Ответы (7) (1183892), страница 10
Текст из файла (страница 10)
К моменту же начала работ ученые располагалинезначительным количеством урана, так как до 1940 г. уран как таковой почти неприменялся. Кроме того, нейтроны необходимо было замедлять с тем, чтобы вероятность ихпоглощения ураном увеличилась. В качестве таких замедлителей, как выяснилось, можноиспользовать блоки графита или тяжелую воду (воду, в которой водород заменен надейтерий).Другая трудность заключалась в том, что не каждый атом урана, поглотивший нейтрон,претерпевает ядерное расщепление. Ядерному расщеплению подвергается довольно редкийизотоп - уран-235. Поэтому необходимо было разработать способы отделения и накопленияданного изотопа.
Это была беспрецедентная задача: разделение изотопов в таких большихмасштабах никогда ранее не проводилось. Исследования показали, что в этих целях можноиспользовать гексафторид урана, поэтому одновременно требовалось отрабатывать методикуработы с соединениями фтора. После открытия плутония, который, как выяснилось, такжеподвергается ядерному расщеплению, было налажено производство его в большихколичествах.Возглавлял всю эту работу Ферми, который в 1938 г.
покинул Италию и поселился вСША. Второго декабря 1942 г. атомный реактор, работавший на уране, оксиде урана играфите, был приведен в "критическое состояние". В нем поддерживалась цепная реакция, ив результате деления атомного ядра урана была получена энергия.К 1945 г. были изготовлены устройства, в которых при подрыве небольшого зарядавзрывчатого вещества происходило сближение двух порций урана. Суммарная масса этихдвух порций урана превышала критическую.
Благодаря воздействию космических лучей ватмосфере всегда имеются случайные нейтроны, так что в критической массе урана сразу женачиналась цепная ядерная реакция, которая сопровождалась взрывом неведомой до тех порсилы.Первая такая "А-бомба", или "атомная бомба" (или правильнее бомба расщепления),была взорвана в июле 1945 г. в Аламогордо, штат Нью-Мехико. К следующему месяцу былиизготовлены еще две бомбы, которые в конце Второй мировой войны были сброшены наяпонские города Хиросима и Нагасаки.Однако деление ядра атома урана применяется не только в целях разрушения.
Когдапроцесс получения энергии поддерживается на постоянном безопасном уровне, расщеплениеядра можно использовать и в целях созидания. В пятидесятых - шестидесятых годах былопостроено большое число ядерных реакторов, предназначенных для полученияэлектрической энергии.Выделением большого количества энергии сопровождается не только деление тяжелыхатомов, но и объединение двух легких ядер в одно более тяжелое (термоядерный синтез).Колоссальное количество энергии выделяется, например, при соединении ядер водорода,приводящем к образованию гелия.Для того чтобы заставить объединиться атомы водорода, необходимо преодолетьзаслон из электронного облака, что требует огромной энергии.
Такие реакции происходят вглубинах Солнца и других звезд. Солнечная энергия (количество которой не уменьшается втечение миллиардов лет) является энергией ядерного синтеза.В 50-х годах XX в. был разработан способ получения энергии, необходимой дляядерного синтеза. В качестве источника энергии была использована бомба расщепления, и врезультате была получена ядерная бомба еще большей разрушительной силы, которуюназывают по-разному: "водородная бомба", "Н-бомба", "термоядерная бомба", но болееправильное название бомба термоядерного синтеза.Разработаны и испытаны бомбы термоядерного синтеза с потенциалом разрушения втысячи раз большим, чем у первых бомб расщепления.
Одна большая бомба термоядерногосинтеза может полностью разрушить самый крупный город мира, а если взорвать всеимеющиеся сейчас бомбы термоядерного синтеза, то взрывная волна, пожары ирадиоактивные осадки уничтожат все живое на Земле.Однако термоядерный синтез можно (и должно!) использовать не для разрушения.Одной из наиболее важных экспериментальных работ, проводимых в настоящее время,является попытка получить чрезвычайно высокие температуры, в сотни миллионов градусов,управляемым способом (а не в центре взрывающейся бомбы расщепления) и поддерживатьэти температуры достаточно долго, с тем чтобы началась реакция термоядерного синтеза.Управляя скоростью такой реакции, можно создать фантастические запасы энергии.
Вкачестве топлива пригоден дейтерий, или тяжелый водород, который в огромныхколичествах (вполне достаточных на миллионы лет) имеется в воде океанов.Никогда раньше человечеству не грозило так реально полное уничтожение, но иникогда раньше человечество не могло рассчитывать на то процветание, которое возможно вслучае отказа от применения термоядерного оружия. Но судьба человечества не можетзависеть от прогресса только одной из областей науки.Мы приобретаем знания. Эти знания дает нам наука.Теперь мы должны быть еще и мудрыми!1"Элемент" - латинское слово неизвестного происхождения. Греки не употребляли его,но, поскольку это одно из важнейших понятий современной химии, обойтись без негоневозможно, даже в тех случаях, когда речь идет о греках.2На первый (и не очень внимательный) взгляд эти рассуждения представляются оченьнаивными.
Но, подумав немного, мы оценим, насколько глубоки были в действительностидогадки древних греков. Заменим воздух, воду, землю и огонь на газ, жидкость, твердоевещество и энергию. Как известно, при охлаждении и сжатии газы сжижаются - образуютжидкости, которые при охлаждении и сжатии в свою очередь образуют твердые вещества.Разве представления Анаксимена противоречат такой схеме? А разве представленияГераклита об огне не похожи на современные представления об энергии, инициирующейхимические реакции и выделяющейся при протекании химических реакций?3Интересно, что единственный перевод на английский язык работы Агриколы,опубликованный в 1912 г., с иллюстрациями из оригинала был сделан Гербертом Гувером бывшим президентом США (по профессии горным инженером) и его женой.4Происхождение названия "газ" иногда связывают с голландским словом gisten бродить или gist - дрожжи, закваска.
(Прим. перев.)5Необходимо отметить, что исследования Бойля как таковые не относятся к химии.Воздух, как бы его ни сжимали или разрежали, остается воздухом. Подобные изменения вобъеме являются физическими изменениями и, таким образом, относятся к областифизической химии, изучающей физические изменения веществ, Бойль заложил основыфизической химии, однако эта область науки еще не получила признания и два столетияспустя (см.
гл. 9).6Бойль испытывал также влияние воззрений Рене Декарта (1596-1650). Атомизм,лежащий в основе его системы взглядов (картезианства - от латинизированного имениДекарта - Картезий), был ближе Бойлю.7Представление Бойля об "основном металле" отличалось от представлений алхимиков,которые считали, что золото можно получить, в частности, из ртути. "Основной металл"Бойля - это корпускулярная основа металлов, которую, по Бойлю, еще предстояло найти.85 июля 1748 г.
М. В. Ломоносов впервые сформулировал закон сохранения материи идвижения. В письме к Л. Эйлеру он писал: "Все встречающиеся в природе измененияпроисходят так, что если к чему-либо нечто прибавилось, то это отнимается у чего-тодругого. Так, сколько материи прибавляется какому-либо телу, столько же теряется удругого... Так как это всеобщий закон природы, то он распространяется и на правиладвижения, столько же теряет от своего движения, сколько сообщает другому, им двинутому"(Ломоносов М. В.
Полн. собр. соч. М.; Л., 1950-1959, т. 2, с. 183).В 1756 г. М. В. Ломоносов, повторив опыт Р. Бойля, раньше А. Лавуазье высказалмысль, что увеличение массы металлов при обжигании следует приписать присоединениючастиц воздуха. И в отличие от своих современников он исключил "огненную материю" изчисла химических агентов (указ. соч., т. 10, с. 392). (Прим. перев.)9В начале XX столетия этот закон был уточнен, но введенная поправка настолько мала,что если рассматриваются обычные реакции, проводимые в обычных лабораторныхусловиях, то ею можно пренебречь.10Это название получило распространение во французском (nitrogene) и английском(nitrogen) языках.11Русский химик Михаил Васильевич Ломоносов (1711-1765) еще в 1756 г., т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
