"Александр Проценко. Энергия будущего (Серия "Эврика")" - читать интересную книгу автора

характер химических реакций и выделение энергии при этих реакциях.
Приведенное здесь описание атомов весьма и весьма упрощенное. В
действительности он устроен гораздо сложнее, и очень многое в его
устройстве до сих пор еще неизвестно. Однако и такая упрощенная модель
довольно хорошо описывает результаты большого количества опытов, которые
проводили физики, исследуя атом.
Позже нам понадобятся сведения еще о некоторых деталях атома, сейчас же
дополним нарисованную модель следующим. В ядро атома входят два типа
элементарных частиц: протоны и нейтроны. Последние не имеют никакого
электрического заряда (отсюда и их название neutrum - ни то, ни другое -
латинское). Протоны же несут положительные электрические заряды, причем по
величине они в точности равны заряду электрона.
Стоит сказать, сколько нейтронов, протонов и электронов содержит в себе
каждый атом химических элементов.
Например, в ядре атома водорода - самого легкого элемента - содержится
только один протон, вокруг которого вращается один электрон.
У углерода шесть нейтронов, шесть протонов и шесть электронов.
В атоме урана уже 143 нейтрона, 92 протона и 92 электрона.
Нельзя не обратить внимания на то, что у названных элементов число
протонов равно числу электронов.
Таблица же Менделеева показывает, что это закономерно и для всех
элементов. Но раз число протонов равно числу электронов, то,
следовательно, положительный заряд ядра атома всегда равен отрицательному
заряду всех электронов, а атом в целом, или "снаружи", электрически
нейтрален.
И наконец, последний шаг путешествия в глубь атома: сколько же весят
атом, протон, нейтрон? Массы этих частиц настолько малы, что для них
придумана новая единица измерения, названная атомной единицей массы
(а.е.м.). Одна такая единица массы равна 1,66-10^-24 грамма. Примерно
столько весят и нейтрон и протон.
Вот и кончилось наше путешествие в глубь атома.
Но как все-таки извлечь из него энергию большую, чем та, которую он
отдает при химических реакциях? Может быть, можно использовать метод,
схожий с реакцией горения, но уже на уровне элементарных частиц, из
которых состоит атом, то есть на уровне протонов и нейтронов?
При реакции горения выделение энергии происходит при соединении одних
веществ и образовании других, новых. Посмотрим, что можно получить, если
так же попытаться составить атом из отдельных элементарных частиц. Начнем
с углерода. Какая должна быть масса у его атома, если составить его из
элементарных частиц?
Проведя все вычисления, получим 12,1 а.е.м.
Вот тут-то и начинаются неожиданности! Оказывается, готовый,
существующий в природе атом весит не 12,1 единицы, а только 12,0! Ну и что
здесь особенного, скажете вы, стоит ли обращать внимание на такую малую
разницу. Но подобное же удивление охватило нас, когда оказалось, что
образовавшийся после реакции горения углекислый газ весит меньше, чем
исходные продукты.
Мы выяснили тогда, что такому недостатку массы сопутствует выделение
энергии. Так, может быть, и здесь то же самое? Может быть, если бы нам
удалось из отдельных нейтронов, протонов и электронов составить атом