Физика на пальцах. Для детей и родителей, которые хотят объяснять детям36

Как создали атомную бомбу

Проблема применения накопленных знаний в целях разрушения встает перед человече-

ством каждый раз, когда оно овладевает какой-то но-вой энергией. Овладели огнем – придумали, как ис-пользовать его в военном деле. Изобрели порох, стали воевать с его помощью. Изобрели аэропланы – начали на них воевать. Ну и, разумеется, когда в начале ХХ ве-ка люди открыли феномен радиоактивности и поняли, что перед ними источник энергии необычайной силы, тут же встал вопрос: а как его применить в условиях войны? Ведь энергия распада атомных ядер огромна,

и Эйнштейн вовсе не зря сравнивал ее с овладением огнем. Только Эйнштейн мечтал об атомных электро-станциях, а военные – об оружии.

«А нельзя ли сделать атомную бомбу на основе явле-ния распада?» – задумался в свое время Гитлер. Точ-нее, не сам Гитлер, конечно, он-то в физике не разби-рался и вообще имел довольно специфические пред-ставления о реальности. Задумались немецкие физики. Им было о чем подумать...

Мария и Пьер Кюри работали над проблемой распада вещества еще до Первой мировой войны, которая про-катилась по Европе тяжелым бульдозером. Германия ту войну проиграла. В результате в Германии пришел к власти Гитлер, и через двадцать лет после Первой мировой началась Вторая мировая война. Но физики, принявшие у супругов Кюри эстафету исследований, не обращая внимания на политические бури и войны, увлеченно продолжали работу. И вот всего за год до начала Второй мировой войны немецкие физики обна-ружили одно чертовски интересное явление.

Оказалось, что если в ядро изотопа урана-235 попадает случайный нейтрон, ядро может развалиться. Оно ведет себя, как капля жидкости – в эту «жидкость» ударяет прилетевший нейтрон, от удара «капля» деформирует-ся, из круглой становясь продолговатой, то есть ее края разъезжаются. И в этот миг расстояние между протона-ми на дальних краях начинает превышать радиус дей-ствия ядерных сил, то есть того самого сильного взаи-модействия, которое и держит нуклоны в ядре. Оно ведь очень короткодействующее! И тогда силы электро-статического отталкивания между дальними протонами расталкивают куски ядра с огромной скоростью. Ядро урана разваливается на две части – барий и криптон (найдите эти вещества в таблице Менделеева). При этом еще получается уйма энергии в виде гамма-излу-чения и парочка лишних свободных нейтронов.

Физики подсчитали, что из одного грамма урана-235 можно извлечь энергии столько же, сколько от сжигания 3 тонн каменного угля. Но что будет инициировать даль-нейшую реакцию? Да вот те самые два нейтрона, кото-рые получились в ее результате! Мы начали с одного слу-чайного нейтрона, в результате нейтронного удара по ядру получили осколки, кучу энергии и еще целых два нейтрона. Если теперь оба они попадут в соседние ядра и разрушат их, то у нас получится уже 4 свободных ней-трона! Если те попадут в соседние ядра, будет 8 нейтро-нов. Потом 16. И так далее. Пойдет цепная реакция с вы-свобождением все большей и большей энергии. Взрыв!

Распад урана под воздействием случайного протона

Скачано с www.znanio.ru