Деление ядер урана при бомбардировке их нейтронами было открыто в 1939 г. немецкими учеными Отто Ганом и Фрицем Штрассманом.
Рассмотрим механизм этого явления. На рисунке 173, а условно изображено ядро атома урана (^U). Поглотив лишний нейтрон, ядро возбуждается и деформируется, приобретая вытянутую форму (рис. 173, б).
Рис. 173
Мы уже знаем, что в ядре действует два вида сил: электростатические силы отталкивания между протонами, стремящиеся разорвать ядро, и ядер-ные силы притяжения между всеми нуклонами, благодаря которым ядро не распадается. Но ядерные силы — короткодействующие, поэтому в вытянутом ядре они уже не могут удержать сильно удаленные друг от друга части ядра. Под действием электростатических сил отталкивания ядро разрывается на две части (рис. 173, в), которые разлетаются в разные стороны с огромной скоростью и излучают при этом 2—3 нейтрона.
Получается, что часть внутренней энергии ядра переходит в кинетическую энергию разлетающихся осколков и частиц. Осколки быстро тормозятся в окружающей среде, в результате чего их кинетическая энергия преобразуется во внутреннюю энергию среды (т. е. в энергию взаимодействия и теплового движения составляющих ее частиц).
При одновременном делении большого количества ядер урана внутренняя энергия окружающей уран среды и соответственно ее температура заметно возрастают (т. е. среда нагревается).
Таким образом, реакция деления ядер урана идет с выделением энергии в окружающую среду.
Энергия, заключенная в ядрах атомов, колоссальна. Например, при полном делении всех ядер, имеющихся в 1 г урана, выделилось бы столько же энергии, сколько выделяется при сгорании 2,5 т нефти.
1. Когда было открыто деление ядер урана при бомбардировке их нейтронами?
2. Почему деление ядра может начаться только тогда, когда оно деформируется под действием поглощенного им нейтрона?
3. Что образуется в результате деления ядра?
4. В какую энергию переходит часть внутренней энергии ядра при его делении?
5. В какой вид энергии преобразуется кинетическая энергия осколков ядра урана при их торможении в окружающей среде?
6. Как идет реакция деления ядер урана — с выделением энергии в окружающую среду или, наоборот, с поглощением энергии?
