Cтраница 2
Однако, поскольку нейтральную частицу труднее обнаружить, например с помощью камеры Вильсона, только в 1930 г. Боте и Беккер открыли новое излучение, возникающее при взаимодействии а-лучей ( разд. В 1932 г. Чедвик установил, что это излучение представляет собой поток нейтронов. Эти нейтральные частицы сыграли большую роль в развитии ядерной физики, так как, имея существенную массу при отсутствии заряда, они легко проникают в другие атомы и вызывают многие ядерные реакции. Поразительное открытие того, что у незаряженного нейтрона имеется магнитный момент, привело к развитию теории строения нуклонов ( нейтроны и протоны объединяют понятием нуклоны) в новом направлении. [16]
Известно, что все тела состоят из атомов и молекул, которые в свою очередь состоят из отрицательно заряженных электронов и положительно заряженных ядер. Электроны и ядра создают электромагнитные поля, обладающие массой. Поэтому первоначально считали, что вся масса отдельного атома или л-юбой макроскопической системы атомов равна сумме масс электромагнитных полей всех электронов и ядер, входящих в состав рассматриваемой системы. Масса нейтрона, близкая по величине к массе протона, никак не может быть электромагнитной, так как незаряженный нейтрон не создает электромагнитного поля. Поэтому в настоящее время считают, что масса атома и каждой заряженной элементарной частицы ( например, электрона или протона) частично имеет электромагнитную природу, а частично имеет иное, неэлектромагнитное происхождение. [17]
Однако сами свободные нейтроны приходится получать ( исключая котел с цепной реакцией) с помощью ядерных превращений, вызываемых заряженными частицами, с относительно малыми выходами. В действительности, однако, выходы в таком двухстепенном процессе сильно увеличиваются. Причина заключается в том, что на первой стадии процесса можно выбрать для мишени такой материал, который в силу низкого потенциального барьера и подходящего протон-нейтронного отношения обладает хорошим нейтронным выходом; на второй стадии незаряженные нейтроны легко реагируют даже с очень сильно заряженными ядрами, в то время как непосредственное проникновение первичных заряженных частиц в такие ядра потребовало бы чрезмерных энергий. Однако преимущество хорошего выхода приобретается не даром. Для медленных нейтронов, как правило, преобладает реакция ( п, у), приводящая к образованию изотопов из вещества мишени, которые нельзя химически отделить ( см., однако, гл. [18]