь, что у тебя получилось?


Атом гелия — совсем другого газа, с совершенно непохожими, даже во многом противоположными водороду свойствами! У атома водорода очень общительный характер, он охотно соединяется с другими атомами, а вот атом гелия наоборот – не желает ни с кем соединяться!

Смотри, как странно устроен мир атомов: добавил ты к ядру самого
ВОДОРОДпростого атома нейтрон – атом стал тяжелее, но водород остался водородом. Добавил еще один нейтрон – атом стал еще тяжелее, а его водородные свойства сохранились. Но стоило добавить всего один протон, как «характер» и «повадки» атома преобразились, словно по мановению волшебной палочки! Размеры и масса у протона такие же, как и у нейтрона, отличается он лишь тем, что у протона есть положительный электрический заряд, а у нейтрона никакого заряда нет – ни положительного, ни отрицательного (он – «нейтральный»). Поэтому когда ты добавлял или отнимал нейтрон, электрический заряд атомного ядра не менялся. А вот когда ты добавил протон, электрический заряд атомного ядра сразу увеличился в два раза. Следовательно, свойства атомов зависят, прежде всего, от заряда атомного ядра.

Но как же можно соединить в одном ядре протоны, если все они заряжены положительно? Ведь, как ты помнишь, одинаково заряженные частицы отталкиваются! Выходит, что протоны не могут держаться вместе и ядро обязательно рассыплется?
Представь себе — не рассыплется. Мало того, у многих атомов ядро — поразительно прочная «конструкция». Какие-то мощные силы заставляют одинаково заряженные протоны в ядре держаться вместе, несмотря на отталкивание. Это ЯДЕРНЫЕ СИЛЫ.
Теперь добавим в ядро атома гелия ещё четыре протона и четыре нейтрона. Всего в ядре будет шесть протонов и шесть нейтронов. А сколько электронов должно кружиться вокруг такого ядра, догадался? Тоже шесть — столько же, сколько в ядре протонов. Целый хоровод! У тебя получился атом углерода — вещества, с которым ты встречаешься очень часто. Например, грифели простых карандашей сделаны из графита, а графит состоит из атомов углерода.
Можно собрать ядра еще более тяжелых атомов, например: железа – у него в ядре 26 протонов и 30 нейтронов. Серебра – 47 протонов и 61 нейтрон. Золота – 79 протонов и 118 нейтронов.

А сколько их в ядре урана?URANIUM ATOM - ILLUSTRATION
Давай посмотрим на атом урана поближе. Атом как атом: в центре атомное ядро, а вокруг ядра на почтительном расстоянии кружатся легкие и непоседливые электроны. В ядре, тесно прижавшись друг к другу, «сидят» более тяжелые атомные частицы – протоны и нейтроны. В большинстве ядер урана 92 протона и 146 нейтронов (в сумме – 238), но в некоторых ядрах протонов также 92, а нейтронов – на три меньше, только 143 (в сумме – 235).
Как ты помнишь, атомы, которые отличаются друг от друга только тем, что в ядрах у них разное число нейтронов, называются ИЗОТОПАМИ. Суммарное количество протонов и нейтронов в ядре называют МАССОВЫМ ЧИСЛОМ, и оно входит в названия изотопов. Например, два обнаруженных нами изотопа урана обозначаются так: уран-238 и уран-235. Запомни, для атомного реактора нам нужен более легкий изотоп, уран-235, хотя в природе его намного меньше, чем урана-238.

Ну вот, мы и подошли к тому главному, что поможет нам понять, как извлекают атомную энергию.
Знаешь,ДЕЛЕНИЕпочему ядерным топливом для твоего реактора может служить только уран-235? Потому что у его атомов есть удивительные свойства: время от времени то одно атомное ядро урана-235, то другое вдруг само по себе – бах! – и распадается на две половинки. При этом из ядра вылетают два или три нейтрона, которые мчатся с огромной скоростью – десятки тысяч километров в секунду! Как только нейтрон налетит на другое ядро урана-235, которое пока не собиралось само распадаться — бац! –ядро раскололось на два осколка, да еще нейтроны из него вылетели. Ядро разбито одним нейтроном, а вылетело их разбитого ядра опять два или три нейтрона, они налетают на другие ядра и тоже разбивают их… Все больше и больше нейтронов, все больше разбитых ядер – идет

продолжение следует…

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *