АТОМНАЯ ЭНЕРГИЯ

ОСВОБОЖДЕНИЕ АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ ПРИ ОБЫЧНЫХ ЯДЕРНЫХ РЕАКЦИЯХ

Атомная энергий освобождается не только при соеди­нении протонов и нейтронов в ядра, но и при разрушении некоторых ядер путём ядерных реакций. На первый взгляд это может показаться непонятным. Ведь для осу­ществления такой реакции необходим быстрый «ядерный снаряд», получение которого связано с затратой энергии. Однако при некоторых ядерных реакциях освобождается больше энергии, чем расходуется на осуществление самой реакции. Это происходит в тех случаях, когда энергия связи у образующихся ядер оказывается больше, чем у исходных, т. е. когда в результате реакции получаются более прочные ядра. Примером реакции, идущей с осво­бождением энергии, может служить расщепление лития протонами.

Если ядра атомов лития с зарядом 3 и массой 7 об­стрелять протонами, то при этом образуются ядра ато­мов бериллия (заряд 4, масса 8), которые тотчас же рас­падаются на две альфа-частицы:

ЗЬГ + ,Н‘ — 4Ве8 — 2Не4 + 2Не4. литий протон бериллий альфа - альфа -

Частица частица

Полученные альфа-частицы с большой скоростью раз­летаются в противоположные стороны. Фотография подоб­ного расщепления ядер атомов лития в камере Вильсона показана на рис. 12.

Энергия альфа-частиц более чем в 20 раз превосхо­дит энергию бомбардирующих протонов. Происхождение

Этой энергии нетрудно понять, если подсчитать энергии связи ядер до и после реакции.

Энергия связи у двух альфа-частиц примерно в 1,5 раза больше, чем у ядра лития 7. Следовательно, энергия, выделяемая при образовании двух альфа-частиц ш протонов и нейтронов, в 1,5 раза больше, чем при об­разовании ядра лития. Этот избыток энергии и освобож­дается в момент превращения лития в гелий; одновре­менно уносится некоторая доля массы исходных частиц.

Энергия, освобождаемая в этой реакции и уносимая альфа-частицами, очень велика. Она в 4 250 ООО раз больше энергии, выделяемой при сжигании угля. Если один грамм лития целиком превратить в альфа-частицы, то при этом выделится такое количество теплоты, какое получается при сжигания 7,3 тонны высококачественного угля.

Однако и этот способ получения атомной энергии ли­шён практического значения. При каждом расщеплении ядра лития освобождается энергия, примерно в 20 раз большая, чем энергия бомбардирующего протона. Но число таких расщеплений крайне мало. Только один из 10 ООО ООО протонов вызывает реакцию. Поэтому энер­гия, затрачиваемая на создание протонов, в 500 ООО раз больше освобождаемой энергии.