Водородът и бъдещето

Думите "деутерий" и "тритий" ни напомнят, че днес човекът има най-мощния източник на енергия, отделена по време на реакцията:

Тази реакция започва при 10 милиона градуса и протича в незначителни части от секундата, когато термоядрена бомба избухне и на Земята се освободи гигантско количество енергия.

Водородните бомби понякога се сравняват със слънцето. Вече видяхме обаче, че на Слънцето се извършват бавни и стабилни термоядрени процеси. Слънцето ни дава живот, а водородната бомба обещава смърт ...

Но някой ден ще дойде време - и това време не е далеч - когато мярката за стойност няма да бъде златото, а енергията. И тогава водородните изотопи ще спасят човечеството от наближаващия енергиен глад: при контролирани термоядрени процеси всеки литър естествена вода ще осигури същото количество енергия, колкото сега го дават 300 литра бензин. И човечеството ще си спомни с недоумение, че е имало време, когато хората са се заплашвали един друг с живителен източник на топлина и светлина ...

Физическите и химичните свойства на изотопите на всички елементи, с изключение на водорода, са практически еднакви: в крайна сметка за атомите, чиито ядра се състоят от няколко протона и неутрона, това не е толкова важно - един по-малко неутрон или още един неутрон. Но ядрото на водородния атом е единичен протон и ако към него се добави неутрон, масата на ядрото ще се увеличи почти двойно и ако се добавят два неутрона, той ще се утрои. Следователно лекият водород (протиум) кипи при минус 252,6 ° C и точката на кипене на изотопите му се различава от тази стойност с 3,2 ° (деутерий) и 4,5 ° (тритий). Това е много голяма разлика за изотопите.!

Удивителните изотопи не са еднакво често срещани в природата: има един деутериев атом за около 7000 и един бета атом от радиоактивен тритий за милиард милиарда протиеви атоми. Друг, изключително нестабилен изотоп на водорода, 4 Н, е получен изкуствено.

Относителната маса на лекия водороден изотоп беше определена с фантастична точност: 1.007276470 (ако вземем масата на въглеродния изотоп 12 С равна на 12.0000000). Ако например дължината на екватора се измерва с такава точност, грешката няма да надвишава 4 cm!

Но защо е необходима такава точност? В края на краищата всяка нова фигура изисква все повече усилия от експериментаторите ... Тайната се разкрива просто: ядра на протий, протони, участват в много ядрени реакции. И ако са известни масите на реагиращите ядра и масите на реакционните продукти, тогава използвайте формулата Е. = mc 2, неговият енергиен ефект може да бъде изчислен. И тъй като енергийните ефекти на дори ядрените реакции са придружени само от малка промяна в масата, тогава тези маси трябва да се измерват възможно най-точно.