Физика на пальцах. Для детей и родителей, которые хотят объяснять детям37

А знаете, как соотносится количество вещества в атоме с объемом самого атома?

Ядро атома меньше диаметра дальней электронной ор-биты в 100 тысяч раз! Если мысленно атомное ядро увеличить до размеров горошины, то размер самого атома будет в полкилометра! При этом электроны в ты-сячи раз меньше протонов. То есть если ядро у нас те-перь получилось с горошину, то электрон – размером

с пылинку. И получается, что эти пылинки кружатся вокруг ядра-горошинки на расстоянии в сотни метров.

И вот в такую горошинку нам нужно попасть другой го-рошинкой (точнее, осколком горошинки) с расстояния в километры! Вероятность попадания ничтожна. Но ведь и атомов в веществе миллиарды, а значит вероят-ность попадания вырастает в миллиарды раз! То есть ничтожно малую величину нам нужно умножить на огромную и посмотреть, что перевесит. Иными слова-ми, возникает вопрос: сколько атомов урана-235 сле-пить в комок, чтобы получившиеся в результате пер-вичной реакции нейтроны попали все-таки в ядра ато-мов прежде, чем вылетят из куска металла?

Ответ на этот вопрос есть: критическая масса урана-235 содержится в шарике диаметром всего в 18 сантиметров. Небольшой мячик такой. В этом количестве металличе-ского урана-235 содержится как раз такое число атомов, которое гарантированно обеспечит цепную реакцию   ядерный взрыв. То есть если сложить полмячика и пол-мячика вместе, они тут же взорвутся.

Сколько же весит шарик урана диаметром в 18 сантиме-тров? Если вы посмотрите в таблицу чудесного старика Менделеева, то увидите, что уран находится далеко вни-зу, то есть представляет собой довольно тяжелый элемент, что понятно: это вам не водород с одним нуклоном, в ядре урана этих нуклонов аж целых 235!

В общем, не буду вас томить и сразу скажу, что метал-лический урановый шар диаметром в 18 см весит

52 килограмма.

Другое дело плутоний-239. Из него тоже можно делать атомные бомбы, причем критическая масса плутония составляет всего 11 кг при диаметре шарика в 9 см. Это получается по 5,5 кило в каждой руке.

В общем, если слиток радиоактивного металла превы-шает критическую массу, он сам по себе взрывается.  А если не превышает, ядра атомов в куске металла про-сто постепенно распадаются, металл греется, гамма-из-лучает, но не взрывается, поскольку не начинается цеп-ная реакция – нейтроны не успевают попасть в сосед-нее ядро, как уже вылетают из слитка наружу.

Так выглядит плутоний – тяжелый радиоактивный серебристый металл

Скачано с www.znanio.ru