Человек покоряет атом
Приключения урана
Тихо жил уран почти полтораста лет с тех пор, как о нем впервые узнали. Добывали урана мало, потому что он почти никому не был нужен. Только и нашли ему дела, что красить стекло да фарфор. Если добавлять к стеклу, когда его варят, уран в разных соединениях, то можно получить желтое, зеленое, даже черное стекло. И фарфор разрисовывают красками, в которые входит уран.
Но вот Мария Кюри нашла в урановой руде новый металл - радий. Добыча урановой руды увеличилась: она понадобилась, чтобы извлекать из нее радий. А большую часть урана, оставшегося в руде, отправляли на свалку.
В 1939 году ученые сделали новые удивительные открытия. И тогда урановая руда стала драгоценной уже не из-за радия, а из-за самого урана.
Началась новая жизнь этого металла - такая важная для всего человечества, что сейчас даже вспомнить смешно, как еще недавно ураном пользовались только для окраски стекла и фарфора.
Человек покоряет атом
В 1939 году ученые дознались, что атомы урана могут распадаться не постепенно, тысячелетиями, а сразу, мгновенно. И при этом выделяется огромное количество тепла.
Такой одновременный распад множества атомов урана в природе не случается. Но ученые нашли способ по своей воле разрушать ядра урановых атомов. Они придумали устройство, которое работает, как пушка. Эта пушка стреляет в атом урана и взрывает его ядро. Она стреляет невидимым снарядом - частицей, которая называется «нейтрон». В ядре всякого атома есть нейтроны. Но если в атом урана попадет лишний нейтрон и проберется в его ядро, то атом взрывается.
Но это еще не главная хитрость. Нейтроны при взрыве ядра разлетаются и могут попасть в ядра соседних атомов. И тоже взорвать их.
Взрывы, как по цепочке, будут мгновенно передаваться от одного атома к другому, словно цепляться один за другой. Это явление так и назвали - цепной реакцией.
А что же получится? Произойдет взрыв огромной силы: ведь распадется сразу колоссальное количество атомов. При этом выделится столько теплоты, что она может сжечь все живое на много километров вокруг, а воздушная волна от взрыва может разрушить целый город. Устройство, в котором мгновенно взрывается множество атомов урана, называется атомной бомбой.
Оно опасно еще и тем, что радиоактивные частицы, когда их много в воздухе, вредны для всего живого - для человека, животных и растений. А при взрыве атомной бомбы их разлетается очень много.
Неужели только и пользы от великого открытия ученых, сумевших расколоть атомы урана, что можно создавать невиданной силы бомбы? Тут ведь и слово «польза» совсем не подходит - это огромный вред для людей. Тепло, которое дает атомная бомба, может только сжигать, уничтожать и разрушать.
Но ведь можно приручить атомную энергию, научить ее не разрушать, а создавать, не вредить людям, а служить им. Каким образом? По-разному. Советские ученые стали работать над тем, чтобы добывать при распаде атомов умеренное тепло, годное для полезной работы, а не для уничтожения. И это им удалось. В 1954 году у нас была построена первая в мире атомная электростанция. Тепло, которое выделяют, расщепляясь, ядра тяжелых атомов, нагревает воду, превращает ее в пар. А пар приводит в движение турбины. Они вырабатывают электрический ток.
Так впервые не дрова, не уголь, не нефть, а металл стал служить топливом. И каким замечательным топливом! Для того чтобы большая атомная электростанция давала ток, ей нужно меньше одного килограмма урана на сутки работы. А угля или нефти понадобились бы десятки вагонов.
Это было только началом. Пять лет спустя в первое плавание по нашим северным морям отправился первый в мире атомный ледокол «Ленин». Для него тоже готовит пар урановое топливо. В одном грамме урана заключено энергии столько, сколько в двух тысячах литров бензина. Ледоколу не надо заходить в порт, чтобы запастись углем или нефтью, каждые несколько недель. Он может сразу взять на борт уранового топлива столько, что ему хватит на два-три года работы во льдах.
Еще мощнее два других советских атомных ледокола, построенные вслед за первым.
Где особенно нужно топливо, которое дает много энергии и занимает мало места? В космосе, конечно! Это значит, что уран - не только самое современное горючее нашего века. Это еще и горючее будущего. На урановом топливе могут работать космические ракеты.
Девяносто два?
Помнишь, я говорил, что человек мог делать все нужные ему вещи из девяноста двух элементов, которые есть в природе, но атомы, из которых состоят все элементы, человеку не были подвластны.
Теперь иначе. Радиоактивный металл уран открыл ученым дорогу к власти над атомом. И эта власть не только в том, что можно, расщепляя атомы урана, получать энергию. Власть больше! Человек теперь может создавать новые металлы - новые элементы, которых вовсе нет в природе или так мало, что их и обнаружить нельзя.
Уже не приходится тратить миллионы рублей и огромное количество материалов, чтобы добыть крупинки радия, нужного для лечения. Радий отлично заменяют новые, созданные человеком радиоактивные элементы.
Из всех созданных учеными новых элементов больше всего пользуются плутонием. Он образуется при расщеплении атомов урана и сам может служить атомным топливом. Это важно, потому что годного для получения атомной энергии урана в земле не так уж много.
Вот что я хотел тебе рассказать о металлах.
Сперва человек пользовался только металлами, которые находил в самородках, - золотом, медью.
Потом научился добывать металлы из руды.
Потом стал их соединять так, что хрупкие или мягкие металлы становились богатырями.
Затем, уже в наши дни, человек извлек великую мощь из самого сердца металла - из ядра его атома.
И может теперь, добравшись до атома урана, создавать новые металлы, каких нет в природе.
А. Ивич / 70 богатырей
Тихо жил уран почти полтораста лет с тех пор, как о нем впервые узнали. Добывали урана мало, потому что он почти никому не был нужен. Только и нашли ему дела, что красить стекло да фарфор. Если добавлять к стеклу, когда его варят, уран в разных соединениях, то можно получить желтое, зеленое, даже черное стекло. И фарфор разрисовывают красками, в которые входит уран.
Но вот Мария Кюри нашла в урановой руде новый металл - радий. Добыча урановой руды увеличилась: она понадобилась, чтобы извлекать из нее радий. А большую часть урана, оставшегося в руде, отправляли на свалку.
В 1939 году ученые сделали новые удивительные открытия. И тогда урановая руда стала драгоценной уже не из-за радия, а из-за самого урана.
Началась новая жизнь этого металла - такая важная для всего человечества, что сейчас даже вспомнить смешно, как еще недавно ураном пользовались только для окраски стекла и фарфора.
Человек покоряет атом
В 1939 году ученые дознались, что атомы урана могут распадаться не постепенно, тысячелетиями, а сразу, мгновенно. И при этом выделяется огромное количество тепла.
Такой одновременный распад множества атомов урана в природе не случается. Но ученые нашли способ по своей воле разрушать ядра урановых атомов. Они придумали устройство, которое работает, как пушка. Эта пушка стреляет в атом урана и взрывает его ядро. Она стреляет невидимым снарядом - частицей, которая называется «нейтрон». В ядре всякого атома есть нейтроны. Но если в атом урана попадет лишний нейтрон и проберется в его ядро, то атом взрывается.
Но это еще не главная хитрость. Нейтроны при взрыве ядра разлетаются и могут попасть в ядра соседних атомов. И тоже взорвать их.
Взрывы, как по цепочке, будут мгновенно передаваться от одного атома к другому, словно цепляться один за другой. Это явление так и назвали - цепной реакцией.
А что же получится? Произойдет взрыв огромной силы: ведь распадется сразу колоссальное количество атомов. При этом выделится столько теплоты, что она может сжечь все живое на много километров вокруг, а воздушная волна от взрыва может разрушить целый город. Устройство, в котором мгновенно взрывается множество атомов урана, называется атомной бомбой.
Оно опасно еще и тем, что радиоактивные частицы, когда их много в воздухе, вредны для всего живого - для человека, животных и растений. А при взрыве атомной бомбы их разлетается очень много.
Неужели только и пользы от великого открытия ученых, сумевших расколоть атомы урана, что можно создавать невиданной силы бомбы? Тут ведь и слово «польза» совсем не подходит - это огромный вред для людей. Тепло, которое дает атомная бомба, может только сжигать, уничтожать и разрушать.
Но ведь можно приручить атомную энергию, научить ее не разрушать, а создавать, не вредить людям, а служить им. Каким образом? По-разному. Советские ученые стали работать над тем, чтобы добывать при распаде атомов умеренное тепло, годное для полезной работы, а не для уничтожения. И это им удалось. В 1954 году у нас была построена первая в мире атомная электростанция. Тепло, которое выделяют, расщепляясь, ядра тяжелых атомов, нагревает воду, превращает ее в пар. А пар приводит в движение турбины. Они вырабатывают электрический ток.
Так впервые не дрова, не уголь, не нефть, а металл стал служить топливом. И каким замечательным топливом! Для того чтобы большая атомная электростанция давала ток, ей нужно меньше одного килограмма урана на сутки работы. А угля или нефти понадобились бы десятки вагонов.
Это было только началом. Пять лет спустя в первое плавание по нашим северным морям отправился первый в мире атомный ледокол «Ленин». Для него тоже готовит пар урановое топливо. В одном грамме урана заключено энергии столько, сколько в двух тысячах литров бензина. Ледоколу не надо заходить в порт, чтобы запастись углем или нефтью, каждые несколько недель. Он может сразу взять на борт уранового топлива столько, что ему хватит на два-три года работы во льдах.
Еще мощнее два других советских атомных ледокола, построенные вслед за первым.
Где особенно нужно топливо, которое дает много энергии и занимает мало места? В космосе, конечно! Это значит, что уран - не только самое современное горючее нашего века. Это еще и горючее будущего. На урановом топливе могут работать космические ракеты.
Девяносто два?
Помнишь, я говорил, что человек мог делать все нужные ему вещи из девяноста двух элементов, которые есть в природе, но атомы, из которых состоят все элементы, человеку не были подвластны.
Теперь иначе. Радиоактивный металл уран открыл ученым дорогу к власти над атомом. И эта власть не только в том, что можно, расщепляя атомы урана, получать энергию. Власть больше! Человек теперь может создавать новые металлы - новые элементы, которых вовсе нет в природе или так мало, что их и обнаружить нельзя.
Уже не приходится тратить миллионы рублей и огромное количество материалов, чтобы добыть крупинки радия, нужного для лечения. Радий отлично заменяют новые, созданные человеком радиоактивные элементы.
Из всех созданных учеными новых элементов больше всего пользуются плутонием. Он образуется при расщеплении атомов урана и сам может служить атомным топливом. Это важно, потому что годного для получения атомной энергии урана в земле не так уж много.
Вот что я хотел тебе рассказать о металлах.
Сперва человек пользовался только металлами, которые находил в самородках, - золотом, медью.
Потом научился добывать металлы из руды.
Потом стал их соединять так, что хрупкие или мягкие металлы становились богатырями.
Затем, уже в наши дни, человек извлек великую мощь из самого сердца металла - из ядра его атома.
И может теперь, добравшись до атома урана, создавать новые металлы, каких нет в природе.
А. Ивич / 70 богатырей