Физические основы получения атомной энергии - страница 6

Считалось, что каждый химический элемент состоит из мельчайших частиц — зерен вещества или атомов, на которые распадается элемент при химических превращениях (реакциях). Атомы — это предел делимости химического элемента, поэтому их нельзя разложить химическими способами на еще меньшие частицы. Атом является материальным носителем присущих элементу химических и физических свойств.

Атомы сравнительно небольшого числа химических элементов, существующих в природе, соединяясь в различных комбинациях, образуют все бесконечное многообразие сложных веществ природы. Частица вещества, построенная из нескольких атомов, называется молекулой. Молекула, например, воды построена из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Один атом металла натрия, соединяясь с атомом газа хлора, образует молекулу поваренной соли, которую мы употребляем в пищу. Число атомов, входящих в состав молекул более сложных веществ, исчисляется иногда сотнями и тысячами.

Как можно заключить из вышесказанного, все вещества природы (как простые, так и сложные) состоят в конечном счете из атомов. Атомы — это как бы «кирпичики», из которых построены все окружающие нас тела и мы сами.

На свете не было и нет еще такого микроскопа, который позволил бы увидеть отдельные атомы. Но наука нашла другие способы обнаружения атомов и изучения их свойств. В результате к концу XIX и началу XX столетия, когда экспериментальные методы науки достигли значительного совершенства, существование атомов было достоверно доказано.

Правда, и тут нашлись такие скептики, которые пытались поставить под сомнение существование атомов, воскрешая тем самым линию средневековых церковников. Это были Мах, Оствальд и другие представители реакционной идеалистической философии, утверждавшие, что атомы — это выдумка и что якобы скоро упоминание об атомах будут находить лишь в пыли библиотек.

История жестоко посмеялась над этими «пророками». Доказав реальность существования атомов, физики-материалисты определили их размеры, вес (массу) и проникли в их недра, открыв много новых и интересных явлений. Проникнув внутрь атомов, исследовав их строение и те сложнейшие процессы, которые там происходят, физики пришли к открытию ядерной энергии. Этим физика еще раз подтвердила незыблемость положения диалектического материализма о безграничных возможностях науки в познании окружающего нас мира.

Даже крупные молекулы, состоящие из нескольких тысяч атомов, столь малы, что увидеть их в самый сильный оптический микроскоп не представляется возможным. При помощи такого микроскопа можно рассмотреть лишь предметы, размеры которых превышают тысячную долю миллиметра. Электронный микроскоп, изобретенный в последние десятилетия, увеличил возможность наших органов зрения, отодвинув границу невидимого до нескольких миллионных долей миллиметра. С помощью этого замечательного прибора удалось, наконец, увидеть и сфотографировать отдельные наиболее крупные молекулы. Но атомы мы пока не можем видеть; их размеры определены косвенным путем. Оказалось, что в среднем диаметр атома равен примерно одной стомиллионной доле сантиметра. Это означает, что ряд, построенный из ста миллионов атомов, расположенных вплотную один к другому, занял бы всего около одного сантиметра. Атом во столько раз меньше яблока средней величины. во сколько само яблоко меньше земного шара.

Масса или вес отдельного атома также чрезвычайно малы[2]. Это можно видеть из следующего примера. Количество атомов, содержащихся в одном грамме водорода, выражается числом, состоящим из цифры 6 с двадцатью тремя нулями:

что можно записать кратко в виде: 6∙10^>23. Представить, насколько велико это число, можно из следующего примера.

Если бы все атомы, содержащиеся в одном грамме водорода, удалось распределить равномерно по всей Земле, то на каждый сантиметр ее поверхности пришлось бы около 100 тыс. атомов.

Поскольку в одном грамме водорода содержится 6∙10^>23 атомов, то отсюда нетрудно сообразить, что масса одного такого атома будет равна единице, деленной на 6∙10