Атомный проект. История сверхоружия - [12]

Шрифт
Интервал

Содди исследовал способ, с помощью которого изменялся атомный вес при потере альфа– или бета-частиц, испускаемых атомом. Исследуя три радиоактивные серии, он понял, что атомы свинца в каждом случае имеют разный атомный вес. Он установил, что серия урана оканчивалась атомами свинца, имевшими атомный вес 206, серия тория образовывала свинец с атомным весом 208, а серия актиния заканчивалась атомами свинца с атомным весом 207.

Если все обстоит именно так, то в результате распада образовываются три изотопа свинца, которые отличаются не радиоактивными свойствами, а атомным весом. Изотопы можно было бы отнести к свинцу-206, свинцу-207 и свинцу-208. Сделанные в 1914 году дополнительные измерения атомного веса подтвердили гипотезу Содди.

Все три свинцовых изотопа имеют один и тот же атомный номер 82. У атомов всех трех изотопов есть ядра с электрическим зарядом +82, и у всех трех в атоме находится 82 электрона, которые уравновешивают этот положительный ядерный заряд. Различие, таким образом, заключалось только в массе ядер.

Но что же в таком случае представляет собой обыкновенный свинец с атомным весом 207,2, который извлекают из горных пород, находящихся вдали от каких-либо природных радиоактивных веществ, и который, видимо, был стабилен на протяжении всей истории Земли? Состоит ли этот стабильный свинец из атомов еще одного изотопа, имевшего дробный атомный вес? Или стабильный свинец представлял собой смесь изотопов, каждый из которых обладает различным целым атомным весом? Является ли суммарный атомный вес дробным, потому что представляет собой некую среднюю величину?

Ответить на все эти непростые вопросы, связанные со свинцом, в то время не смогли, но истина все-таки была найдена в связи с исследованиями другого элемента – редкого газа неона, имевшего атомный вес 20,2.

В 1912 году Джозеф Томсон занялся изучением неона, пропуская через него все тот же пучок катодных лучей. Электроны сталкивались с атомами неона и выбивали их собственные электроны. В результате оставался неоновый ион (атом с зарядом, образующийся в результате потери электронов), несущий один положительный заряд. Ионы неона двигались в электрическом поле точно так же, как это делали электроны, но в противоположном направлении, поскольку имели положительный заряд. Если бы все неоновые ионы обладали одинаковой массой, то у них должна была бы быть общая траектория. Если бы масса была различна, то более тяжелые должны были бы двигаться по другой траектории. Во время опытов, проводимых Томсоном, ионы неона попадали на фотографическую пластинку, которая затемнялась в соответствующем месте. Если бы все ионы имели одну массу, то на пластинке получилось бы одно пятно. Однако Томсон получил две области затемнения, доказав, что существуют два типа ионов, обладающих различными массами, которые образовывали траектории двух видов, завершавшиеся в разных местах. Изучив расстояние между точками, Томсон показал, что один изотоп неона имеет атомный вес 20, а другой – атомный вес 22. Далее, исходя из степени затемнения каждого пятна, он сделал вывод, что обыкновенный неон состоял из атомов, которые на 90 % были неоном-20 и на 10 % неоном-22. Вот и получалось, что общий атомный вес неона составляет 20,2 – то есть средний атомный вес двух изотопов.

Джозеф Томпсон оказался первым исследователем, который сумел разделить изотопы. Позже подобные инструменты стали называть «масс-спектрометрами» (термин ввел английский физик Френсис Астон, который построил аппарат такого типа в 1919 году). С его помощью Астон изучил все элементы, которые только смог. В частности, оказалось, что в действительности неон на 90,48 % состоит из неона-20 и всего на 9,25 % из неона-22. Очень небольшое количество атомов, всего 0,27 %, относилось к третьему изотопу – неону-21.

Что касается обыкновенного свинца в нерадиоактивных породах, получилось следующее: 24,1 % свинца-206, 22,1 % свинца-207 и 52,4 % свинца-208. Астон установил, что существует еще четвертый изотоп, свинец-204, которому принадлежат оставшиеся 1,4 % и который вообще не является продуктом радиоактивных серий.

Стремясь избежать путаницы, среднюю массу изотопов, из которых складывался каждый конкретный элемент, продолжали называть атомным весом (массой) этого элемента. О ближайшем к массе индивидуальных изотопов целом говорили как о «массовом числе» этого изотопа. Таким образом, обыкновенный свинец состоит из изотопов с массами 204, 206, 207 и 208, а его атомный вес равен 207,19. Неон состоит из изотопов с массовыми числами 20, 21 и 22, а его атомный вес составляет 20,183. И так далее.

Иногда атомный вес элемента выражается почти целым числом, и все же этот элемент имеет больше одного изотопа. В этом случае один из изотопов составляет почти всё число, в то время как остальные присутствуют в столь малых количествах, что их можно выделить с большим трудом, и среднее число получается почти целым. Скажем, гелий имеет атомный вес 4,0026, и действительно, почти все атомы, составлявшие его, это гелий-4. Однако 0,0001 % атомов, или по крайней мере один из миллиона, составляет изотоп гелий-3.


Еще от автора Антон Иванович Первушин
Львиное Сердце

Октябрь 2026 года. В Зоне назревает новый кризис. Через пространственный портал на ее территорию проникла армия неведомых тварей, уничтожающих все на своем пути. Им пытается противостоять группировка «Долг», но терпит поражение, ведь нашествие чудовищ возглавляет легендарный Стрелок. Чтобы выжить, всем уцелевшим в бойне сталкерам приходится объединиться. Ситуация быстро выходит из-под контроля, и командование международных сил готовится запустить секретную программу глобальной зачистки. Судьба Зоны оказывается в руках сталкера-ветерана по прозвищу Плюмбум и загадочного существа, называющего себя Хароном.


Звезда

Январь 2003 года. Во время старта американского шаттла «Колумбия» произошел серьезный сбой. Над астронавтами нависла угроза гибели. Национальное аэрокосмическое агентство НАСА пытается спасти экипаж шаттла. Однако все попытки терпят крах. Сотрудникам НАСА, и астронавтам «Колумбии» остается надеяться только на чудо. Или на людей, которые умеют делать настоящие чудеса…Научно-фантастическим романом «Звезда» открывается цикл произведений «Новый советский роман».


Пираты Тагоры

На Саракше – новый кризис. В спецлагерях на юге Свободного Отечества началось массовое восстание заключенных. Армейские части, брошенные на подавление бунта, присоединяются к восставшим. Мутант-герцог Птицелов, возглавивший сектор оперативного реагирования Отдела «Массаракш», подозревает, что беспорядки организованы «врагами с Земли». Он пока не знает, что через его маленький Мир пролегает линия фронта в галактической войне, от исхода которой зависит будущее не только Саракша, но и Земли, да и всей Вселенной.


Первая экспедиция

Апрель 2026 года. Зона не та, что прежде. Транснациональные корпорации развернули бурную деятельность, стремясь превратить её в комбинат по производству ценных артефактов. Свалка — самый лакомый «кусок», и поэтому давно взята под контроль. Но именно там пропадает без вести хорошо оснащенная научная экспедиция Физического института. Почему-то никто не спешит искать физиков, и тогда в Зону отправляется сталкер-ветеран по прозвищу Плюмбум. Он рассчитывает на обычный поход по хорошо знакомым местам, но вместо этого ввязывается в череду головокружительных и опасных приключений.


Псы войны

В начале XXI века Российская Федерация трещит по швам. Сепаратисты всех мастей стремятся уничтожить огромное государство, отхватив от него «кусок пожирнее». Но в стране действует забытый батальон – подразделение, созданное из элиты офицерского корпуса специально для борьбы с сепаратистами. Этих людей нельзя купить или продать, их нельзя переубедить или переманить – потому что они сражаются не за свои интересы, а за интересы своей страны. Они – батальон «Икс», новый фактор в войнах нового поколения. И они несут смерть любому, кто мечтает о гибели России…Роман сюжетно связан с циклом «Пираты XXI века».


Пираты неба

Константин Громов и его товарищи, пилоты авиационной части 461-13 «бис», расположенной в Заполярье, стали оружием в руках тайного русского общества, действующего по всему миру. Согласившись стать участниками секретной операции, проводимой этим обществом, пилоты против своей воли оказались втянуты в военный конфликт между Россией и мусульманской Федерацией Народов Кавказа. Вожди Федерации посылают в Заполярье элитные воздушные эскадрильи, чтобы отомстить русским за унижение. Ждать помощи русским неоткуда, их жизнь и победа в их собственных руках.


Рекомендуем почитать
Твин Пикс. Беседы создателя сериала Марка Фроста с главными героями, записанные журналистом Брэдом Дьюксом

К выходу самой громкой сериальной премьеры этого года! Спустя 25 лет Твин Пикс раскрывает секреты: история создания сериала из первых уст, эксклюзивные кадры, интервью с Дэвидом Линчем и исполнителями главных ролей сериала.Кто же все-таки убил Лору Палмер? Знали ли сами актеры ответ на этот вопрос? Что означает белая лошадь? Кто такой карлик? И что же все-таки в красной комнате?Эта книга – ключ от комнаты. Не красной, а той, где все герои сериала сидят и беседуют о самом главном. И вот на ваших глазах начинает формироваться история Твин Пикс.


Почему в России не Финляндия?

Речь в книге идет о том, что уровень развития страны и особенности жизни в ней определяются законами государства и его экономической и социальной политикой. На примере Финляндии показано, как за семь столетий жизни при разных законах возникла огромная разница между Россией и Финляндией. И это совершенно закономерно. Приведены примеры различий. Дана полезная информация о Финляндии. Есть информация для туристов.


Русская жизнь-цитаты-Июнь-2017

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Газета Завтра 1228 (24 2017)

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


О своем романе «Бремя страстей человеческих»

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Газета Завтра 1225 (21 2017)

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Тайна смерти Петра Первого: Последняя правда царя

Известный писатель и сценарист Юлиан Семёнов предлагает историческую версию смерти царя-преобразователя Петра Первого, основанную на архивных разысканиях.12+ (Издание не рекомендуется детям младше 12 лет).С приходом к власти Петра Первого мир изменился, Русская земля перестала быть окраиной. Было ли кому-то выгодно устранить с мировой арены царя-преобразователя, самого могучего политика XVIII столетия?Известный писатель и сценарист Юлиан Семёнов предлагает историческую версию смерти первого российского императора, основанную на архивных разысканиях.


Мятеж реформаторов: Когда решалась судьба России

Книга Якова Гордина посвящена одному из самых ярких эпизодов в истории Российской империи — восстанию декабристов. Автор подробно исследует головоломную ситуацию, возникшую после смерти Александра I. Он предлагает свои решения загадочных ситуаций и труднообъяснимых поступков, отыскивает смысл и логику там, где они, казалось бы, отсутствуют.    .


Меж рабством и свободой: причины исторической катастрофы

Известный петербургский писатель-историк приоткрывает завесу над «делом царевича Алексея», которое предшествовало событиям 1730 года, важнейшего периода русской истории, в котором обнаруживаются причины последующих исторических катаклизмов, захлестнувших Россию и разразившихся грандиозной катастрофой революции 1905 года. В это время у России появился шанс — выбрать конституционное правление и отказаться от самодержавия.12+ (Издание не рекомендуется детям младше 12 лет).В оформлении лицевой стороны обложки использована картина И.


Двор Красного монарха: История восхождения Сталина к власти

История превращения двойного агента Иосифа Джугашвили в легендарного Сталина – одного из главных диктаторов XX века.