Страница:БСЭ-1 Том 48. Рави - Роббиа (1941).pdf/25

Материал из Викитеки — свободной библиотеки
Эта страница не была вычитана

уносится электроном, а часть — нейтрино. Изза отсутствия электрич. заряда и малой массы взаимодействие нейтрино с атомами вещества ничтожно. Поэтому энергия, уносимая нейтрино, и осталась незамеченной в опытах Эллиса и Вустера. На основе этой гипотезы оказалось возможным объяснить изменение моментов ядер при /7  — распаде, наличие определенной верхней границы энергии электронов, испускаемых при /9  — распаде, и то обстоятельство, что эта максимальная энергия для разветвлений, имеющих место для RaC и ThC, подчиняется закону сохранения энергии (т. н. правило Мотта). На основе гипотезы о нейтрино Ферми удалось развить количественную теорию /5  — распада. В дальнейшем эта теория была видоизменена Уленбеком и Конопинским.

С ее помощью оказалось возможным объяснить все основные свойства /5  — распада. Правда, в последнее время выяснилось, что эта теория при своем развитии наталкивается на весьма серьезные затруднения. Но, тем не менее, ряд исследований по /5  — спектрам, проделанных, главным образом, советским физиком А. И. Алихановым и его сотрудниками, показал, что выводы теории /5  — распада хорошо согласуются с опытом. Поэтому, несмотря на то, что существование нейтрино до сих пор экспериментально еще не доказано, все большее число физиков считает нейтрино действительно существующей частицей.

Искусственная Р. В 1934 И. Кюри (см.) и Ф. Жолио показали, что некоторые легкие элементы бомбардировкой а-частицами можно превратить в радиоактивные вещества. Так, напр., при бомбардировке а-частицами бора получается радиоактивное вещество, период полураспада которого равен 11 минутам. Исследование показало, что при этом происходит следующая реакция: BJ° + HeJ — » NJ3 + nJ.

Верхние индексы означают здесь атомный вес, нижние — порядковый номер, nJ означает нейтрон. В результате реакции получается изотоп азота с атомным весом 13. Этот изотоп азота неустойчив и распадается с периодом полураспада в 11 минут. В противоположность тому, что имеет место во всех случаях естественной радиоактивности, NJ3 распадается с испусканием позитронов. То обстоятельство, что радиоактивным является изотоп именно азота, проверено химич. методами. Кюри и Жолио показали, что получающееся из бора радиоактивное вещество при всех химич. превращениях проявляет свойства азота и отличается по своим признакам не только от бора, но и от всех других соседних элементов. Аналогичный процесс образования искусственно радиоактивных веществ имеет место не только при бомбардировке бора, но и при облучении целого ряда других элементов. В нек-рых случаях радиоактивное вещество распадается с испусканием позитронов и электронов. Опыт показал также, что искусственно радиоактивные вещества получаются при бомбардировке исходного элемента не только а-частицами, но и протонами, дейтронами и в особенности нейтронами. Перестройка ядра, происходящая при захвате бомбардирующей частицы и при образовании нового радиоактивного ядра, может происходить различным образом. Так, напр., при бомбардировке Mg. захват а-частицы сопровождается испусканием протона, а при облучении дейтронами радиоактив 48

ное ядро получается при захвате дейтрона и испускании а-частицы. Число образовавшихся радиоактивных атомов быстро растет с увеличением энергии бомбардирующих заряженных частиц вплоть до того момента, когда она становится равной высоте потенциального барьера вокруг ядра. При дальнейшем возрастании энергии бомбардирующих частиц увеличение числа образовавшихся радиоактивных атомов определяется лишь увеличением пробега частиц в данном веществе. На основании этих соображений понятно также и то, что с помощью заряженных частиц, обладающих сравнительно небольшой энергией, удается получить искусственно радиоактивные вещества только из элементов с малым атомным номером.

Иначе обстоит дело с нейтронами. Так как нейтрон не имеет электрич. заряда, то вероятность проникновения его внутрь ядра не зависит от его энергии. Наоборот, можно было ожидать, что медленный нейтрон, дольше находясь в непосредственном соседстве с ядром, будет «прилипать» к нему легче, чем быстрый. Это заключение оправдалось на опыте. Радиоактивность, вызываемая нейтронами, в большинстве случаев сильно увеличивается, если предварительно замедлить нейтроны посредством упругих столкновений с протонами в воде или парафине. В некоторых случаях это явление сильно усложняется наличием резонансного поглощения медленных нейтронов, т. е. тем, что особенно сильно поглощаются нейтроны, обладающие некоторой определенной, характерной для данного элемента скоростью.

При захвате нейтронов ядрами атомов какоголибо элемента образуется изотоп исходного элемента. В большинстве случаев эти изотопы являются неустойчивыми, радиоактивными, распадающимися с испусканием отрицательных электронов. С помощью нейтронов и дейтронов были получены радиоактивные изотопы почти всех известных элементов, в том числе и наиболее тяжелых. И. Кюри и Ф. Жолио обнаружили, что при захвате медленного нейтрона ядром урана образуется радиоактивное вещество, испускающее электроны.

Сначала предполагалось, что из урана после испускания электрона образуются элементы с порядковым номером, большим 92 (так называемые «заурановые элементы»). Однако в конце 1938 Ган и Штрассман показали, что ядро изотопа урана, образующееся после захвата нейтрона ядром обычного урана, распадается на две примерно одинаковые части. Каждый из этих осколков является, в свою очередь, неустойчивым и распадается с испусканием электрона, давая начало целому радиоактивному семейству. Таким образом, из урана при облучении нейтронами образуются элементы, приходящиеся на середину периодич. системы.

Процесс деления ядер урана сопровождается выделением громадных количеств энергии (150—200 млн. электрон-вольт). При делении одного ядра урана, происходящем под действием одного нейтрона, испускается несколько нейтронов, каждый из к-рых, в свою очередь, может вызвать деление. Таким образом, явление деления ядер урана дает принципиальную возможность осуществить цепную ядерную реакцию и открывает новый подход к проблеме использования внутриядерной энергии.

Но уже и сейчас искусственная Р. начинает приобретать практический интерес. Энергия /5  — частиц и у-лучей, испускаемых некоторыми