Хіміки вміють порівняно легко, комбінуючи хімічні елементи, створювати різні речовини. Однак, як ми вже знаємо, сфера дії хімії обмежується електронною оболонкою атомів, точніше, зовнішніми, так званими валентними, електронами. При найскладніших і інтенсивних хімічних реакціях ядра атомів залишаються незмінними.
Здавалося б, чого простіше - взяти посудину і, помістивши в нього суміш різних атомів (ядер), спостерігати не тільки хімічні, а й ядерні реакції. Але між цими двома типами реакцій існує досить велика різниця. Перш за все площа, яку займає атомним ядром, в сотні мільйонів разів менше площі атома, і тому ймовірність зіткнення ядра з ядром мізерно мала в порівнянні з імовірністю зустрічі атомів.
Ще більш істотну роль грає електростатичне відштовхування між двома однойменно зарядженими ядрами.
Так як два ядра, перш ніж вони набудуть реакцію, повинні наблизитися один до одного на відстань, приблизно рівне 10
13 см, то сила відштовхування стає дуже великою, особливо для важких ядер. Навіть для легких ядер сила відштовхування настільки велика, що для її подолання необхідно, щоб енергія ядер дорівнювала мільйонам електроновольт. У той же час, для того щоб відбулася хімічна реакція, т. Е. Взаємодія атомів, їх енергія не повинна перевищувати одного електроновольта. Навіть при нормальній температурі значна частина атомів має таку енергію, і вони вступають в хімічну реакцію. Імовірність же того, що два ядра при звичайній температурі (20 ° С) матимуть енергію, рівну мільйонам електроновольт, мізерно мала, і тому практично спостерігати ядерні реакції в суміші двох видів ядер неможливо.
Для здійснення ядерних реакцій ядра повинні мати велику кінетичну енергію. Відомо два методи здійснення таких реакцій.
По-перше, в лабораторних умовах можна отримати швидкі легкі ядра на спеціальних апаратах - прискорювачах. Тут протони, дейтрони або альфа-частинки прискорюються до енергії близько мільйонів електроновольт. Ці частинки, потрапляючи в різні речовини, долають відразливі електростатичні сили і входять в область тяжіння ядерних сил.
По-друге, прискорювати атоми і ядра можна не тільки на прискорювачах. Для цього достатньо підвищувати температуру, нагрівати яку-небудь речовину. При цьому ядра, так само як і молекули, набувають велику енергію. Якщо цієї енергії досить для подолання відразливих сил, то може відбутися злиття ядер - ядерна реакція.
Другий метод здійснення ядерних реакцій нас цікавить особливо, нижче він буде розглянутий докладніше.
- ГАРЯЧЕ РЕЧОВИНА
- Дослідження на «Огре»
- НА ПЕРЕДНЬОМУ краї НАУКИ
- термоядерна сонце
- Можливо, вигідніше плазмовий шнур?
