Физика и астрофизика: краткая история науки в нашей жизни. Александр Никонов
нашей планеты? Он что, там постоянно образуется?
Конечно! Если бы не образовывался, давно бы уже не было на Земле никакого С14.
В верхних слоях атмосферы углерод-14 постоянно образуется из атмосферного азота под воздействием космических лучей, то есть активного солнечного излучения. Сначала космические лучи, сталкиваясь с веществом атмосферы, вышибают из него нейтроны. А уже эти вышибленные одинокие нейтроны сталкиваются с ядрами атомов азота.
Что получается? Простая запись ядерной реакции приведена ниже:
n + 7N14 = 6C14 + р+
Тут все как на ладони. Смотрите, нейтрон (n) налетает на ядро атома азота (N), имеющего 7 протонов и атомный вес в 14 единиц. И вышибает из него один положительно заряженный протон (р+). В результате получается элемент № 6, то есть с шестью протонами в ядре, а это углерод. Можете проверить по таблице Менделеева, если не верите. Атомный вес ядра при этом не меняется, поскольку на месте выбитого протона остается нейтрон.
Вот так в атмосфере все время образуется углерод-14. Этого углерода в атмосфере нашей планеты образуется каждый год… как вы думаете, сколько? Сразу скажу: не замахивайтесь на большие числа. Правильный ответ – около 8 килограммов. А всего углерода-14 в атмосфере Земли – 75 тонн.
Способность изотопов распадаться называют радиоактивностью. Это слово всем известно и всех пугает. Оно сразу связывается в сознании с атомными бомбами, ведь энергию своего взрыва атомные бомбы получают как раз за счет распада изотопов тяжелых металлов. Так же как и атомные электростанции, кстати.
И об этом стоит поговорить подробнее…
Таинственные лучи
Это теперь мы такие умные. А всего каких-нибудь сто с небольшим лет назад люди ничего ни о радиоактивности, ни о строении атомов толком не знали. Ну, то есть были, конечно, идеи, что вещество состоит из мельчайших неделимых крупинок – атомов. А те в свою очередь – из частичек, имеющих положительный и отрицательный заряд. Но дальше этих идей дело не заходило.
Кроме того, было также понимание, что в нашем мире, помимо вещества, существует еще кое-что. И это что-то – лучи. Излучение. Лучший пример тут – свет. Ведь свет – это же не вещество! Это нечто отличное от вещества.
Люди изучали солнечные лучи, наблюдая, как они преломляются в стеклянных призмах и как фокусируются стеклянными линзами. Лучи пропускали через дырочки, решетки, наблюдали за тенями… В XVII веке английский физик Ньютон открыл дисперсию света – он направил тонкий солнечный луч на грань стеклянной призмы и увидел, как белый луч разложился на семь цветов радуги.
– Ага! – смекнул Ньютон. – Значит, белый цвет состоит из семи разных цветов, это смесь!
Дисперсия света – разложение одинокого солнечного луча, пропущенного через дырочку в непрозрачном экране, на отдельные цветные лучи
То есть вот как получается – сложные химические вещества состоят из элементарных, а сложный белый свет – это смесь более простых, элементарных