Спонтанное деление урана: распад без внешнего облучения
В 1940 году физики Георгий Флёров и Константин Петржак обнаружили, что ядра урана могут делиться самопроизвольно, без воздействия внешнего потока нейтронов. Это расширило представления о радиоактивности тяжёлых элементов.
Как это было
В конце 1930-х годов физики изучали деление урана под действием нейтронов. В Ленинградском физико-техническом институте Флёров и Петржак работали под научным руководством Игоря Курчатова. Исследователей интересовало поведение тяжёлых ядер и возможность регистрировать редкие события деления. Для наблюдений требовалась аппаратура, способная заметить очень слабый сигнал.
Во время опытов исследователи установили, что признаки деления сохраняются и тогда, когда внешний источник нейтронов убран. Такое наблюдение нуждалось в проверке: сигнал мог быть вызван фоном или посторонним облучением. Опытные условия меняли, результаты воспроизводили. Отдельные контрольные измерения провели в московском метро, чтобы снизить влияние космических лучей.
В 1940 году открытие было доложено научному сообществу. В документах Академии наук сохранилось упоминание обсуждения спонтанного деления на заседании 29 мая 1940 года. Исследование стало одним из результатов советской ядерной физики довоенного периода.
Как это работало
Обычное описание деления урана предполагает, что ядро получает воздействие извне, например поглощает нейтрон, а затем распадается на более лёгкие части. Спонтанное деление происходит без такого внешнего запуска: у тяжёлого ядра существует небольшая вероятность распасться самостоятельно.
Образовавшиеся осколки разлетаются, высвобождается энергия; могут испускаться нейтроны. Отдельное событие трудно заметить, поэтому ключ к открытию состоял в чувствительной регистрации и исключении посторонних причин сигнала. Спонтанное деление — редкий вид радиоактивного превращения, а не непрерывный распад всех ядер урана сразу.
Что было дальше
Обнаруженный процесс оказался существенным для физики тяжёлых ядер. Он помог исследователям изучать устойчивость атомных ядер и учитывать самопроизвольные события при работе с радиоактивными веществами. Позднее спонтанное деление стало одним из способов распознавать и исследовать тяжёлые и сверхтяжёлые ядра.
После войны Флёров продолжил работу в ядерной физике и участвовал в исследованиях новых элементов; Петржак занимался физикой деления и нейтронными исследованиями. Открытие 1940 года осталось самостоятельным фундаментальным результатом, не связанным с созданием какого-либо одного прибора.
В те же годы
Автожектор: машина, поддерживавшая движение крови
В 1925 году Сергей Брюхоненко и Сергей Ионович Чечулин представили автожектор — экспериментальный аппарат для искусственного кровообращения. Устройство позволяло поддерживать циркуляцию крови в изолированной части организма животного.
1926наука«Биосфера» Вернадского: жизнь как сила, меняющая Землю
В 1926 году Владимир Вернадский опубликовал в Ленинграде книгу «Биосфера». В ней он описал живые организмы не отдельно от окружающей среды, а как часть единой земной оболочки, постоянно участвующую в движении вещества и энергии.
1927оружие и военная техникаДП-27: ручной пулемёт для пехотного отделения
В 1927 году Красная армия приняла на вооружение ручной пулемёт конструкции Василия Дегтярёва. Обозначение ДП расшифровывалось как «Дегтярёва пехотный», а число 27 указывает на год образца.
1928приборы и измеренияКомбинационное рассеяние: свет рассказывает о веществе
В 1928 году Леонид Мандельштам и Григорий Ландсберг обнаружили, что свет, рассеянный кристаллом, может менять частоту. Это явление позволило изучать внутренние колебания вещества по спектру выходящего из него света.
1928химия и материалыСпособ Лебедева: из спирта — сырьё для каучука
К 1928 году Сергей Лебедев разработал технологию получения бутадиена из этилового спирта. Бутадиен служил исходным веществом для синтеза каучука, необходимого при изготовлении резиновых изделий.
1930авиацияЦАГИ 1-ЭА: вертолёт для исследования вертикального полёта
В 1930 году в ЦАГИ поднялся в воздух экспериментальный вертолёт 1-ЭА. Его конструированием и испытаниями занимался Алексей Черёмухин, а общее руководство проектом осуществлял Борис Юрьев.