17
!
Таковы некоторые животрепещущие аспекты ядер-
ной физики; но наряду с ними существуют и другие
проблемы, правда, менее сенсационные, однако не ме-
нее важные, представляющие не меньший интерес.
Ядра Поскольку положительные и отрица-
и электроны тельные заряды взаимно притяги-
образуют атомы веются, атомные ядра, которые
всегда заряжены положительно, бу-
дут притягивать отрицательно заряженные электроны.
Притянутый к ядру электрон не становится его частью,
а вращается вокруг него по орбите на некотором уда-
лении. Объясняется это тем, что электрон ведет себя
скорее как волна, а не как частица. Так, водородное
ядро, обладающее единственным положительным заря-
дом, захватывая подобным образом электрон, образует
атом водорода. Внешне этот атом электрически нейтра-
лен, так как отрицательный заряд электрона нейтрали-
зует положительный заряд ядра. Ядро гелия, имеющее
двойной заряд, должно притянуть два электрона для
создания нейтрального атома, для ядра железа, имею-
щего атомный заряд 26, требуется 26 электронов, и, на-
конец, ядро урана (атомный заряд 92) обычно окружа-
ет себя 92 электорнами 1 .
Теория, выдвинутая Нильсом Бором в 1913 году,
включала в себя первое представление о строении ато-
ма. Согласно этой теории электроны движутся по кру-
говым или эллиптическим орбитам вокруг ядра, некото-
рым образом подобно тому, как планеты вращаются
вокруг Солнца. Однако существует большое различие
между движением планет и движением электронов.
Планета может двигаться на любом расстоянии от
Солнца. Так, если бы скорость вращения Земли йокруг
Солнца уменьшилась, Земля продвинулась бы на ortpe-
1 В принципе, атомное
ядро может быть образовано из анти-
протонов и антинейтронов. Такйе отрицательно заряженное ядоо
может быть окружено позитронами, а такрй. «антиатом» будет об-
ладать точно такими же свойствами; что и обычная материй. Йхб-
дя в контакт друг с другом, материя и антиМатерия взаимно унич-
тожаются, высвобождая" при этом огромное" > количеств*) энзргнФ.
Согласно некоторым теориям частЬ Вее^н^о^ сострит до ; ,ант£ма-
дерни.
21
деленное расстояние по направлению к Солнцу и ста-
ла бы вращаться по новой орбите, удаленной от Солн-
ца на расстояние, зависящее целиком от степени за-
медления. Замедляя или ускоряя движение Земли вок-
руг Солнца, можно заставить ее двигаться по любому
эллипсу (соблюдая лишь единственное условие: фокус
такой эллиптической орбиты должен приходиться на
Солнце). Электроны же в атоме лишены столь неогра-
ниченной свободы выбора своей орбиты по причине то-
го, что они ведут себя как волны, а последние должны
укладываться в определенные волновые спектры.
Как уже упоминалось выше, свечение неоновой труб-
ки обусловливается прохождением электрического тока
через инертный газ неон, содержащийся в трубке. Ядро
неона имеет атомный заряд 10 и, следовательно, обыч-
но окружено десятью электронами. Если электрический
ток проходит через газ, то это означает, что электроны
принуждены двигаться через него и сталкиваются с
атомами газа. При достаточно энергичном столкнове-
нии атом неона в результате может лишиться одного
электрона и превратиться в положительно заряженный
ион. Таким образом, ион неона состоял бы из атома
неона и девяти электронов. Освободившийся электрон
помогает проводить электрический ток через газ, но в
конце концов его может захватить другой ион неона.
Почему же ионы заряжены положительно? Да потому,
что девять заключенных в них электронов не в состоя-
нии нейтрализовать десять положительных единиц за-
ряда ядра, вот почему электрическое поле иона притя-
гивает соседние электроны.