Необыкновенные частицыПока развивалась «ядерная артиллерия», пока совершенствовались ускорители, ученые, разумеется, не теряли время даром. Они изучали взаимодействие частиц и ядер с помощью уже известных методов.
Но на первых порах типы «ядерных снарядов» были очень ограничены. Практически использовали только альфа-частицы. Ведь первые ускорители появились лишь в 1932 г., а источники альфа-частиц давно были под рукой.
И, по сути дела, изучалась одна единственная ядерная реакция — ядро поглощало альфа-частицу и испускало протон. А энергии всех остальных частиц попросту не хватало для того, чтобы началась какая-нибудь ядерная реакция. В первую очередь обстрелу подверглись легкие элементы. Это и понятно: у них заряд ядра меньше, значит, и силы отталкивания меньше, значит, альфа-частица скорое сможет разбить такое легкое ядро. И все легкие элементы при такой бомбардировке испускали про тоны.
В 1930 г. немецкие физики В, Бете и Г. Беккер заметили, что два легких элемента литий и бериллий этому правилу не подчиняются. Они не испускают протонов под действием альфа-частиц. Ученые много раз повторяли опыты и каждый раз убеждались в том, что протопоп при этом не появляется. Одновременно они обратили внимание на то, что при ЭТОЙ реакция литий и бериллий начинают ЧТО-ТО излучать. Аналогичное излучение давал еще один подвергнутый альфа-бомбардировке легкий элемент — бор. Излучение это не могли задержать мощные экраны, почти полностью поглощавшие даже самые проникающие — жесткие гамма-лучи.
Это было совсем странно. Самые жесткие гамма-лучи от известных в то время радиоактивных источников — гамма-лучи тория-С наполовину поглощались слоем синица в 1,5СМ. А для бериллиевого излучения эта величина составляла ни много ни мало — 5 см.
Исследователи пришли к выводу, что вновь открытое излучение должно содержат!, гамма лучи колоссальной энергии. Это вызвало удивление. Многие ученые утверждали, что появление гамма-лучей такой энергии невозможно.
Замечательные французские ученые Фредерик Жолио и Ирэн Кюри произвели опыты которые показали, что ядра легких элементов под действием альфа-частиц не могут испускать такое мощное гамма-излучение. Ученые доказали, что предполагаемые гамма-лучи вели себя совсем необычно. Они выбивали из парафина содержащиеся и нем ядра водорода протоим, причем пробег последних был очень
большим. Когда подсчитали энергию гамма-лучей, необходимую для того, чтобы выбить протоны с такой энергией, то оказалось, что она должна быть еще в десять раз больше энергии, рассчитанной по поглощению этих лучей в свинце. А этого не допускал основной закон физики — закон сохранения энергии. Наука снова оказалась в тупике.
Изучением нового вида излучения занялся английский физик Дж. Чедвик. Прежде всего он доказал, что эти лучи могут выбивать не только протоны. Аналогичным образом они выбивают ядра гелия из атомов лития, бериллия, бора, углерода и т. д.
В свое время Эрнест Резерфорд высказал чрезвычайно смелую мысль. В нашем советском журнале «Успехи физических наук» в 1921 г. появилась его статья. Он высказал предположение, что существует ядерная частица, масса которой равна массе протона, а заряд отсутствует. Начавший в то время свои опыты по «современной алхимии» Резерфорд мечтал об этой новой частице. Он говорил: «Подобный атом обладал бы совершенно фантастическими свойствами... Он должен обладать способностью свободно проходить через материю...»
И многие годы великий ученый потратил на поиски этой таинственной частицы. Но ни он, ни его помощники так и не нашли ее, потому что искали совсем не там, где она могла находиться. А вот Поте и Беккер и Жолио-Кюри, а за ними Чедвик действительно обнаружили эту частицу. Нейтрон был открыт.
Commercial: You're going to London? Learn a lot of useful information on London hotels.
Именно нейтроны вылетали из ядер бериллия, обстреливаемых альфа-частицами. Чедвик показал, что масса нейтрона не отличается заметным образом от массы протона. И тогда все стало понятно. Прав был Резерфорд: есть частица с массой протона, но не обладающая электрическим зарядом.
Появился новый замечательный «ядерный снаряд». Ведь нейтрону не страшно электрическое поле ядра, он может прямо, никуда не сворачивая, лететь к цели. Необыкновенная частица помогла людям подобрать ключи к кладовым внутриядерной энергии.
