Читать онлайн «Деление и цепной распад урана»

1940. г. Т. ХХШ, вып. 4 ~УСПЕХИ ФИЗИЧЕСКИХ НАУК &·& /0| I ^ ДЕЛЕНИЕ и ЦЕПНОЙ РАСПАД УРАНА Я. Б. Зельдович и Ю. Б. Харатон, Ленинград 1. О С Н О В Н Ы Е Я В Л Е Н И Я Тщательный радиохимический анализ радиоактивных элементов, образующихся чв' результате облучения урана и тория нейтронами, привел, как извест о, Гана и Штрассмэна1 по уточнении ряда интерес- ных особенностей, обнаруженных ими, Кюри и Савичем2, к замечатель- ному результату. Им удалось с несомненностью доказать, что одним · из продуктов, получающихся при облучении урана нейтронами, является барий, в то "время как согласно общепринятой к этому моменту схеме, предложенной Ферми с сотрудниками3, в этих усло- виях должны были получаться транс-ураны. Исходя из описанных в указанных работах фактов, Мейтнер и Фриш* высказали предположение, что в результате захвата ней- трона ядром урана или тория происходит не испускание β-частицы, 3 как полагал Ферми , но деление (или развал) составного ядра на две примерно одинаковые части. Механизм деления они, на основе воровской теории тяжелых ядер 6 , представляют себе следующим образом. Поверхностная энергия6 тяжелых ядер благодаря большому заряду будет, как показывает грубо приближенный расчет, весьма невелика. Поэтому возможно, что ядро урана мало устойчиво по отношению к изменениям формы, и в результате возникновения коле- баний ядра, возбужденных при захвате нейтрона, оно может рас- пасться на два ядра примерно одинакового размера. Электростати- ческое отталкивание этих двух ядер обусловит сообщение им кине- тической энергии порядка 200 MeV. Величина такого же порядка может быть получена, если использовать для расчета значения де- фектов масс урана и элементов из средней части периодической системы. 1 Экспериментальное подтверждение этого предположения было опубликовано Фришем7 в английском журнале „Природа" от 18/Н 1939 г. (заметка — письмо редактору — датирована 16 1). В иониза- ционной камере, покрытой внутри слоем урана и облучаемой ней- тронами от радий-бериллиевого источника в 300 mCu, появлялись мощные ионизационные толчки. Линейный усилитель, присоединенный 1 Успехи Личичргкит HflvK. τ XXIII. Run. 4 330 Я. Б. ЗЕЛЬДОВИЧ И Ю. Б . ХАРИТОН к камере, в свою очередь присоединялся к тиратрону, отрегулиро- ванному так, что он отвечал только на толчки, соответствующие 5 не меньше, чем 5-10 парам ионов. Когда источник помещался на расстоянии 1 см от камеры, число толчков составляло около 15 за 1 мин. Окружение парафином источника нейтронов, помещенного на расстоянии 4 см от камеры, увеличивало эффект вдвое. Меняя регулировку тиратрона, можно было установить, что наи- большие толчки соответствовали примерно двум миллионам пар ионов, при длине пути ионизующей частицы, эквивалентной не более 0,8 см воздуха. Принимая разумное соотношение между атомным весом и эффективным зарядом, из этих чисел для атомного веса осколка получается значение не менее 70.