Эксперимент Резерфорда: начало атомной бомбы

Физик Григорий Трубников об экспериментах Резерфорда и начале ядерной физики.
Эксперимент Резерфорда: начало атомной бомбы

Знаменитые опыты Эрнеста Резерфорда, с которых, собственно, и началась ядерная физика, проводились в начале прошлого века. В своей лаборатории Резерфорд работал под руководством Джозефа Томпсона, а затем, в 1919 году, возглавил ее сам. Его знаменитый прибор — первый ускоритель (хотя трудно назвать его ускорителем: в нем альфа-частицы не ускорялись, а вылетали из радиоактивного источника с начальной энергией 10 МэВ), с помощью которого было впервые осуществлено расщепление ядра.

Как был устроен первый ускоритель

Он представлял собой латунный сосуд длиной 18 см, шириной 2 см, высотой 6 см. На нем было установлено два натекателя (крана), через которые различные газы напускались в объем. Внутри цилиндра была установлена металлическая пластинка с напыленным тонким слоем соли радия, которую можно было двигать в горизонтальном направлении. Экран-телескоп из сернистого цинка располагался в торце цилиндра, и через него можно было наблюдать вспышки от частиц, которые рождались в ходе ядерных реакций (столкновения альфа-частиц с энергией 10 МэВ с ядрами газа).

Все эти наблюдения и подсчеты делались исключительно вручную. Один из членов группы Эрнеста Резерфорда, впоследствии известный экспериментатор Ханс Гейгер, изобретатель счетчика, названного в его честь, гордился тем, что первым из коллег достиг рубежа в один миллион наблюденных вспышек.

Используя именно этот прибор, напуская поочередно кислород, углекислый газ, воздух и азот, Резерфорд увидел, что в результате взаимодействия альфа-частиц с сухим кислородом и углекислым газом количество сцинтилляций уменьшалось вследствие поглощения альфа-частиц слоем газа. А вот в случае напуска воздуха число вспышек, соответствующих большим длинам пробега, яркость которых для глаза представлялась приблизительно равной яркости вспышек от атомов водорода, увеличивалось примерно в 2 раза по сравнению с измерениями в вакууме.

Комментарии
Комментарии