Вера Черногорова - Беседы об атомном ядре

В отличие от ядерных реакторов, которые содержат критическую массу делящегося материала, что заставляет создавать сложную антиаварийную технику, в термоядерных реакторах не может произойти неуправляемого ядерного взрыва (для этого просто недостаточно топлива). Более того, в некоторых реакциях синтеза — например, при слиянии ядер изотопа лития-6 и протонов — образуются только заряженные частицы: ядра изотопов гелия-3 и гелия-4.

Собирая заряженные вторичные частицы на электродах, можно добиться прямого преобразования ядерной энергии в электрическую с КПД до 90 процентов.

Для реакторов, в которых и топливо и «зола» состоят из стабильных ядер, проблемы радиоактивных загрязнений просто не существует. Их можно будет с успехом использовать для установки на транспорте.

Помимо производства электроэнергии, термоядерные реакторы могут оказаться полезными и для других целей.

Струя высокотемпературной плазмы из реактора — «термоядерная горелка» — найдет применение для разложения вещества на атомы с последующим их разделением. Таким путем любые отходы могут быть превращены в полезное для производства сырье.

Создание замкнутых, безотходных циклов производства позволит избежать угрозы экологического кризиса, предотвращая загрязнение окружающей среды и сохраняя в максимальной степени природные ресурсы.

Итак, развитие ядерной физики открыло перед человечеством перспективу получения энергии гораздо более чистым способом — из урана и водорода — элементов, не используемых в других областях производства.

Наука о строении вещества дает реальную основу для будущего мирного сосуществования и взаимодействия природы и человека в сфере жизни.

Наша прекрасная планета должна оставаться вечно голубой, сколько бы поколений людей ни сменяли друг друга.

Атомное ядро не так популярно, как атом, но это главная пружина атома и регулятор скорости эволюции гигантских звезд … 3

И Шерлок Холмс, если бы был физиком, не смог бы сразу догадаться, что главное действующее лицо в явлении радиоактивности — ядро … 8

Из каких запасов черпает энергию радиоактивное излучение? Почему светится в пробирке радиоактивный радий? … 13

Удивительная история с атомным весом, или О том, как обнаружили недостачу в микромире … 19

Теория относительности раскрыла виновника «дефекта масс»: виновником оказалось все мироздание … 25

Самые легкие и тяжелые ядра владеют избытком энергии, но им нельзя воспользоваться, как и «неразменным рублем» из сказки … 32

Головокружительный трюк — скачок сразу через несколько десятков номеров таблицы Менделеева, совершают тяжелые ядра урана при участии нейтральных элементарных частиц — нейтронов … 36

Почему ядро и на сегодняшний день остается столь же загадочным и полным тайн, как улыбка Джоконды Леонардо да Винчи? … 38

Кому удается раскрыть «гармонию» ядра? Тем, кто строго следует правилам «хорошего тона», или тем кто, махнув рукой на респектабельность теории, создает приближенные представления о ядре? … 40

Ядерное вещество не имеет вкуса и цвета, но в некотором смысле можно считать, что все атомные ядра «сделаны» из материала одного и того же артикула … 43

Ядро похоже на каплю обычной жидкости. Оснований для подобного сравнения, как оказалось, не так то уж мало … 47

Знаменитые мистификаторы позавидовали бы богатым возможностям ядерных сил морочить физикам головы. Что такое «магические» числа нуклонов? … 51

Для ядер, как для капризных модниц, теоретики создают все новые и новые модели … 56

Почти все известные элементарные частицы зондируют сегодня далекую планету микрокосмоса — атомное ядро … 61

О том, как ядерные протоны и нейтроны «раздираются на части», будучи членами различных внутриядерных сообществ … 64

Что «увидели» в ядре протоны больших энергий? Как ни странно, но они наткнулись на… комки нуклонов, напоминающие легкие ядра … 69

Неудачник мю-мезон получил важную роль: он превратился в ядроход … 73

Рентгеновское «просвечивание» ядер помогает разобраться в их внутренней структуре тому, кто сумеет не потерять ни одного бита информации, которую несут рентгеновские лучи … 77

Почему сильновзаимодействующие элементарные частицы, создавая «экзотические» атомы, погибают в ядерной стратосфере? … 81

Необычные ядра, содержащие тяжелые нестабильные частицы — гипероны, предоставят физикам возможность «хватать с неба звезды» и исследовать их в лаборатории … 84

О чем поведали таинственные пульсирующие радиосигналы из космоса? … 90

Может ли в земных условиях существовать микрокапля нейтронного вещества? Пока ясно, что с этим ничего не ясно, но нейтрону очень нужен протон … 94

Экспериментаторы сейчас упорно пробиваются к границам «материка стабильности» ядерного вещества, а по дороге одно за другим стирают на нем «белые пятна» … 99

Открытие за пределом таблицы Менделеева обширной страны трансурановых химических элементов … 104

Последняя часть путеводителя по материку стабильности — лоция. Теоретики полагают, что путешествие по морю нестабильности может закончиться открытием островов стабильности … 109

О том, как атомные ядра рождаются и умирают. Современные химические элементы и изотопы — результат естественного отбора среди ядер по устойчивости … 114

Можно установить момент, когда Галактика наработала то сырье, из которого возникла солнечная система … 120

Орех раскалывается от удара, а ядро, по которому бьют частицами больших энергий, возбуждается … 126

Мир атомов, как выяснилось, гораздо разнообразнее мира химических элементов. Существуют даже такие странные атомы, ядра которых надолго остаются в возбужденном состояний … 131

На что похоже перегретое ядро? Чаще всего оно напоминает каплю нагретой жидкости. Но если энергию подать ядру под «соусом» слабого взаимодействия, то возникают радиальные коллективные колебания нуклонов — ядро как бы «дышит» … 134

О том, как догадались «приковать» ядра к «стене» и что из этого вышло … 144

Как добиться, чтобы излучение разряжающихся возбужденных ядер не напоминало игру небезызвестного квартета из басни И. Крылова, а было столь же синхронным, как звучание, например, знаменитого ансамбля скрипачей Большого театра? … 147

Если элементарные частицы вовсе и не элементарны, как раньше думали, а тоже состоят, например, из кварков, то они очень похожи на ядра, наполненные протонами и нейтронами … 152