Cтраница 4
Протоны, как одинаково заряженные частицы, испытывают действие электростатического отталкивания, тем большее, чем ближе они находятся друг к другу. Протон как бы окружен преградой, препятствующей сближению с ним другой положительно заряженной частицы. Поэтому употребляют особое выражение - говорят, что у протона существует потенциальный барьер. Внутриядерные же силы притяжения очень быстро убывают с расстоянием и только при расстояниях между частицами порядка 10 - 13 см или меньших они превосходят силы электростатического отталкивания. Следовательно, ядро атома дейтерия образуется лишь в том случае, когда относительная скорость сталкивающихся протонов настолько велика, что соответствующая ей кинетическая энергия достаточна для преодоления потенциального барьера. Один из протонов, пробившись через барьер в область действия внутриядерных сил, превращается там в нейтрон. Аналогичный потенциальный барьер одноименно заряженным частицам приходится преодолевать и при других термоядерных реакциях. [46]
Пользуясь в качестве зондов а-частицами, мы исследовали электрическое поле внутри отдельных атомов и нашли, что оно подчиняется закону обратной пропорциональности квадрату расстояния. Прежде всего, это означает, что положительный заряд атома действительно сосредоточен в значительно меньшем объеме, чем весь атом. Во-вторых, мы нашли доказательство того, что закон Кулона, который ранее мы провели экспериментально только вплоть до расстояний порядка сантиметров, в действительности справедлив до расстояний, которые значительно меньше атомных размеров. Как мы увидим в следующем разделе, те а-частицы, которыми мы зондируем области, наиболее близкие к ядру, и для которых получаются наибольшие углы отклонения, глубоко проникают внутрь атомов. Они возвращаются назад, когда оказываются на расстоянии всего лишь около 10 14 м от ядерного заряда, что составляет около одной десятитысячной атомного размера. Таким образом, известная нам область действия кулонов-ской силы расширяется в 104 раз в сторону очень малых расстояний. [47]