Ядерная энергия популярно

  • Ядерная энергия популярно    Атом составная часть любой молекулы вещества и имеет сложное строение. В центре атома находится ядро, окруженное электронным облаком, состоящим из орбит электронов Хотя понятие орбита электрона не совсем обычное. Физики говорят, что орбиты электронов - это геометрические места точек, в которых с наибольшей вероятностью может быть обнаружен электрон. Размеры ядра атома и орбиты электронов несоизмеримы. Размер ядра составляет примерно 10 в степени - 11 мм, а размер атома – 10 в степени - 7 мм.

    Следовательно, ядро атома меньше электронной его оболочки, примерно в десять тысяч раз! И это притом, что основная масса атома сосредоточена в ядре. Изучения ядра привлекало ученых давно, однако прямое наблюдение за строением ядра из-за малых его размеров оказалось невозможным. (На сегодняшний день нет таких приборов способных «заглянуть» внутрь ядра) Поэтому единственным методом исследования ядер – является исследование частиц, которые взаимодействуют с ядром. Имея заряд, массу и энергию таких частиц, характер их поглощения и рассеяния, ученые научились делать выводы о строении и свойствах ядер. Сравнив размер ядра, и его массу увидим, что последние обладают чудовищной плотностью. Ядра состоят из частиц имеющих положительный заряд – протонов и нейтральный заряд – нейтронов. По законам физики между положительными частицами существует кулоновское отталкивание, однако, несмотря на это ядра представляют собой устойчивые образования. Устойчивость означает, что в ядрах действуют силы притяжения – ядерные силы. Для того, чтобы определить величину этих сил, достаточно разрушить ядро внешними силами и измерить энергию, которая будет затрачена на разрушения ядра. Из закона сохранения энергии следует, что при образовании ядра из составляющих его нуклонов (ядерные частицы, протоны и нейтроны), должна выделиться та же энергия, которую необходимо затратить при расщеплении ядра на составляющие его частицы. При детальном исследовании ядер было установлено, что суммарная масса нуклонов составляющих ядро по отдельности, больше массы ядра которое образовалось из этих же нуклонов. То есть при синтезе ядра часть массы «исчезает». Это явление было названо дефектом масс и может, служить мерой энергии связи.

    Устойчивость ядер, выделение энергии при образовании ядра из нуклонов, свидетельствуют о том, что ядерные силы вплоть до некоторого расстояния между нуклонами являются силами притяжения. Ядерное притяжение гораздо сильнее электростатического отталкивания протонов.

    Таким образом, ядерные силы являются особыми силами, отличными по своей природе от всех известных сил. Они представляют собой пример так называемых сильных взаимодействий, которые интенсивно изучаются физиками.

    На практике, выделение колоссальной энергии при распаде атомного ядра, нашло применение в ядерных реакторах.

    Тэги: Ядерная энергия, атом, ядро, протоны, нейтроны, нуклоны