CINXE.COM
16.6. Нейтрон вступає в дію. Поділ урану. Плутоній - Енергетика: історія, сучасність і майбутнє
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd"> <html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="uk-ua" lang="uk-ua" dir="ltr" > <head> <base href="http://energetika.in.ua/ua/books/book-2/part-4/section-16/16-6" /> <meta http-equiv="content-type" content="text/html; charset=utf-8" /> <meta name="author" content="Super User" /> <meta name="generator" content="Joomla! - Open Source Content Management" /> <title>16.6. Нейтрон вступає в дію. Поділ урану. Плутоній - Енергетика: історія, сучасність і майбутнє</title> <link href="/templates/energy/favicon.ico" rel="shortcut icon" type="image/vnd.microsoft.icon" /> <link rel="stylesheet" href="/plugins/system/jcemediabox/css/jcemediabox.css?version=113" type="text/css" /> <link rel="stylesheet" href="/plugins/system/jcemediabox/themes/standard/css/style.css?version=113" type="text/css" /> <link rel="stylesheet" href="/media/mod_languages/css/template.css" type="text/css" /> <link rel="stylesheet" href="/modules/mod_breadcrumbs_advanced/UWXslider.css" type="text/css" /> <link rel="stylesheet" href="/cache/mod_universal_ajaxlivesearch_theme/164/style.css" type="text/css" /> <link rel="stylesheet" href="http://energetika.in.ua/modules/mod_icemegamenu/themes/default/css/default_icemegamenu.css" type="text/css" /> <script src="/media/system/js/mootools-core.js" type="text/javascript"></script> <script src="/media/system/js/core.js" type="text/javascript"></script> <script src="/media/system/js/caption.js" type="text/javascript"></script> <script src="/plugins/system/jcemediabox/js/jcemediabox.js?version=113" type="text/javascript"></script> <script src="/media/system/js/mootools-more.js" type="text/javascript"></script> <script src="http://energetika.in.ua/modules/mod_vtem_fancymenu/assets/jquery2.js" type="text/javascript"></script> <script src="http://energetika.in.ua/modules/mod_vtem_fancymenu/assets/accordion.js" type="text/javascript"></script> <script src="/modules/mod_breadcrumbs_advanced/UWXbcadvcm.js" type="text/javascript"></script> <script src="/modules/mod_universal_ajaxlivesearch/engine/dojo.js" type="text/javascript"></script> <script src="/modules/mod_universal_ajaxlivesearch/engine/dojo.xd.js" type="text/javascript"></script> <script src="/modules/mod_universal_ajaxlivesearch/engine/engine.js" type="text/javascript"></script> <script src="http://energetika.in.ua/modules/mod_icemegamenu/assets/js/icemegamenu.js" type="text/javascript"></script> <script type="text/javascript"> window.addEvent('load', function() { new JCaption('img.caption'); }); JCEMediaObject.init('/', {flash:"10,0,22,87",windowmedia:"5,1,52,701",quicktime:"6,0,2,0",realmedia:"7,0,0,0",shockwave:"8,5,1,0"});JCEMediaBox.init({popup:{width:"",height:"",legacy:0,lightbox:0,shadowbox:0,resize:1,icons:1,overlay:1,overlayopacity:0.8,overlaycolor:"#000000",fadespeed:500,scalespeed:500,hideobjects:0,scrolling:"fixed",close:2,labels:{'close':'Закрити','next':'Наступне','previous':'Попереднє','cancel':'Скасувати','numbers':'{$current} з {$total}'}},tooltip:{className:"tooltip",opacity:0.8,speed:150,position:"br",offsets:{x: 16, y: 16}},base:"/",imgpath:"plugins/system/jcemediabox/img",theme:"standard",themecustom:"",themepath:"plugins/system/jcemediabox/themes"}); window.addEvent('domready', function() { new BreadCrumbs({ fxOptions: { duration: 500, transition: 'sine:out' }, collapsedWidth: 120, collapseAnimate: 1 }); }); dojo.addOnLoad(function(){ var ajaxSearch = new AJAXSearch({ node : dojo.byId('offlajn-ajax-search'), productsPerPlugin : 4, searchRsWidth : 250, resultElementHeight : 66, minChars : 2, searchBoxCaption : 'Пошук...', noResultsTitle : 'Знайдено (0)', noResults : 'Нічого не знайдено', searchFormUrl : '/index.php', enableScroll : '1', showIntroText: '0', scount: '10', stext: 'No results found. Did you mean?', moduleId : '164', resultAlign : '0', targetsearch: '0', linktarget: '0', keypressWait: '500' }) }); </script> <link rel="stylesheet" href="/templates/system/css/system.css" type="text/css" /> <link rel="stylesheet" href="/templates/energy/css/template.css" type="text/css" /> <script> (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){ (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o), m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m) })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga'); ga('create', 'UA-3427656-31', 'energetika.in.ua'); ga('send', 'pageview'); </script> </head> <body> <div class="body3"> <table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1050px;min-width:1050px;"><tr><td> <div class="containerf"><div class="containerff"> <div class="header" > <table cellpadding="0" cellspacing="0"> <tr><td style="width:440px;"> <div style="top:1px;left:-12px;display:block;position:absolute;z-index:999999;"><img src="/templates/energy/images/sv-gr2sm.jpg" /></div> <div class="sv"> <div class="custom" > <p>Бог проявив щедрість,<br />коли подарував світу таку людину...</p> <p><em>Світлані Плачковій присвячується</em></p></div> </div> </td><td> <div class="logo2"> <a href="/"></a> </div> <div class="sv2a"> <div class="custom" > <p>Видання присвячується дружині, другу й соратнику,<br />автору ідеї, ініціатору й організатору написання цих книг<br /><strong>Світлані Григорівні Плачковій</strong>, що стало її останнім<br />внеском у свою улюблену галузь – енергетику.</p></div> </div> </td></tr> <tr><td colspan="2"><div class="line4"></div></td></tr> </table> <div class="topmenu"> <div class="icemegamenu"><ul id="icemegamenu"><li id="iceMenu_101" class="iceMenuLiLevel_1"><a href="http://energetika.in.ua/" class=" iceMenuTitle"><span class="icemega_title icemega_nosubtitle">Головна</span></a></li><li id="iceMenu_139" class="iceMenuLiLevel_1"><a href="/ua/about-books" class=" iceMenuTitle"><span class="icemega_title icemega_nosubtitle">Про видання</span></a></li><li id="iceMenu_140" class="iceMenuLiLevel_1 parent active"><a href="/ua/books" class="icemega_active iceMenuTitle"><span class="icemega_title icemega_nosubtitle">Читати</span></a><ul class="icesubMenu sub_level_1" style="width:280px"><li><div style="float:left;width:280px" class="iceCols"><ul><li id="iceMenu_144" class="iceMenuLiLevel_2"><a href="/ua/books/book-1" class=" iceMenuTitle"><span class="icemega_title icemega_nosubtitle">Книга 1. Від вогню та води до електрики</span></a></li><li id="iceMenu_217" class="iceMenuLiLevel_2"><a href="/ua/books/book-2" class=" iceMenuTitle"><span class="icemega_title icemega_nosubtitle">Книга 2. Пізнання й досвід – шлях до сучасної енергетики</span></a></li><li id="iceMenu_310" class="iceMenuLiLevel_2"><a href="/ua/books/book-3" class=" iceMenuTitle"><span class="icemega_title icemega_nosubtitle">Книга 3. Розвиток теплоенергетики та гідроенергетики</span></a></li><li id="iceMenu_392" class="iceMenuLiLevel_2"><a href="/ua/books/book-4" class=" iceMenuTitle"><span class="icemega_title icemega_nosubtitle">Книга 4. Розвиток атомної енергетики та об’єднаних енергосистем</span></a></li><li id="iceMenu_453" class="iceMenuLiLevel_2"><a href="/ua/books/book-5" class=" iceMenuTitle"><span class="icemega_title icemega_nosubtitle">Книга 5. Електроенергетика та охорона навколишнього середовища. Функціонування енергетики в сучасному світі</span></a></li></ul></div></li></ul></li><li id="iceMenu_573" class="iceMenuLiLevel_1"><a href="/ua/avtori" class=" iceMenuTitle"><span class="icemega_title icemega_nosubtitle">Автори</span></a></li><li id="iceMenu_141" class="iceMenuLiLevel_1"><a href="/ua/buy" class=" iceMenuTitle"><span class="icemega_title icemega_nosubtitle">Замовити</span></a></li><li id="iceMenu_1014" class="iceMenuLiLevel_1"><a href="/ua/vidguki" class=" iceMenuTitle"><span class="icemega_title icemega_nosubtitle">Відгуки</span></a></li><li id="iceMenu_142" class="iceMenuLiLevel_1"><a href="/ua/contacts" class=" iceMenuTitle"><span class="icemega_title icemega_nosubtitle">Контакти</span></a></li></ul></div> <script type="text/javascript"> window.addEvent('domready', function() { if(document.getElementById('icemegamenu')!= null) var myMenu = new MenuMatic({id:'icemegamenu', subMenusContainerId: 'subMenusContainer', effect:'slide & fade', duration:600, physics:Fx.Transitions.Pow.easeOut, hideDelay:1000, opacity:95 }); }); </script> </div> <div class="search2"> <div id="offlajn-ajax-search"> <div class="offlajn-ajax-search-container"> <form id="search-form" action="/ua/search" method="get" onSubmit="return false;"> <div class="offlajn-ajax-search-inner"> <input type="text" name="searchword" id="search-area" value="" autocomplete="off" /> <input type="hidden" name="option" value="com_search" /> <div id="search-area-close"></div> <div id="ajax-search-button"><div class="magnifier"></div></div> <div class="ajax-clear"></div> </div> </form> <div class="ajax-clear"></div> </div> </div> <div class="ajax-clear"></div> </div> </div> <div class="component"> <div class="content"> <div class="line2"></div> <h3 class="book">Книга 2. Пізнання й досвід – шлях до сучасної енергетики</h3><div id="breadcrumbs"> <div class="breadcrumbs"> <div class="UWXbca" ><ul> <li><a href="/ua/books/book-2" class="pathway">Книга 2. Пізнання й досвід – шлях до суч</a>… <img src="/templates/energy/images/system/arrow.png" alt="" /> <li><a href="/ua/books/book-2/part-4" class="pathway">ЧАСТИНА 4. Становлення атомної енергетик</a>… <img src="/templates/energy/images/system/arrow.png" alt="" /> <li><a href="/ua/books/book-2/part-4/section-16" class="pathway">Розділ 16. Від відкриття радіоактивності</a>… <img src="/templates/energy/images/system/arrow.png" alt="" /> <li></div> </div> </div> <div id="system-message-container"> </div> <div class="item-page"> <h2> 16.6. Нейтрон вступає в дію. Поділ урану. Плутоній </h2> <p> До певного часу ядерними снарядами для перетворення елементів служили заряджені частинки – <span class="ds26"><span style="font-size: 12pt; line-height: 115%; font-family: 'Times New Roman','serif'; color: #231f20; position: relative; top: -0.5pt; letter-spacing: -0.1pt;">α</span></span>-частинки і протони. Після відкриття нейтрона і встановлення будови атомних ядер стало зрозуміло, що нейтрони можуть проникати в ядро атома значно легше, бо вони не мають заряду, а маса їх зосереджена у значно меншому об’ємі, ніж у протона. Поглинання нейтронів речовиною відбувається при співударі нейтронів з ядрами атомів матеріалу поглинача, тому воно дуже мале і однакове у всіх напрямках.</p> <p>У тому ж 1932 році Н. Фезер, бомбардуючи азот випромінюванням берилій-полонієвого джерела, виявив з допомогою камери Вільсона розщеплення ядра азоту. Йому вдалось розрізнити два різних процеси розщеплення: один супроводжувався захопленням бомбардуючого нейтрона, інший проходив без захоплення.</p> <p>У цьому ж році Ліза Мейтнер і К. Філіпп домоглись розщеплення нейтронами ядра атому кисню.</p> <p>Нейтрони виявились особливо ефективним засобом для розщеплення атомів. «Велика ефективність в одержанні ядерних реакцій, – говорить Чедвік у своїй Нобелівській лекції у 1935 р., – легко пояснюється. При зіткненні зарядженої частинки з ядром атому імовірність її проникнення в ядро обмежена кулонівською силою взаємодії частинки з ядром, що визначає мінімальну відстань, на яку може наблизитись частинка і яка зростає зі збільшенням атомного номеру ядра і швидко стає такою великою, що імовірність проникнення частинки в ядро виявляється дуже малою. У випадку співудару нейтрона з ядром обмеження такого типу не існує. Сила взаємодії нейтрона з ядром дуже мала, лише на дуже малих відстанях вона починає швидко зростати і має характер притягання. Замість потенціального бар’єру, як у випадку заряджених частинок, нейтрон зустрічає «потенціальну яму». Через це нейтрони навіть дуже малої енергії можуть проникати в ядро».</p> <p class="cit"><span><img class="imgleft" src="/images/Kniga_2/Image_446.png" alt="" /></span><strong>Ліза Мейтнер</strong> (1878–1968) – відомий австрійський фізик. ЇЇ роль в процесі становлення ядерної фізики як самостійної галузі науки важко переоцінити. Після закінчення Віденського університету (1906 р.) з 1907 року вона розпочала свою наукову діяльність в лабораторії Отто Гана в Берліні як запрошений дослідник. У 1912–1915 рр. Л. Мейтнер працювала в Інституті теоретичної фізики Берлінського університету, а у 1917–1933 рр. керувала фізичним відділом Інституту кайзера Вільгельма в Берліні, одночасно займаючись викладацькою діяльністю в Берлінському університеті (з 1926 р. – на посаді професора). Після приходу до влади нацистів Мейтнер емігрувала в Данію, а у 1938 році переїхала у Швецію і з цього року розпочалась її робота у Нобелівському інституті в Стокгольмі. У 1947 р. стала професором Вищої технічної школи в Стокгольмі. Дослідження радіоактивності та одержання радіоактивних хімічних елементів зробилися справою життя Л. Мейтнер. У 1939 році (спільно з О. Фрішем) теоретично пояснила досліди О. Гана і Ф. Штрассмана. Спостережуване явище Мейтнер пояснила як новий тип розщеплення атома – поділ ядра урану на два осколки, ввівши тим самим термін «поділ» в ядерну фізику, і передбачила існування ланцюгової ядерної реакції поділу.</p> <p><span> </span></p> <p class="cit"><span><img class="imgleft" src="/images/Kniga_2/Image_447.png" alt="" /></span><strong>Енріко Фермі</strong> (1901–1954) – видатний італійський фізик, який займався теоретичною та експериментальною фізикою, астрономією, атомною фізикою, лауреат Нобелівської премії. Після закінчення у 1922 року Пізанського університету навчався у Німеччині та Нідерландах. У 1926–1938 рр. – професор Римського університету, після еміграції у 1938 р. з фашистської Італії у 1939–1945 рр. – професор Колумбійського університету, керував дослідницькими роботами у США в галузі використання ядерної енергії, а з 1946 року – професор Чиказького університету. «Якщо можна говорити про покликання, то, без сумніву, Фермі ... народжений фізиком», – писав про нього відомий вчений Б. Понтекорво.</p> <p>Відкриття нейтрона привело до сучасних уявлень про будову атомного ядра із протонів і нейтронів. Цю гіпотезу запропонував Д.Д. Іваненко, а В. Гейзенберг створив теорію сталості атомного ядра і закони радіоактивного розпаду. Після прийняття цієї теорії будови ядра відразу визначилась кількість нейтронів і протонів в ядрі: кількість нейтронів приблизно дорівнює кількості протонів; виняток становлять ядра важких елементів, в яких надлишкова кількість нейтронів. Проблему ядерних сил, що забезпечують сталість таких ядер, не розв’язано до цього часу. У березні 1934 р. невдовзі після публікацій Ірен і Фредеріка Жоліо-Кюрі щодо штучної радіоактивності Енріко Фермі у Римі вирішив провести аналогічні експерименти, використовуючи нейтрони як бомбардуючі частинки і застосовуючи для цього берилійполонієве джерело.</p> <p>Методика експериментів, які проводив Е. Фермі, була простою. Джерело нейтронів у вигляді циліндричної ампули, що містила порошок берилію і еманацію радію, розміщувалось всередині циліндричних зразків із досліджуваних речовин. Після опромінення протягом деякого часу зразок переносився до лічильника Гейгера–Мюллера, що реєстрував випромінювання. Таким способом було вивчено взаємодію нейтронів з фтором, алюмінієм, кремнієм, фосфором, хлором, залізом, кобальтом, сріблом, йодом: всі ці елементи активувались.</p> <p>Результати цих досліджень та їх інтерпретація були викладені у листі в журнал «Ricerca scientifica» від 25 березня 1934 року, опублікованому під назвою «Радіоактивність, наведена нейтронним бомбардуванням».</p> <p>Для подальшого розвитку досліджень Е. Фермі залучає молодих вчених Е. Амальді, Е. Сегре, О. Д’Агостіно, Ф. Розетті, Б. Понтекорво. Інтенсивному опроміненню нейтронами було піддано 63 елементи, для 37 з них надійно встановлено явище штучної радіоактивності. У процесі цих досліджень було виявлено, що розміщення зразку з джерелом всередині парафінового блоку збільшує швидкість активації зразків іноді у 100 разів. Це явище стало несподіванкою для всіх. Незабаром Е. Фермі встановив, що речовина, яка містить водень, набагато сильніше уповільнює нейтрони, ніж інші речовини, які його не містять. Це пояснювалось тим, що маси нейтрона і протона практично однакові й при кожному співударі їх кінетична енергія перерозподіляється майже порівну: Фермі легко довів, що нейтрон з енергією 1 МеВ після 20 співударів з атомами водню втрачає свою енергію майже до рівня, який відповідний тепловому збудженню. Звідси випливає, що, проходячи шар речовини, збагаченої воднем, нейтрони швидко втрачають свою енергію, перетворюючись у повільні нейтрони, швидкість яких визначається тепловим збудженням, тобто температурою уповільнювача.</p> <p>До грудня 1934 р. дослідження уповільнення нейтронів різними речовинами були завершені. Вони показали, що уповільнення нейтронів впливає на процес їх радіаційного захоплення. Одночасно був виявлений ефект непружного зіткнення нейтронів з атомними ядрами. Ефект уповільнення нейтронів речовинами, що містять водень (парафін, вода і т.ін.), був запатентований у 1935 році.</p> <p>У зв’язку з цим група Фермі приступила до систематичного вивчення поглинання і дифузії нейтронів різних енергетичних груп. Виявилось, що нейтрони, які сильно поглинаються кадмієм (тобто теплові нейтрони), за своїми властивостями різко відрізняються від нейтронів, що проходять через фільтр з кадмію: їх альбедо (коефіцієнт відбивання) дорівнювало 0,83 і було зовсім незначним для інших нейтронів. Довжина дифузії цих нейтронів у парафіні складала 3 см, для нейтронів інших енергій вона була у 6 разів меншою. Довжина дифузії нейтронів виводилась із дифузійного рівняння з врахуванням витоку нейтронів з уповільнювача. Було встановлено, що нейтрони високих енергій при уповільнюванні трансформуються у теплові нейтрони, котрі мають, як з’ясувалося з допомогою селектора швидкостей, максвелівський розподіл. Ця робота була здійснена у 1935 році Хальбаном і Прайсверком (США).</p> <p>Опромінення елементів повільними нейтронами перевищило всі сподівання: майже у всіх випадках утворювались радіоактивні ізотопи. Як довели експерименти, найбільший ефект виникає при певній енергії нейтронів, відмінній для різних речовин. Нільс Бор пояснив це явище наявністю резонансу в цій області енергій нейтронів.</p> <p>У 1935 році були опубліковані результати експериментів Б’єрга і Весткотта, а також Муна і Тілмана, які свідчили, що поглинання повільних нейтронів різними елементами відбувається неоднаково і залежить від їх природи. Існуюча тоді теорія захоплення нейтронів атомними ядрами не пояснювала цього факту, вважаючи переріз (імовірність) поглинання обернено пропорційним швидкості нейтрону. Передбачалось, що ця енергетична залежність справедлива у широкому діапазоні енергій, включаючи і повільні нейтрони. Кроком вперед у розв’язанні цієї проблеми була публікація статей Брейта і Вігнера у журналі «Physical Review» і Бора у журналі «Nature» у 1936 р. Автори першої статті припустили, що нейтрон, проникнувши в атомне ядро, може віддати частину своєї енергії одному із ядерних компонентів і привести ядро у збуджений метастабільний стан, середній час життя якого достатній для створення малої ширини енергетичного рівня. Вони одержали формулу перерізу радіаційного захоплення, справедливу, коли нейтрон захоплюється одним єдиним резонансним рівнем. Ця формула називається однорівневою формулою Брейта–Вігнера.</p> <p>Бор розвинув нову концепцію ядерних процесів, згідно з якою всякий ядерний процес проходить через два незалежних етапи: утворення збудженого проміжного ядра внаслідок захоплення нейтрона і розпаду проміжного ядра із випромінюванням частинок або фотонів.</p> <p>Одержаних результатів було цілком достатньо, щоб приступити до систематичної класифікації ядерних реакцій, які викликаються нейтронами. Було встановлено, що всі елементи незалежно від їх атомної маси можуть бути активовані нейтронами. Одержаний у результаті ядерної реакції елемент іноді виявляється ізотопом опромінюваного ядра-мішені, в інших випадках його атомний номер на одну чи дві одиниці менший. З цієї точки зору було виявлено помітну різницю у поведінці легких і важких елементів: атомний номер радіоактивних продуктів легких елементів зазвичай менший атомного номера ядра-мішені, а радіоактивні продукти важких елементів завжди виявляються ізотопами опромінюваних нейтронами ядер. Взагалі результати, одержані при дослідженні легких елементів, можна пояснити протіканням реакцій (n, p) і (n, <span class="ds26"><span style="font-size: 12pt; line-height: 115%; font-family: 'Times New Roman','serif'; color: #231f20; position: relative; top: -0.5pt;">α</span></span>), за яких заряд ядра-мішені зменшується відповідно на одну чи дві одиниці через виліт протону чи <span class="ds26"><span style="font-size: 12pt; line-height: 115%; font-family: 'Times New Roman','serif'; color: #231f20;">α</span></span>-частинки. У цих процесах вилітаючій частинці доводиться долати електростатичний потенціальний бар’єр, а він тим вищий, чим важче залишкове ядро. Це міркування, справедливе для будь-якої бомбардуючої частинки, пояснює, чому подружжя Жоліо-Кюрі могло спостерігати штучну радіоактивність лише у легких атомних ядер. Пояснення ядерних реакцій, в яких атомний номер одержаних елементів залишається попереднім, наштовхнулось на труднощі, розв’язання котрих вимагало деякого часу.</p> <p>Продовжуючи експерименти з елементами зростаючого атомного номеру в першій половині 1934 року, в групі Фермі опромінили нейтронами уран.</p> <p>Очікуючи одержати наступні за ураном елементи в періодичній системі (трансуранові елементи), Фермі несподівано виявив чотирьох носіїв радіоактивного випромінювання з періодами напіврозпаду 10 с, 40 с, 13 хв. та 90 хв. Припускаючи, що відбувається наступна низка перетворень<br /><br /> <span><img src="/images/Kniga_2/Image_448.png" alt="" /></span></p> <p>Фермі вважав виділеними елементи 93 (аузовій, Ao) і 94 (гасперій, Hs). Метод ідентифікації цих елементів в експериментах Фермі не витримував критики. З діоксидом марганцю шляхом адсорбції могли виділятись багато інших елементів. Можливість поділу ядра урану при його опроміненні нейтронами, яка припускалась німецьким хіміком Ідою Ноддак у 1934 р. в опублікованій нею статті у «Журналі прикладної хімії», вчені групи Фермі чомусь не сприйняли і в майбутньому не могли зрозуміти чому.</p> <p>Вважаючи гіпотезу Фермі правильною, О. Ган, Л. Мейтнер і Ф. Штрассман у Німеччині повторили експерименти з опромінення урану нейтронами у 1935–1936 рр. Вважаючи елементи 93 і 94 аналогами елементів VII і VIII груп періодичної системи, вони представили наступну можливу схему перетворень:</p> <p><span><img src="/images/Kniga_2/Image_451.gif" alt="" /></span></p> <p>де Eka Ir, Eka Pt, Eka Au – екаелементи (іридій, платина, золото).</p> <p>Ця схема підтверджувалась деякими результатами, але однозначний результат не був одержаний.</p> <p>Е. Фермі, який одержав при опроміненні урану, а пізніше і торію нейтронами складну суміш радіоактивних продуктів, що зазнавали безліч послідовних <span class="ds45"><span style="font-size: 10pt; line-height: 115%; font-family: 'Times New Roman','serif'; color: #231f20; letter-spacing: 0.15pt;">β</span><span style="font-size: 6pt; line-height: 115%; font-family: 'Times New Roman','serif'; color: #231f20; position: relative; top: -4pt; letter-spacing: 0.1pt;">−</span></span>-розпадів, інтерпретував отримані результати, керуючись раніше встановленим правилом опису таких перетворень: випромінювання ядром атома <span class="ds45"><span style="font-size: 10pt; line-height: 115%; font-family: 'Times New Roman','serif'; color: #231f20; letter-spacing: 0.15pt;">β</span><span style="font-size: 6pt; line-height: 115%; font-family: 'Times New Roman','serif'; color: #231f20; position: relative; top: -4pt; letter-spacing: 0.1pt;">−</span>-</span>частинки (тобто електрону) утворює елемент наступного номеру в періодичній системі, що вказувало на існування цілого ряду нових елементів, розміщених в періодичній системі за останнім із відомих елементів – ураном. Фермі назвав ці елементи трансурановими:</p> <p><img src="/images/Kniga_2/Image_467.png" alt="" /> трансуранові елементи.</p> <p>У 1938 р. Ірен Жоліо-Кюрі та П. Савич помітили, що в урані, опроміненому нейтронами за методом Фермі, присутній елемент, схожий з лантаном. Ці досліди були повторені в тому ж році О. Ганом і Ф. Штрассманом у Німеччині. Вони підтвердили результати французьких колег і встановили, що новий помічений елемент дійсно має властивості лантану – елемента 57 третьої групи періодичної системи. Але цей елемент не міг бути одержаний за запропонованою Фермі схемою перетворень. Більш істинною, як тоді здавалось, була можливість одержати елемент актиній (89), ближче розміщений до урану. Але одержаний лантан за своїми властивостями відрізнявся від актинію – елементу із тієї ж групи періодичної системи. У процесі експериментів О. Ган виявив ще один продукт реакції, прийнятий за ізотоп радію (88), який явно відрізнявся від радію, але не відрізнявся від барію (56), що належав до тієї ж ІІ групи періодичної системи. Були спроби пояснити можливість появи актинію і радію при опроміненні урану нейтронами наступним ступінчатим <span style="font-size: 12pt; line-height: 115%; font-family: 'Times New Roman','serif'; color: #231f20; position: relative; top: -0.5pt; letter-spacing: 0.1pt;">α</span>-розпадом продукта цієї реакції ізотопу урану-239:</p> <p><span><img src="/images/Kniga_2/Image_452.png" alt="" /></span> </p> <p>Проте співробітник О. Гана фон Дросте не виявив випромінювання <span style="font-size: 12pt; line-height: 115%; font-family: 'Times New Roman','serif'; color: #231f20; position: relative; top: -0.5pt; letter-spacing: 0.1pt;">α</span>-частинок. Викликала сумнів і здатність повільних нейтронів відщеплювати від ядра урану дві <span class="ds26"><span style="font-size: 12pt; line-height: 115%; font-family: 'Times New Roman','serif'; color: #231f20; position: relative; top: -0.5pt; letter-spacing: 0.1pt;">α</span></span>-частинки. Нільс Бор, поставлений до відому О. Ганом, також сумнівався у такій можливості і, за його словами, скоріше визнав би утворення трансуранів і паризького лантану. З великими труднощами і поступово Ган та Штрассман уточнювали і розширювали уявлення про наслідки опромінення урану нейтронами, виявляючи радіохімічними та фізичними методами виникнення одного <span style="font-size: 10pt; line-height: 115%; font-family: 'Times New Roman','serif'; color: #231f20; letter-spacing: 0.15pt;">β</span><span style="font-size: 6pt; line-height: 115%; font-family: 'Times New Roman','serif'; color: #231f20; position: relative; top: -4pt; letter-spacing: 0.1pt;">−</span>-випромінювача за другим. Дослідження ускладнювались трьома обставинами: 1) невідомим виглядом первинної ядерної реакції нейтрона з ядром урану, атомна маса якого завжди вважалась рівною 238; 2) численністю <span class="ds45"><span style="font-size: 10pt; line-height: 115%; font-family: 'Times New Roman','serif'; color: #231f20; letter-spacing: 0.15pt;">β</span><span style="font-size: 6pt; line-height: 115%; font-family: 'Times New Roman','serif'; color: #231f20; position: relative; top: -4pt; letter-spacing: 0.1pt;">−</span></span>-випромінювачів – продуктів цієї реакції; 3) невизначеністю міркувань щодо хімічних властивостей трансуранових елементів. Відкритим залишалось принципове питання, чи продовжують трансуранові елементи останній ряд періодичної системи: радій (88), актиній (89), торій (90), протактиній (91), уран (92), трансуран 93 розміщується під ренієм, трансурани 94, 95 і 96 – відповідно під осмієм, іридієм і платиною; з елементу 97 розпочинається новий ряд періодичної системи, як із золота, срібла та інших, чи у злагоді зі старою гіпотезою Бора вже з актинію розпочинається друге сімейство «рідкісних земель» – актинідів, за типом лантанідів, які важко хімічно розділити.</p> <p>Виникло питання, як же одержуються з урану ізотопи елементів, маси атомів яких майже вдвічі менші маси атомів урану? У листі до О. Гана від 3 січня 1939 р. Л. Мейтнер пише: «Тепер я майже впевнена, що Ви дійсно відкрили розпад в барій, і вважаю це дійсно прекрасним результатом, з яким щиро вітаю тебе і Штрассмана». Ліза Мейтнер і Отто Фріш виступили в англійському журналі «Nature» зі спільною заміткою, в якій розщеплення урану назвали «<span class="s6">fission</span>» (поділ), і це пізніше стало загальноприйнятим. У листі, написаному німецькою мовою, воно визначалось як «поділ ядра на два приблизно однакових осколки, причому кожний містить більшу чи меншу кількість нейтронів». Відмітимо, що це пояснення мало відношення до продуктів реакції, які включались у схему у вигляді радію, актинію і торію. Що ж стосується трансуранів, то питання щодо них і далі залишалось відкритим. 10 січня 1939 р. О. Ган звертається в листі до О. Фріша: «Трансурани, судячи з усього, можуть залишатися на своїх місцях!.. Потрібні дещо більш швидкі нейтрони, щоб зруйнувати ядро торію».</p> <p class="ds26">14 січня Л. Мейтнер відповіла О. Гану: «Те, що і в ряду торію – радію є барій, варто було й чекати». Пізніше у замітці в журнал «Nature» вона пише: «Відщеплення однієї чи декількох <span style="font-size: 12pt; line-height: 115%; font-family: 'Times New Roman','serif'; color: #231f20; position: relative; top: -0.5pt; letter-spacing: -0.1pt;">α</span>-частинок від урану під дією нейтрона енергетично неможливе, тоді як розпад на два легких ядра через глибокий спад у кривій дефекту мас в області від <span class="s6">Z</span>=40 до <span class="s6">Z</span>=60 енергетично можливий і може бути зрозумілий з точки зору крапельної моделі ядра»; енергія осколків при цьому має досягати 200 МеВ (<span class="s6">Z </span>– атомний номер, тобто порядковий номер елементу в періодичній системі).</p> <p>Це наслідок того, що дефект маси атома урану істотно менший, ніж дефект маси атомів середньої частини періодичної системи. Якщо, таким чином, подібний перехід відбувається, то різниця дефектів мас проявляється у вигляді ядерної енергії.</p> <p><span><span class="easy_img_caption imgcenter" style="width:367px;"><img class="imgcenter" src="/images/Kniga_2/Image_454.gif" alt="Отто Ган і Фріц Штрассман. Фото 1967 р." /><span class="easy_img_caption_inner" style="">Отто Ган і Фріц Штрассман. Фото 1967 р.</span></span></span></p> <p>Як можливі пари поділу, порядкові номери яких у сумі дають 92, в замітці Л. Мейтнер і О. Фріша припускались барій (56) і криптон (36), а також стронцій (38) і ксенон (54). Повідомлялось також про успішний дослід О. Фріша щодо вивчення атомів віддачі при поділі. У цьому досліді вибуховий характер поділу атома урану випливав із того, що два продукти поділу розлітались у протилежні сторони з дуже великою швидкістю, як було встановлено за величиною іонізації повітря, що відбувалась, в умовах, коли всі іонізуючі заряджені частинки меншої швидкості, які створюють при іонізації менш ніж 500000 іонів, прискорювались за допомогою зовнішнього поля.</p> <p>Подальші дослідження довели, що серед осколків поділу зустрічається добра половина елементів періодичної системи (мал. 16.2).</p> <p>Відразу ж після перших публікацій О. Гана і Ф. Штрассмана про поділ ядра урану нейтронами досліди з розщепленням ядер були повторені та продовжені у багатьох інститутах світу. Майже всюди існували більш сильні джерела нейтронів, ніж в Інституті радіохімії О. Гана. У зв’язку з деякими публікаціями виникли гарячі дискусії щодо пріоритету, однак вони швидко розв’язувались.</p> <p>Суттєвим моментом відкриття Гана і Штрассмана було розщеплення урану повільними нейтронами.</p> <p>Три факти сьогодні не викликають заперечень: 1) ніхто до О. Гана та Ф. Штрассмана не брав до уваги таку своєрідну ядерну реакцію, як поділ ядер; 2) О. Ган та Ф. Штрассман дали остаточний доказ поділу своїми радіохімічними методами; 3) О. Ган та Ф. Штрассман запропонували перше фізичне пояснення і дали експериментальний доказ вибухового ядерного процесу, пов’язаного із вивільненням великої кількості енергії. Дуже велике значення мав остаточний доказ вперше поміченого Ганом, Штрассманом та іншими того факту, що процеси поділу стимулюються уповільненими вільними нейтронами (чверть року пізніше групою Жоліо-Кюрі).</p> <p>Як вже зазначалось раніше, радіоактивні речовини, утворювані при опроміненні урану повільними нейтронами, приписувались спочатку трансурановим елементам. Насправді, як встановили пізніше, ці речовини були продуктами реакції поділу урану. І, не дивлячись на те, що елементи з атомним номером, більшим 92, були присутні у продуктах реакції, їх не вдавалось ідентифікувати до тих пір, поки ситуація не стала яснішою після відкриття реакції поділу ядер урану. Серед різних носіїв радіоактивності у продуктах взаємодії урану з нейтронами спостерігалась активність з періодом напіврозпаду 23 хв. Цю активність неможливо було відділити від початкового урану, і у 1936 р. Ган, Мейтнер і Штрассман приписали її ізотопу урана – урану-239, який утворюється в реакції радіаційного захоплення повільних нейтронів (n,<span class="ds54"><span style="font-size: 12pt; line-height: 115%; font-family: 'Arial','sans-serif'; color: #231f20; position: relative; top: -0.5pt;">γ</span></span>):</p> <p><img src="/images/Kniga_2/Image_471.png" alt="" /></p> <p>Випромінивши <span style="font-size: 12pt; line-height: 115%; font-family: 'Arial','sans-serif'; color: #231f20; position: relative; top: -0.5pt;"><span style="font-size: 10pt; line-height: 115%; font-family: 'Times New Roman','serif'; color: #231f20; letter-spacing: 0.2pt;">β</span></span>-частинку (електрон), уран-239 мав утворити елемент 93:</p> <p><span><img src="/images/Kniga_2/Image_456.png" alt="" /></span><span class="ds57"><br /></span>але виявити це не вдавалося.</p> <p>На початку 1939 р. Е. Макміллан при експериментальній перевірці процесу поділу урану виявив у продуктах взаємодії повільних нейтронів з оксидом урану активності з періодами напіврозпаду 23 хв. і 2,3 дні. Активність з періодом напіврозпаду 2,3 дні за хімічними властивостями відповідала рідкісноземельним елементам, що було встановлено при добавленні рідкісноземельного елементу в розчин продуктів реакції як носія і наступному осадженні: осад забирав із собою цю активність.</p> <p class="ds31"><span><span class="easy_img_caption imgcenter" style="width:316px;"><img class="imgcenter" src="/images/Kniga_2/Image_461.png" alt="Мал. 16.2. Крива виходу продуктів поділу урану 235 під дією повільних нейтронів" /><span class="easy_img_caption_inner" style="">Мал. 16.2. Крива виходу продуктів поділу урану 235 під дією повільних нейтронів</span></span></span></p> <p>Спочатку припускали, що ця активність належить рідкісноземельному ізотопу, але пізніше було доведено, що це не так. У 1940 р. при подальших дослідженнях Е. Макміллан і Ф. Абельсон показали, що радіоактивний продукт із періодом напіврозпаду 2,3 дні утворюється при <span style="font-size: 10pt; line-height: 115%; font-family: 'Times New Roman','serif'; color: #231f20; letter-spacing: 0.2pt;">β</span>-розпаді урану-239, оскільки швидкість його утворення точно відповідала періоду напіврозпаду урану-239 (тобто 23 хв.). Отже, період напіврозпаду 2,3 дні належить елементу з номером 93 і має масове число 239:</p> <p><span><img src="/images/Kniga_2/Image_462.png" alt="" /></span></p> <p class="cit">Наприкінці 1934 р. відомий фізико-хімік Іда Ноддак виступила у «Журналі прикладної хімії» із загальною тезою: «Припустимо, що при бомбардуванні важких ядер нейтронами ці ядра розпадаються на декілька великих осколків, які є ізотопами відомих елементів, хоч і не сусідніх з опроміненими». Це пророцтво Ноддак тоді здавалося не вартим уваги: воно ігнорувало той факт, що у всіх без винятку відомих випадках перетворення ядер приводило до утворення ядер атомів сусідніх елементів. Л. Мейтнер у той час відмовилась обговорювати гіпотезу Іди Ноддак. У цієї гіпотези не було фізичної основи, тоді як проти утворення трансуранів у той період не свідчив ні один факт і ні одне теоретичне міркування. Сама Іда Ноддак не обстоювала свою гіпотезу, але заявила про свій пріоритет, як тільки Ган і Штрассман здійснили розщеплення урану. Однак Іда Ноддак припускала, що важкі ядра розпадаються при обстрілі швидкими нейтронами, оскільки нейтрони із берилій-полонієвого джерела мали енергію у декілька МеВ і такими були всі нейтронні джерела того часу. (Уповільнення нейтронів Фермі розпочав вивчати у 1935–1936 рр.).</p> <p>Відкритий таким чином перший трансурановий елемент був пізніше названий нептунієм (Np). У зв’язку з тим, що відкритий елемент виявився короткоживучим (2,3 дні), вивчення його хімічних властивостей було утрудненим. Тому складно було визначити місцеположення нептунія в періодичній системі. Якщо дотримуватись послідовності елементів актиній, торій, протактиній і уран, властивості яких відповідають їх гомологам (ітрій, гафній, тантал і вольфрам), то нептуній за своїми властивостями має відповідати ренію. Але дослідження Макміллана і Абельсона цього не підтвердили.</p> <p>При вивченні нептунію-239 Макміллан і Абельсон не виявили ніякої іншої активності, не дивлячись на те, що <span class="ds10"><span class="ds26"><span style="font-size: 11pt; line-height: 115%; font-family: 'Times New Roman','serif'; color: #231f20;">β</span></span></span>-розпад нептунію-239 мав привести до утворення елемента під номером 94. Вони вирішили, що дочірній елемент<sup><span class="ds31">239</span></sup>94 є <span style="font-size: 12pt; line-height: 115%; font-family: 'Times New Roman','serif'; color: #231f20; letter-spacing: 0.2pt;">α</span>-випромінювачем з великим періодом напіврозпаду (що відповідає низькій активності), що і підтвердилось пізніше.</p> <p>Першим ізотопом елементу під номером 94, який вдалося надійно ідентифікувати, був ізотоп з масовим числом 238, оскільки він мав значно менший період напіврозпаду і, відповідно, більш високу активність. Цей ізотоп був одержаний у 1940 р. Сіборгом, Макмілланом, Кеннеді та Уолом на циклотроні в Берклі (США) при опроміненні оксиду урана дейтронами:<br /><span><br /><img src="/images/Kniga_2/Image_463.gif" alt="" /></span></p> <p>Вони виявили, що в опроміненому зразку присутня активність, яка була виділена із суміші урану і нептунію хімічним шляхом, приписана елементу з номером 94 і названа плутонієм. Отже, плутоній-238 з періодом напіврозпаду 90 років утворюється внаслідок <span class="ds10"><span style="font-size: 11pt; line-height: 115%; font-family: 'Times New Roman','serif'; color: #231f20; position: relative; top: -0.5pt;">β</span></span>-розпаду нептунію-238:</p> <p><span><img src="/images/Kniga_2/Image_465.png" alt="" /></span></p> <p>З цим зразком, використовуючи метод ізотопних індикаторів, протягом 1941 року був розроблений метод відділення плутонію від урану та нептунію, а також визначено багато його хімічних властивостей.</p> <p>Найбільш важливий ізотоп, який ділиться, – плутоній-239 – був одержаний Сіборгом, Кеннеді, Сегре і Уолом у березні 1941 р. як продукт розпаду нептунію-239:<br /><br /><span><img src="/images/Kniga_2/Image_464.png" alt="" /></span></p> <p>Як і очікувалось, плутоній-239 був <span style="font-size: 12pt; line-height: 115%; font-family: 'Times New Roman','serif'; color: #231f20; letter-spacing: 0.25pt;">α</span>-випромінювачем з періодом напіврозпаду 24400 років. Виявилось, що ізотоп плутоній 239 здатний ділитись під дією повільних нейтронів, тому подальше його вивчення набуло особливого інтересу. Було прийняте рішення щодо виробництва плутонію у великих кількостях в ядерних реакторах за схемою:</p> <p><span><img src="/images/Kniga_2/Image_466.gif" alt="" /></span><br /><br />У 1942 р. в США був підготовлений план досліджень, в завдання яких входило дати відповідь на питання: чи можливо виділити у великих кількостях плутоній в реакторі, що містить звичайний уран і уповільнювач? У зв’язку з цим, використовуючи мікрокількості плутонію, були розроблені чотири різних методи промислового видалення плутонію із продуктів поділу урану.</p> </div> <div style="clear:both"></div><li class="iprev">Попередня:<br /><a href="/ua/books/book-2/part-4/section-16/16-5" class="sublevel_nav">16.5. Штучна радіоактивність</a></li><li class="inext">Читати далі:<br /><a href="/ua/books/book-2/part-4/section-16/16-7" class="sublevel_nav">16.7. Ланцюгова ядерна реакція поділу урану</a></li> </div></div> <script type="text/javascript"> $.noConflict(); jQuery(function() { jQuery('#vt_menu').accordion({ container: false, initShow: '#current', event: 'click', standardExpansible: false, interval: 400, showMethod: 'slideDown', hideMethod: 'slideUp', showSpeed: 400, hideSpeed: 800, scrollSpeed: 600 }); }); </script> <style type="text/css"> ul.vt_fancymenu { list-style: none; margin: 0; padding: 0; } ul.vt_fancymenu li a{ padding: 0; background: url(http://energetika.in.ua/modules/mod_vtem_fancymenu/assets/images/arrow1.png) no-repeat 0 2px!important; list-style: none; margin: 0; } ul.vt_fancymenu li.havechild a { background: url(http://energetika.in.ua/modules/mod_vtem_fancymenu/assets/images/menu_bg.png) 0 1px no-repeat !important; } ul.vt_fancymenu li li { margin: 0; } ul.vt_fancymenu li li.first { border-top: none; } ul.vt_fancymenu li.active, ul.vt_fancymenu li.havechild.open, ul.vt_fancymenu li a.open, ul.vt_fancymenu li a:hover.open { background: url(http://energetika.in.ua/modules/mod_vtem_fancymenu/assets/images/menu_bg_act.png) 0 2px no-repeat !important; color:#f4e9cf; } ul.vt_fancymenu li li.active, ul.vt_fancymenu li li.havechild, ul.vt_fancymenu li li.havechild:hover { background: none !important; } ul.vt_fancymenu li li.sfhover, ul.vt_fancymenu li li:hover { background: none !important; } ul.vt_fancymenu li a { display: block; padding: 0 0px 0 10px; color:#fff; cursor: pointer; text-decoration: none; } ul.vt_fancymenu li.active li a, ul.vt_fancymenu li { color: #000; } ul.vt_fancymenu li li.active a.active, ul.vt_fancymenu li.active a.active, ul.vt_fancymenu .current a{ color: #ffecac; } ul.vt_fancymenu li a:hover, ul.vt_fancymenu li a:active, ul.vt_fancymenu li a:focus { color:#fff1c7; } ul.vt_fancymenu li ul { list-style: none; margin: 0; padding: 0 0 0 10px; } ul.vt_fancymenu li li, ul.vt_fancymenu li li li.first { background: none!important; margin: 0; } ul.vt_fancymenu li li a, ul.vt_fancymenu li li.last-child a, ul.vt_fancymenu li li li.last-child a, ul.vt_fancymenu li.last-child a{ background: url(http://energetika.in.ua/modules/mod_vtem_fancymenu/assets/images/arrow1.png) no-repeat 2px 2px!important; border: none; font-weight: normal !important; padding-left: 10px !important; } ul.vt_fancymenu li li#current a, ul.vt_fancymenu li#current a{ background: url(http://energetika.in.ua/modules/mod_vtem_fancymenu/assets/images/arrow_hover1.png) no-repeat 0 3px!important; color:#ffe26f; } ul.vt_fancymenu li li.havechild > a { background-image: url(http://energetika.in.ua/modules/mod_vtem_fancymenu/assets/images/arrow.png); } ul.vt_fancymenu li li a.active, ul.vt_fancymenu li li a.open { background: url(http://energetika.in.ua/modules/mod_vtem_fancymenu/assets/arrow_hover1.png) no-repeat 0 1px; color: #f4e9cf; } ul.vt_fancymenu li li.havechild > a.active, ul.vt_fancymenu li li.havechild > a.open { background-image: url(http://energetika.in.ua/modules/mod_vtem_fancymenu/assets/images/arrow_hover.png); } ul.vt_fancymenu ul { overflow: hidden; left: auto; } ul.vt_fancymenu {font-size:8pt;line-height:105%;font-family:arial;} ul.vt_fancymenu li a,ul.vt_fancymenu li a:link,ul.vt_fancymenu li a:visited{display:block;width:100%;height:100%;text-align:left; text-decoration:none;} ul.vt_fancymenu li a:hover,ul.vt_fancymenu li ul li a:hover,ul.vt_fancymenu li a:focus,ul.vt_fancymenu li.active a,ul.vt_fancymenu li li.vtemfancyhover a span,ul.vt_fancymenu li ul li.vtemfancyhover ul li.vtemfancyhover a span,ul.vt_fancymenu li ul li.vtemfancyhover ul li.vtemfancyhover ul li.vtemfancyhover a span{background-color:transparent !important; outline:none;} ul.vt_fancymenu li.zactive a{background-color:transparent !important; outline:none;} ul.vt_fancymenu li li a,ul.vt_fancymenu li li a:link,ul.vt_fancymenu li li a:visited, ul.vt_fancymenu li li.vtemfancyhover ul li a span, ul.vt_fancymenu li ul li.vtemfancyhover ul li.vtemfancyhover ul li a span,ul.vt_fancymenu li ul li.vtemfancyhover ul li.vtemfancyhover ul li.vtemfancyhover ul li a span{text-align:left; font-weight:normal;padding:0; line-height:120%;margin-right:20px;} ul.vt_fancymenu li li.parent{background:url(http://energetika.in.ua/modules/mod_vtem_fancymenu/assets/images/arrow.gif) 98% 10px no-repeat;} ul.vt_fancymenu li li.vtemfancyhover{background:url(http://energetika.in.ua/modules/mod_vtem_fancymenu/assets/images/arrow1.gif) 98% 10px no-repeat !important;} /*/////////////////////////////////////////////////////////////*/ ul.vt_fancymenu{margin:0px !important; padding:5px 33px 0px 15px!important; list-style:none !important; position:fixed;overflow:auto; height:100%;top:0px; z-index:9999; background:#937c60 url(http://energetika.in.ua/modules/mod_vtem_fancymenu/assets/images/line1.png) top right repeat-y; left:0px; -moz-box-shadow: inset 0 0 20px #514230; -webkit-box-shadow: inset 0 0 20px #514230; box-shadow: inset 0 0 20px #514230; } .vt_fancymenu li.level0{background-color:#937c60; } ul.vt_fancymenu > li {width:140px; margin:0; background-image:url(http://energetika.in.ua/modules/mod_vtem_fancymenu/assets/images/line.png); background-position:left bottom; background-repeat:repeat-x; padding:8px 0;} ul.vt_fancymenu ul li {padding:5px 5px 5px 0; margin:0;} ul.vt_fancymenu li:hover ul {display:block;} </style> <div class="vt_menu_wapper"> <ul id="vt_menu" class="vt_fancymenu"> <li ><a href="/ua/books/book-2/intro" ><span>Вступ</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-1" ><span>ЧАСТИНА 1. Мистецтво пізнавати навколишній світ</span></a></li><li class="first havechild"><a href="/ua/books/book-2/part-2" ><span>ЧАСТИНА 2. Розвиток вчення про теплоту, термодинаміку, теплопередачу і теплові машини </span></a><ul class="vt_menu_sub"><li class="first havechild"><a href="/ua/books/book-2/part-2/section-1" ><span>Розділ 1. Теплота</span></a><ul class="vt_menu_sub"><li ><a href="/ua/books/book-2/part-2/section-1/1-1" ><span>1.1. Агрегатні стани тіл</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-2/section-1/1-2" ><span>1.2. Природа теплоти. Принцип еквівалентності. Закон збереження енергії</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-2/section-1/1-3" ><span>1.3. Енергія. Види енергії та їх особливості</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-2/section-1/1-4" ><span>1.4. Теплоємність</span></a></li></ul></li><li class="first havechild"><a href="/ua/books/book-2/part-2/section-2" ><span>Розділ 2. Основи термодинаміки </span></a><ul class="vt_menu_sub"><li ><a href="/ua/books/book-2/part-2/section-2/2-1" ><span>2.1. Предмет і метод термодинаміки</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-2/section-2/2-2" ><span>2.2. Основні поняття і визначення</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-2/section-2/2-3" ><span>2.3. Перший закон термодинаміки</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-2/section-2/2-4" ><span>2.4. Другий закон термодинаміки</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-2/section-2/2-5" ><span>2.5. Поняття ексергії</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-2/section-2/2-6" ><span>2.6. Третій закон термодинаміки (тепловий закон Нернста)</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-2/section-2/2-7" ><span>2.7. Ентропія і невпорядкованість (статистичний характер другого закону термодинаміки)</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-2/section-2/2-8" ><span>2.8. Філософсько-методологічні основи другого закону термодинаміки</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-2/section-2/2-9" ><span>2.9. Термодинаміка на рубежі ХХІ століття. Стан і перспективи</span></a></li></ul></li><li class="first havechild"><a href="/ua/books/book-2/part-2/section-3" ><span>Розділ 3. Основи теплопередачі </span></a><ul class="vt_menu_sub"><li ><a href="/ua/books/book-2/part-2/section-3/3-1" ><span>3.1. Способи перенесення теплоти</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-2/section-3/3-2" ><span>3.2. Класифікація способів перенесення теплоти</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-2/section-3/3-3" ><span>3.3. Деякі основні напрями розвитку теорії і практики теплопередачі на сучасному етапі</span></a></li></ul></li><li class="first havechild"><a href="/ua/books/book-2/part-2/section-4" ><span>Розділ 4. Створення механізмів і машин для спалювання палива та використання теплової енергії </span></a><ul class="vt_menu_sub"><li class="first havechild"><a href="/ua/books/book-2/part-2/section-4/4-1" ><span>4.1. Парові двигуни (парові машини; парові турбіни)</span></a><ul class="vt_menu_sub"><li ><a href="/ua/books/book-2/part-2/section-4/4-1/4-1-1" ><span>4.1.1. Парові машини</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-2/section-4/4-1/4-1-2" ><span>4.1.2. Парові турбіни</span></a></li></ul></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-2/section-4/4-2-dviguni-vnutrishnogo-zgoryannya" ><span>4.2. Двигуни внутрішнього згоряння</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-2/section-4/4-3" ><span>4.3. Парові котли</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-2/section-4/4-4" ><span>4.4. Топки</span></a></li></ul></li></ul></li><li class="first havechild"><a href="/ua/books/book-2/part-3" ><span>ЧАСТИНА 3. Розвиток вчення про електрику і магнетизм. Становлення електроенергетики </span></a><ul class="vt_menu_sub"><li class="first havechild"><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-5" ><span>Розділ 5. Перші спостереження та експериментальні дослідження електрики і магнетизму. Відкриття основних властивостей і законів електрики</span></a><ul class="vt_menu_sub"><li ><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-5/5-1" ><span>5.1. Перші відомості про електрику тертя і магнетизм</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-5/5-2" ><span>5.2. Електропровідність. Провідники та ізолятори</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-5/5-3" ><span>5.3. Два роди електричних зарядів. Закон Кулона</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-5/5-4" ><span>5.4. Електричне поле і його характеристики</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-5/5-5" ><span>5.5. Електрична ємність. Конденсатор</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-5/5-6" ><span>5.6. Електрична машина тертя. Індукційна машина</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-5/5-7" ><span>5.7. Досліди з електричним розрядом. Вивчення атмосферної електрики</span></a></li></ul></li><li class="first havechild"><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-6" ><span>Розділ 6. Вивчення електричного струму. Встановлення основних законів електричного кола </span></a><ul class="vt_menu_sub"><li ><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-6/6-1" ><span>6.1. Відкриття гальванічного струму</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-6/6-2" ><span>6.2. Дослідження електричного кола. Закони Ома і Кірхгофа</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-6/6-4" ><span>6.3. Електромагнетизм. Електромагнітна індукція</span></a></li></ul></li><li class="first havechild"><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-7" ><span>Розділ 7. Теплова і світлова дія електричного струму. Зародження основ електродинаміки </span></a><ul class="vt_menu_sub"><li ><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-7/7-1" ><span>7.1. Оборотність електричної і теплової енергії. Закон Джоуля–Ленца</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-7/7-2" ><span>7.2. Відкриття вольтової дуги. Дугові електричні лампи</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-7/7-3" ><span>7.3. Лампи розжарювання</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-7/7-4" ><span>7.4. Термоелектричний струм</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-7/7-5" ><span>7.5. Зародження основ електродинаміки</span></a></li></ul></li><li class="first havechild"><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-8" ><span>Розділ 8. Винахід перших електричних машин. Створення центральних електричних станцій</span></a><ul class="vt_menu_sub"><li ><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-8/8-1" ><span>8.1. Перші електричні машини</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-8/8-2" ><span>8.2. Створення центральних електростанцій</span></a></li></ul></li><li class="first havechild"><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-9" ><span>Розділ 9. Винахід електродвигунів та електричної тяги</span></a><ul class="vt_menu_sub"><li ><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-9/9-1" ><span>9.1. Перші електродвигуни</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-9/9-2" ><span>9.2. Використання електричної тяги</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-9/9-3" ><span>9.3. Електродвигуни змінного струму</span></a></li></ul></li><li class="first havechild"><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-10" ><span>Розділ 10. Розвиток електротехнологій </span></a><ul class="vt_menu_sub"><li ><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-10/10-1" ><span>10.1. Електроліз, гальваностегія, гальванопластика</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-10/10-2" ><span>10.2. Інші напрями застосування хімічної дії струму</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-10/10-3" ><span>10.3. Технічне застосування теплової дії струму</span></a></li></ul></li><li class="first havechild"><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-11" ><span>Розділ 11. Створення перших систем передачі й розподілу електричної енергії </span></a><ul class="vt_menu_sub"><li ><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-11/11-1" ><span>11.1. Перші досліди з передачі електрики на відстань</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-11/11-2" ><span>11.2. Перші системи передачі електроенергії постійним струмом</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-11/11-3" ><span>11.3. Передача електроенергії змінним струмом</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-11/11-4" ><span>11.4. Трансформація електроенергії</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-11/11-5" ><span>11.5. Удосконалення конструкції ліній електропередачі</span></a></li></ul></li><li class="first havechild"><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-12" ><span>Розділ 12. Об'єднання електричних мереж для паралельної роботи. Створення енергетичних систем</span></a><ul class="vt_menu_sub"><li ><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-12/12-1" ><span>12.1. Перші кроки з об'єднання</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-12/12-2" ><span>12.2. Основні способи з'єднання мереж</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-12/12-3" ><span>12.3. Реалізація об'єднання електричних мереж у першій третині ХХ століття</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-12/12-4" ><span>12.4. Переваги з'єднання мереж</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-12/12-5" ><span>12.5. Основні технічні проблеми з'єднання мереж</span></a></li></ul></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-13" ><span>Розділ 13. Енергетика Росії на початку ХХ століття</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-14" ><span>Розділ 14. План ГОЕЛРО – перший у світовій історії план розвитку народного господарства</span></a></li><li class="first havechild"><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-15" ><span>Розділ 15. Створення і становлення енергетичної системи України</span></a><ul class="vt_menu_sub"><li ><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-15/15-1" ><span>15.1. Від перших електростанцій і ліній електропередачі до об'єднаної енергетичної системи України</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-15/15-2" ><span>15.2. Створення та становлення Київської енергосистеми</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-3/section-15/15-3" ><span>15.3. Становлення енергетики Західної України</span></a></li></ul></li></ul></li><li class="first havechild"><a href="/ua/books/book-2/part-4" ><span>ЧАСТИНА 4. Становлення атомної енергетики</span></a><ul class="vt_menu_sub"><li class="first havechild"><a href="/ua/books/book-2/part-4/section-16" ><span>Розділ 16. Від відкриття радіоактивності до ланцюгової реакції поділу урану </span></a><ul class="vt_menu_sub"><li ><a href="/ua/books/book-2/part-4/section-16/16-1" ><span>16.1. На сцену виходить уран. Радіоактивність</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-4/section-16/16-2" ><span>16.2. Енергія атома</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-4/section-16/16-3" ><span>16.3. Радіоактивні елементи в періодичній системі</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-4/section-16/16-4" ><span>16.4. Перші ядерні реакції. Відкриття нейтрона</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-4/section-16/16-5" ><span>16.5. Штучна радіоактивність</span></a></li><li id="current" class="first havechild"><a href="/ua/books/book-2/part-4/section-16/16-6" ><span>16.6. Нейтрон вступає в дію. Поділ урану. Плутоній</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-4/section-16/16-7" ><span>16.7. Ланцюгова ядерна реакція поділу урану</span></a></li></ul></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-4/section-17" ><span>Розділ 17. Створення перших ядерних реакторів</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/part-4/section-18" ><span>Розділ 18. Перші атомні електростанції</span></a></li></ul></li><li ><a href="/ua/books/book-2/visnovok" ><span>Висновок</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/koly-b-ne-vony" ><span>Коли б не вони... Хронологія найважливіших відкриттів у галузі енергетики</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/references" ><span>Список використаної літератури</span></a></li><li ><a href="/ua/books/book-2/vidomosti-pro-avtoriv" ><span>Відомості про авторів</span></a></li></ul></div><div style="clear:both"></div> <div class="footer" > <div class="custom" > <p> </p> <div style="float: right; margin-top: -20px; margin-bottom: 40px;"><a href="https://vse.energy/" target="_blank"><img src="/images/vse-energy-logo.jpg" alt="vse-energy-logo" /></a> <a href="/ua/film"><img src="/images/film.jpg" width="156" height="80" /></a></div> <p> </p> <p>Використання матеріалів сайту дозволене за умови наявності посилання на сайт.<br />Передрук матеріалів з інших джерел (ЗМІ, наших партнерів) можливий у випадку зазначення першоджерела.<br /><br /><br />© 2012-2013 Енергетика: історія, сучасність і майбутнє</p></div> </div> </div> </div> </td><td style="width:10px;"> </td><td valign="top" style="width:20px;"><div class="langs"><div class="mod-languages"> <ul class="lang-block"> <li class="lang-active" dir="ltr"> <a href="/ua/books/book-2/part-4/section-16/16-6"> У к р а ї н с ь к а </a> </li> <li class="" dir="ltr"> <a href="/ru/books/book-2/part-4/section-16/16-6"> Р у с с к и й </a> </li> </ul> </div> </div></td></tr></table> </body> </html>