Страница:БСЭ-1 Том 46. Пола - Призмы оптические (1940).pdf/367

Эта страница не была вычитана

сокрушительной критике со стороны Р. Бойля (см.), к-рый ввел в науку новое понятие об элементах как о простых далее неразлагаемых веществах, из к-рых состоят все сложные вещества и на к-рые последние в конце-концов распадаются. С точки зрения этого нового понятия об элементах существует определенная граница для превращения веществ: может быть изменен элементарный состав сложных веществ, но ни один элемент (если только он действительно таковым является) не может быть превращен в другие элементы; попытки алхимического превращения металлов должны оставаться безрезультатными, т. к. металлы являются веществами элементарными. Положение о невозможности П. х. э., вылившееся с введением в химию атомного учения в положение о неизменности атомов и невозможности их превращения, являлось основной догмой для химиков на протяжении всего 19 в., т. к. не было известно фактов, к-рые противоречили бы этому положению. Однако последующий ход развития науки опроверг догму о невозможности П. х. э. и еще раз научно подтвердил правильность принципов диалектич. материализма о многообразии форм движения и превращения материи. Оказалось, что явление П. х. э. в природе имеет широкое распространение и может быть вызвано также искусственно.

Однако явление П. х. э. протекает совершенно независимо от химич. процессов и не может быть осуществлено действием химич. агентов.

При химических реакциях не изменяются заряд ядра атома и его масса (если не учитывать изменения массы в связи с изменением энергии).

П. х. э. является ядерным превращением. Начало этому новому взгляду на П. х. э. было положено открытием радиоактивных элементов (см.). Экспериментально было доказано, что атомы нек-рых тяжелых элементов (Ur, Th, Ba, Ро, Каи нек-рые др.) являются неустойчивыми.

Время от времени какой-нибудь атом взрывается, независимо от действия внешних физических и химических факторов, выбрасывая из себя быстрые а  — или /7  — частицы, превращаясь в атом другого элемента. Радиоактивные превращения являют собой пример естественного П. х. э. Экспериментальные доказательства искусственного П. х. э. впервые получил в 1919 Резерфорд (см.). Подвергая азот облучению а-частицами, он наблюдал распад его атомов, сопровождающийся образованием протонов (см.). Опытами Резерфорда было положено начало большому числу исследований в области искусственного П. х. э. По применяемым методам эти исследования могут быть разбиты на две группы: 1) П. х. э., вызываемое потоком быстро движущихся положительно заряженных частиц, 2) П. х. э., вызываемое электрически нейтральными частицами.

Впервые, как указывалось, для разрушения ядер были применены а-частицы, возникающие при радиоактивном распаде; скорость таких частиц достигает 15—20 тыс. кл/сек. Применяя этот же источник излучения, удалось наблюдать расщепление ядер В, F, Ne, Na, Mg, Si, P, S, Cl, К и др. Во всех случаях были констатированы процессы, аналогичные наблюдавшимся при расщеплении азота и сопровождающиеся выделением протонов. Наименьший заряд из тяжелых частиц имеют ядра водорода. Применяя эти последние для бомбардировки, можно вызвать П. х. э. при скоростях меньших, чем скорости а-частиц. Расщепление лития было первойядерной реакцией, которую удалось реализовать потоком быстрых протонов.

Еще более эффективной, чем бомбардировка ядер протонами, оказалась бомбардировка их ядрами водорода с атомным весом 2  — дейтонами iH, разгоняемыми в разрядных трубках. Наибольший эффект следовало бы ожидать при столкновении двух ядер водорода, имеющих, как известно, наименьший заряд. Впервые происходящий при этом процесс удалось выяснить Резерфорду (1933). Положительно заряженные частицы с успехом могут быть применены лишь для П. х. э. с небольшим порядковым номером. Чем больше заряд ядра, тем сильнее отталкивание а-частиц протонов или дейтонов и тем труднее реализовать с помощью этих частиц ядерное превращение. Значительные перспективы поэтому сулило открытие нейтронов, для к-рых не существуют те ограни-: чительные условия для сближения с ядрами, к-рые имеют место при применении положительно заряженных ядер гелия или водорода. Эти перспективы вполне оправдались. Уже через, полгода после открытия нейтронов Фезер получил ряд доказательств, что с помощью нейтронов относительно легко может быть осуществлено П. х. э. Ферми и другими были подвергнуты нейтронному воздействию почти вс& известные элементы периодич. системы, за исключением К, Хе и мало доступных радиоактивных элементов (из радиоактивных элементов подвергались облучению только уран и торий). Почти во всех случаях было констатировано наличие ядерных превращений. Таким образом, за последние несколько лет было показано, что почти все элементы могут быть подвергнуты превращению с помощью соответствующих воздействий. В процессе изучения П. х. э. были получены и такие элементы, которые вовсе ранее не наблюдались в природе, напр., искусственные радиоактивные элементы с порядковыми номерами 99 (эка-Re), 94 (экаOs) и т. д.

Хотя применение медленных нейтронов и сулит большие перспективы для П. х. э., особеннокогда будет найден более доступный источник нейтронов, чем процесс взаимодействия бериллия с быстрыми а-частицами, тем не менее мы еще очень далеки от того, чтобы осуществить, эти превращения в сколько-нибудь значительном масштабе. Лишь ничтожная доля атомов подвергается изменению и только чрезвычайно тонкие методы физико-химического исследования позволяют нам судить, что они действительно имеют место. По этой же причине также далеки мы от разрешения проблемы использования внутриатомной энергии, к-рая выделяется в нек-рых случаях в грандиозном масштабе при П. х. э. Естественное П. х. э. (радиоактивные явления) уже давно нашло себе практич. применение, напр., в медицине. Искусственное же П. х. э. находит применение при тонком анализе природных материалов и промышленных изделий. Значение исследований П.’ х. э. лежит сейчас, гл. обр., не в плоскости их непосредственно практического использования. Они чрезвычайно важны для решения проблем строения атомного ядра, выяснения общих законов изменения материи и общих проблем мироздания. В СССР исследования в области искусственного П. х. э. ведутся в Академии наук СССР, в Ленинградском и Украинском физико-технических ин-тах, при ряде кафедр физики, в университетах и др. вузах.