Физические основы получения атомной энергии - [5]
Атомы сравнительно небольшого числа химических элементов, существующих в природе, соединяясь в различных комбинациях, образуют все бесконечное многообразие сложных веществ природы. Частица вещества, построенная из нескольких атомов, называется молекулой. Молекула, например, воды построена из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Один атом металла натрия, соединяясь с атомом газа хлора, образует молекулу поваренной соли, которую мы употребляем в пищу. Число атомов, входящих в состав молекул более сложных веществ, исчисляется иногда сотнями и тысячами.
Как можно заключить из вышесказанного, все вещества природы (как простые, так и сложные) состоят в конечном счете из атомов. Атомы — это как бы «кирпичики», из которых построены все окружающие нас тела и мы сами.
На свете не было и нет еще такого микроскопа, который позволил бы увидеть отдельные атомы. Но наука нашла другие способы обнаружения атомов и изучения их свойств. В результате к концу XIX и началу XX столетия, когда экспериментальные методы науки достигли значительного совершенства, существование атомов было достоверно доказано.
Правда, и тут нашлись такие скептики, которые пытались поставить под сомнение существование атомов, воскрешая тем самым линию средневековых церковников. Это были Мах, Оствальд и другие представители реакционной идеалистической философии, утверждавшие, что атомы — это выдумка и что якобы скоро упоминание об атомах будут находить лишь в пыли библиотек.
История жестоко посмеялась над этими «пророками». Доказав реальность существования атомов, физики-материалисты определили их размеры, вес (массу) и проникли в их недра, открыв много новых и интересных явлений. Проникнув внутрь атомов, исследовав их строение и те сложнейшие процессы, которые там происходят, физики пришли к открытию ядерной энергии. Этим физика еще раз подтвердила незыблемость положения диалектического материализма о безграничных возможностях науки в познании окружающего нас мира.
Даже крупные молекулы, состоящие из нескольких тысяч атомов, столь малы, что увидеть их в самый сильный оптический микроскоп не представляется возможным. При помощи такого микроскопа можно рассмотреть лишь предметы, размеры которых превышают тысячную долю миллиметра. Электронный микроскоп, изобретенный в последние десятилетия, увеличил возможность наших органов зрения, отодвинув границу невидимого до нескольких миллионных долей миллиметра. С помощью этого замечательного прибора удалось, наконец, увидеть и сфотографировать отдельные наиболее крупные молекулы. Но атомы мы пока не можем видеть; их размеры определены косвенным путем. Оказалось, что в среднем диаметр атома равен примерно одной стомиллионной доле сантиметра. Это означает, что ряд, построенный из ста миллионов атомов, расположенных вплотную один к другому, занял бы всего около одного сантиметра. Атом во столько раз меньше яблока средней величины. во сколько само яблоко меньше земного шара.
Масса или вес отдельного атома также чрезвычайно малы[2]. Это можно видеть из следующего примера. Количество атомов, содержащихся в одном грамме водорода, выражается числом, состоящим из цифры 6 с двадцатью тремя нулями:
что можно записать кратко в виде: 6∙10>23. Представить, насколько велико это число, можно из следующего примера.
Если бы все атомы, содержащиеся в одном грамме водорода, удалось распределить равномерно по всей Земле, то на каждый сантиметр ее поверхности пришлось бы около 100 тыс. атомов.
Поскольку в одном грамме водорода содержится 6∙10>23 атомов, то отсюда нетрудно сообразить, что масса одного такого атома будет равна единице, деленной на 6∙10>23, что дает 1,66∙10>-24г. Другими словами, масса атома водорода равна 1,66 г, деленным на число из единицы с 24 нулями[3].
Отсюда видно, что массы (соответственно и веса) атомов в граммах выражаются крайне малыми числами. Поэтому в атомной физике применяют обычно специальные единицы веса и массы, более удобные на практике.
Вес атомов выражают в относительных единицах, в которых вес атома кислорода принимается равным 16 единицам. Число, равное отношению веса данного атома к весу 1/16 части атома кислорода, называется атомным весом. Атомный вес водорода, самого легкого из всех химических элементов, составляет 1,008, что приблизительно равно единице. Отсюда следует, что приближенно атомный вес можно определить как вес данного атома по отношению к весу атома водорода.
Массу атомов выражают в специальных атомных единицах массы (сокращенно а.е.м.), в которых масса атома кислорода принимается равной 16 единицам. 1 а.е.м., равна 1,66∙10>-24г, что соответствует приблизительно массе атома водорода.
Из вышеизложенного следует, что относительный атомный вес и масса атома в атомных единицах численно равны между собой. В силу этого атомный вес, приведенный в таблице Д. И. Менделеева (рис. 1) для каждого элемента, дает нам в то же время массу атома этого элемента в атомных единицах. Если, например, атомный вес гелия равен 4,003, то это значит, что масса атома гелия равна 4,003
Перед Вами — увлекательный рассказ об учёных-микробиологах, книга, до сих пор считающаяся лучшей научно-популярной книгой о микробиологии — науке, заложившей основы борьбы с инфекционными болезнями и сохранившей многие миллионы жизней. Труд микробиолога описан как подвиг, зовущий отдать порой жизнь делу служения человеку. До сих пор «Охотниками за микробами» зачитывается ни одно поколение читателей.
Книга «Инсектопедия» американского антрополога Хью Раффлза (род. 1958) – потрясающее исследование отношений, связывающих человека с прекрасными древними и непостижимо разными окружающими его насекомыми.Период существования человека соотносим с пребыванием насекомых рядом с ним. Крошечные создания окружают нас в повседневной жизни: едят нашу еду, живут в наших домах и спят с нами в постели. И как много мы о них знаем? Практически ничего.Книга о насекомых, составленная из расположенных в алфавитном порядке статей-эссе по типу энциклопедии (отсюда название «Инсектопедия»), предлагает читателю завораживающее исследование истории, науки, антропологии, экономики, философии и популярной культуры.
Технологии захватывают мир, и грани между естественным и рукотворным становятся все тоньше. Возможно, через пару десятилетий мы сможем искать информацию в интернете, лишь подумав об этом, – и жить многие сотни лет, искусственно обновляя своё тело. А если так случится – то что будет с человечеством? Что, если технологии избавят нас от необходимости работать, от старения и болезней? Всемирно признанный футуролог Герд Леонгард размышляет, как изменится мир вокруг нас и мы сами. В основу этой книги легло множество фактов и исследований, с помощью которых автор предсказывает будущее человечества.
В природе все взаимосвязано. Деятельность человека меняет ход и направление естественных процессов. Она может быть созидательной, способствующей обогащению природы, а может и вести к разрушению биосферы, к загрязнению окружающей среды. Главная тема книги — мысль о нашей ответственности перед потомками за природу, о возможностях и обязанностях каждого участвовать в сохранении и разумном использовании богатств Земли.
Томас Альва Эдисон — один из тех людей, кто внес наибольший вклад в тот облик мира, каким мы видим его сегодня. Этот американский изобретатель, самый плодовитый в XX веке, запатентовал более тысячи изобретений, которые еще при жизни сделали его легендарным. Он участвовал в создании фонографа, телеграфа, телефона и первых аппаратов, запечатлевающих движение, — предшественников кинематографа. Однако нет никаких сомнений в том, что его главное достижение — это электрическое освещение, пришедшее во все уголки планеты с созданием лампы накаливания, а также разработка первой электростанции.
Книга авторитетного британского ученого Джона Дрейера посвящена истории астрономии с древнейших времен до XVII века. Автор прослеживает эволюцию представлений об устройстве Вселенной, начиная с воззрений древних египтян, вавилонян и греков, освещает космологические теории Фалеса, Анаксимандра, Парменида и других греческих натурфилософов, знакомит с учением пифагорейцев и идеями Платона. Дрейер подробно описывает теорию концентрических планетных сфер Евдокса и Калиппа и геоцентрическую систему мироздания Птолемея.
Как коммунистическая и религиозная идеологии относятся к войне и советскому воинскому долгу? В чем вред религиозных предрассудков и суеверий для формирования морально-боевых качеств советских воинов? Почему воинский долг в нашей стране — это обязанность каждого советского человека защищать свой народ и его социалистические завоевания от империалистической агрессии? Почему у советских людей этот воинский долг становится их внутренней нравственной обязанностью, моральным побуждением к самоотверженной борьбе против врагов социалистической Родины? Автор убедительно отвечает на эти вопросы, использует интересный документальный материал.
В книге кратко излагаются вопросы возникновения авиационного вооружения, рассматриваются основы теории воздушной стрельбы и бомбометания, дается характеристика авиационных боеприпасов и различных прицельных устройств, применяемых на современных боевых самолетах. В книге также отводится место вопросам применения авиацией ракетного оружия. Современное состояние авиационного вооружения и тенденции его развития освещаются по зарубежным материалам, опубликованным в последние годы в журналах «Авиэйшн уик», «Флайт», «Орднанс» и др. Книга предназначается для солдат, матросов, сержантов, старшин, курсантов военных училищ и школ всех родов войск и видов вооруженных сил, членов ДОСААФ и для широкого круга молодежи, интересующейся авиацией. Книга может быть также полезной и для офицеров Советской Армии и Военно-Морского Флота.
В книге видного советского философа и историка науки Б. Г. Кузнецова рассказывается о жизни и деятельности великого русского ученого Дмитрия Ивановича Менделеева. Автор показывает сложный образ революционера в науке, величайшего химика, выдающегося технолога, патриота своей страны. Популярно излагается суть открытий и достижений ученого, их значение для развития современной науки, производства и военного дела.
Открытые в начале XX века ультразвуки нашли широкое применение в самых разнообразных областях науки и техники. Они помогают обнаруживать подводные лодки и различные препятствия на дне морей и рек, используются для промера глубин, для контроля качества металлических конструкций и деталей, для очистки воздуха, в медицине и фармацевтической промышленности и т. д. О том, что такое ультразвуковые волны, о способах их получения, свойствах и применении и рассказывает книга специалиста в области ультразвуков профессора доктора химических наук Бориса Борисовича Кудрявцева «О неслышимых звуках».