Борьба за скорость
Шрифт:
Потоком электронов научились управлять. Научились управлять и взрывом.
Кумулятивный взрыв можно использовать для переброски огромных масс грунта. Профессор Г. И. Покровский считает, что такой взрыв можно сделать «строителем». Взрыв, например, перебросит грунт туда, где нужно насыпать плотину. Подводным направленным взрывом можно уплотнить грунт водохранилища.
Мы начали говорить о необычных взрывах. Рассказали о взрыве направленном. А бывает и взрыв без взрывчатого вещества, когда метеорит с космической скоростью врезается в землю. При этом вся энергия скорости переходит в тепло,
Теперь поговорим о другом необычном взрыве — взрыве атома.
Энергия, выделяемая при распаде атома, колоссальна. Она примерно в 20 миллионов раз больше энергии самого сильного взрывчатого вещества — тротила, в 1 700 тысяч раз больше, чем при сгорании бензина, в миллион раз больше — углерода. Температура при атомном взрыве превышает 20000000°. Давление исчисляется многими миллиардами атмосфер.
Все это — температура и давление, которые можно встретить лишь в недрах Солнца и звезд, — возникает мгновенно.
При направленном взрыве скорость возрастает, достигая иногда 40 километров в секунду. Неизмеримо больше скорость атомного распада. Так, осколки распавшихся ядер атомов радия двигаются со скоростью около 20 тысяч километров в секунду!
Можно уменьшить скорость взрыва пороха. Его прессуют, и он сгорает постепенно, слоями. Но это уже не взрыв, а горение — оно продолжается не тысячные доли секунды, а дольше.
Порох и другие взрывчатые вещества, если их много, трудно и опасно заставить работать, двигать, а не взрывать. Они детонируют — взрываются от малейшего толчка, тряски, даже от собственной тяжести.
Другое — при атомном взрыве. Энергии выделяется намного больше, но ею можно управлять. И можно говорить не об атомном взрыве, а об освобождении энергии атома, управление которым — в наших руках.
В установке для добывания атомной энергии — урановом котле — происходит цепочка ядерных превращений, сопровождающихся выделением энергии. Их вызывают нейтроны — частички, не имеющие заряда и потому легко проникающие в электрически заряженную неприступную крепость атомного ядра. Чтобы освобождение энергии не шло слишком бурно и быстро, в котле имеются стержни, изготовленные из материала, который сильно поглощает нейтроны. Выдвигая или вдвигая стержни, регулируют доступ нейтронов к ядрам атомов урана и управляют получением энергии.
Здесь нет нужды описывать подробно способ получения атомной энергии — это завело бы слишком далеко от нашей темы [3] . Но нужно сказать о том, что атомная энергия, несомненно, откроет перед техникой и наукой грандиозные перспективы.
Атомная техника — одно из величайших достижений нашего века.
Уже можно создавать новые, неизвестные раньше в природе химические элементы.
Искусственные радиоактивные вещества уже используются в технике, промышленности, науке.
3
См., например, статью А. Ф. Капустинского «Атомная энергия» в сборнике «Современные проблемы науки и техники», «Молодая гвардия», 1949, стр. 48–68.
Снаряды ядерной артиллерии
В самом деле, разве можно взвесить на весах одну триллионную долю грамма какого-либо вещества? Чтобы написать это число, придется поставить пятнадцать нулей после запятой, прежде чем дойти до одной нужной доли.
Такое количество радиоактивного вещества замечают благодаря меченым атомам. Даже один меченый атом — один атом! — и то обнаруживают прибором — счетчиком заряженных частиц.
Нельзя не удивляться достижениям физиков, которые наблюдают то, что находится далеко за пределами казалось бы возможного.
Один атом… Более того, удалось наблюдать, как вылетает из крошечной металлической пылинки электрон под действием света, как разлетается атомное ядро под ударом космической частицы. Видят следы движения мельчайших обитателей атомного мира. Сфотографирован след электрона, диаметр которого две десятибиллионные доли миллиметра.
Но вернемся к меченым атомам. Как они выдают себя?
Маленькая металлическая трубочка, наполненная газом, и тонкая проволочка внутри нее присоединены к электрической батарее. Тока нет, потому что цепь разорвана, трубка и проволочка не соединяются между собой. Когда в трубочку попадает заряженная частица, она ионизирует газ, выбивает из его атомов электроны, и лавина электронов на мгновение ликвидирует разрыв в цепи. Появляется ток — сигнал частицы о самой себе. Разряд в счетчике передается на усилитель, и счетчик отмечает частицу.
Направленный взрыв.
Врач может проследить путь различных веществ, введенных в организм, его покажут меченые атомы. Биолог изучит дыхание растений. Химик определит, как растворяется то или иное плохо растворимое вещество в воде — меченые атомы покажут его присутствие в столь малом количестве, какое не уловишь обычными весами, даже особо чувствительными, замечающими миллиардную долю грамма. Меченые атомы помогают ему изучать механизм химических реакций. Физик наблюдает, как двигаются атомы в газах, жидкостях, твердых телах, как идет перемешивание, испарение, движение газов.
Меченые атомы сами себя фотографируют — их излучение действует на фотопластинку. Появилось новое слово — радиография (вспомним другое — фотографию!). И металлург может с помощью меченых атомов увидеть на снимке (радиоснимке!), как меняется расположение атомов в металле при разнообразных его превращениях. Инженеру, изучающему трение и износ металлов, подбирающему наилучшую смазку, меченые атомы показывают, что происходит с атомами металлических поверхностей, когда они трутся друг о друга, куда и как перемещаются ничтожные количества веществ при трении и износе.