МЕЧЕНЫЕ АТОМЫ

АТОМНАЯ АРТИЛЛЕРИЯ

Работы по получению новых искусственных радиоактивных элементов начали вести учёные различных стран. В качестве атомных снарядов применялись нейтроны, получаемые при дей­ствии альфа-частиц радия или радона на бериллий:

4Ве9 2Не4 ,6С^ + оП1.

Бериллий альфа - углерод нейтроп

Частица

Чтобы получить источник нейтронов, достаточно смешать бромистый радий с порошком бериллия.

Все элементы периодической системы были подвергнуты действию нейтронов. При этом удалось установить, что в большинстве случаев получаются радиоактивные элементы, которые испускают бета-лучи.

Однако природные радиоактивные элементы оказались не­достаточно мощными источниками ядерных снарядов. Один грамм радия, например, в течение секунды испускает 3,7*1010 альфа-частиц, а в смеси с бериллием 107 нейтронов. Это ог­ромные количества частиц, но нужно иметь в виду, что при действии на ядра атомов только небольшая часть таких снарядов попадает в цель, так как ядра атомов составляют ничтожную часть объёма вещества.

Рис. 10. Внешний вид циклотрона.

Для получения заметных количеств искусственных радиоак­тивных элементов учёные построили приборы, с помощью которых можно было создавать потоки альфа-частиц, прото­нов, нейтронов и дейтеронов с большим количеством частиц и большой энергией (дейтероны — это ядра изотопа водорода, состоящие из протона и нейтрона).

Одним из приборов для получения ядерных снарядов является циклотрон (рис. 10).

Циклотрон представляет собой камеру в форме цилиндра, из которой удалён воздух. Камера находится между полюсами

АТОМНАЯ АРТИЛЛЕРИЯ

Рис. 11. Схема циклотрона. 1п2—дуантьг, 3—источник электронов, 4—отклоняющая

Ионы пластина, 5—место выхода ионов.

Огромного электромагнита. Внутрп камеры помещены металли­ческие коробки с сечением в виде полукруга (рис. 11 и 12). Эти коробки, называемые д у а н т а м и, располагаются так, что их прямолинейные края отстоят друг от друга на несколько сантиметров. Дуанты присоединяются к мощному источни­ку тока высокой частоты. Внутрь камеры впускается во­дород или гелий. Между дуантами находится вольфрамовая пить. Она накаливается и испускает электроны, которые при своём движении вырывают электроны из оболочек атомов газа, ионизуют этот газ. Положительные ионы, образующиеся вблизи вольфрамовой нити, начинают двигаться к отрица­тельно заряженному дуанту и по инерции проскакивают внутрь его.

Внутрп дуаптов нет электрического поля, но на ио­ны действует магнитное поле электромагнита и заставляет
их двигаться по окружности. Это движение продолжается до тех пор, пока ионы не выйдут в пространство между дуантами.

К этому времени дуанты меняют здаки своих зарядов, и ионы снова получают дополнительный толчок, направленный к отрицательному дуанту. Далее они попадают внутрь второго дуанта, но теперь движутся с большей, чем раньше, скоростью и описывают окружность большего радиуса. Затем ионы снова

Рис. 12. Вид разобранной камеры циклотрона. 1 и 2—дуанты, 3— источник электронов.

подпись: 
рис. 12. вид разобранной камеры циклотрона. 1 и 2—дуанты, 3— источник электронов.
Проскакивают в первый дуант и т. д. Когда ионы достигают наибольшей возможной при данных размерах дуантов скоро­сти, они с помощью от­рицательно заряженной пластины меняют своё на­правление и выводятся из дуантов через окошеч­ко (см. рис. 11) на облу­чаемое вещество.

Если в камеру цикло­трона впускают газооб­разный гелий, то получа­ются альфа-частицы, если водород, — то протоны, если тяжёлый водород (изотоп водорода с мас­сой 2), — то дейтероны, В настоящее время описаны сверхмощные ускоряющие установки, которые несколько отли­чаются по принципу дей­ствия от циклотрона и дают возможность сообщать частицам громадную энергию. Энер­гия этих частиц в десятки раз превышает энергию частиц, полу­чаемых на циклотроне, и в сотни раз — энергшо частиц природ­ных радиоактивных элементов. С помощью таких частиц разрушить атом так же легко, как разбить стеклянный пред­мет камнем.

На описанных установках можно получать не только быст­рые заряженные частицы, но и нейтроны, направляя дейтеро -

Ни на бериллиевую пластинку. В этом случае происходит сле­дующая реакция:

4Ве« + 1Н»--------------- ►вВ10 + 0п1

Бериллий водород бор нейтрон

Большой циклотрон может дать несколько тысяч миллиардов нейтронов в секунду.

МЕЧЕНЫЕ АТОМЫ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

П Рочитав эту книжку, читатель познакомился с явлением радиоактивности и с небольшим количеством примеров использования радиоактивных элементов в научных изысканиях. Меченые атомы дают возможность биологам и врачам глу­боко исследовать процессы, …

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД

Многие производства перед спуском отработанных жидко­стей в канализационную сеть производят их обезвреживание фильтрованием. Специальные фильтры поглощают ядовитые вещества. Фильтры с течением времени насыщаются и пере­стают поглощать отравляющие вещества. В таком …

ПОВЕРХНОСТЬ ПОРИСТЫХ ВЕЩЕСТВ

Противогаз защищает человека от вдыхания отравляющих веществ. В коробке противогаза лежит уголь, который по­глощает отравляющие газы. Уголь может поглощать и загряз­нения из растворов. Углём можно очистить, например, сахарный сироп. Не …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.