Сочи.Сириус Проект Знакомство с энциклопедией атомной отрасли Муниципальное

Полина, Антончиков Артем
Участники студии проекта «Уроки настоящего»:
Юрова Анастасия, Бороненко Иван,

Елескина Полина, Исаева Гунел,
Кострицына Марина, Мухортова Екатерина, Пухальский Александр,
Санькова Арина
Руководитель:
Педагогический помощник по проекту
Петракова Тамара Георгиевна

кучку песка пополам, предположил, что бесконечно этот процесс продолжаться не

может

Демокрит считал, что есть атомы и пустота; все вещи состоят из мельчайших неизменных, вечно существующих частиц (атомов), которые безграничны числом. Атомы, имея определенный вес, форму, объем, движутся в различных направлениях

от др.-греч. ἄτομος «неделимый, неразрезаемый»

Атомизм Демокрита

времена Римской империи)
Термальный бассейн Клеопатры в турецком Памуккале – лечебный

отдых для знати

Необъяснимое благотворное действие заставляло считать радоновые источники даром богов или местами обитания духов, местами силы

Средневековые шахтеры, добывавшие серебро в Южной Саксонии, редко страдали болезнями суставов, а местное население успешно использовало пакеты с отходами рудного дела для лечения воспалительных заболеваний

Использование неизвестных свойств (которые, как в дальнейшем оказалось, объяснились радиоактивностью) в давние времена

идеи Демокрита, решив, что они достаточно хорошо объясняют накопленный научный

опыт

В чем разница между атомами железа и золота? Скорее всего, решил Дальтон, они имеют разные массы; тем более, на тот момент это было их единственное измеримое свойство. Химик составил первый перечень элементов с указанием атомных весов, а в 1869 году великий русский ученый Дмитрий Иванович Менделеев показал, что свойства химических элементов находятся в периодической зависимости от масс атомов.

начинал испускать в направлении положительного электрода (анода) загадочные лучи, получившие

название катодных.

Необъяснимые явления необходимо объяснить!

на значительном, около двух метров, удалении от работающей трубки. Затем

были эксперименты. Они показали, что Х-лучи возникают в месте столкновения катодных лучей с преградой внутри катодной трубки (тормозное излучение ускоренных электронов). Учёный сделал трубку специальной конструкции — антикатод был плоским, что обеспечивало интенсивный поток икс-лучей. Благодаря этой трубке (она впоследствии будет названа рентгеновской) он в течение нескольких недель изучил и описал основные свойства ранее неизвестного излучения, которое назвал X-излучением.

Академии наук, где об открытии Х-лучей рассказывал Анри Пуанкаре. Эта

тема заинтересовала Антуан Анри Беккереля: он провёл ряд экспериментов, которые позволили ему установить некоторые факты.

Во-первых, любые урановые соединения испускали невидимые лучи, причем это происходило постоянно, вне зависимости от внешних условий.

Во-вторых, обнаруженное излучение по свойствам отличалось от рентгеновского. Значит, можно было заявить об особых, урановых лучах.

Фотоснимок Рентгена

также заняться данной темой. Мария Склодовская-Кюри целью своей деятельности определила

поиск ответа на вопрос: уран – единственный элемент, способный испускать невидимое излучение, или он не уникален? Были многочисленные попытки измерения радиоактивности веществ, в связи с чем были получены следующие результаты: два минерала урана – смоляная обманка и хальколит – оказались гораздо более радиоактивными, чем металлический уран той же массы. Так Пьер и Мария Кюри открыли новые химические элементы, которые были названы полонием и радием (1898 г.).

радия с полонием, английский физик Джон Джозеф Томсон (1856-1940) выяснил-таки

природу катодных лучей, обитающих в разрядной трубке. Изучая их отклонение магнитным и электрическим полем, ученый сделал далеко идущие выводы. Во-первых, лучи оказались гораздо медленнее света, а значит, являли собой вовсе не электромагнитные волны, а самые что ни на есть материальные частицы. Это был поток частиц, которые – уже во-вторых – несли отрицательный заряд. В-третьих, они весили гораздо меньше самого легкого атома – водорода. И еще интереснее: каким бы ни был материал катода, он всегда испускал одни и те же частицы.

был разрушен миф о «неразрезаемости», неделимости атомов

различных потоков излучения. Первый сильно поглощался веществом и распространялся лишь

на очень короткие расстояния (альфа-излучение; несколько позднее (1907 г.) он распознает в них ионы гелия).

Второй поток (бета-излучение) был способен проникать сквозь сравнительно толстые листки алюминиевой фольги.

Однако от Резерфорда была скрыта третья составляющая – гамма-излучение, которое еще слабее задерживалось веществом.
Бета-лучи были схожи уже известный Антуан Анри Беккерель, доказав их полное сходство с электронами.
Также выяснилось, что гамма-лучи являются «родней» обычного света, только с очень высокой энергией.

Открытие различного рода излучений

Э. Резерфорд
Квантовая модель
1913 г., Н. Бор
Модели строения атома
Через несколько месяцев

после открытия Чедвика немецкий физик Вернер Карл Гейзенберг и несколько раньше советский физик Дмитрий Дмитриевич Иваненко предложили свои протонно-нейтронные модели ядра

Резерфорд в 1921 году предположил, что в ядре есть еще один вид частиц – некий гибрид электрона и протона, не имеющий заряда. Это предположение подтвердилось в 1932 году английским физиком Джеймсом Чедвиком: анализируя результаты экспериментов Боте-Беккера, он открыл нейтрон – массивную частицу с нулевым электрическим зарядом

лаборатория Академии наук
1912 г. – создана Радиевая экспедиция с целью

разведки и добычи урана

1922 г. – основан Радиевый институт

Под руководством Виталия Григорьевича Хлопина созданы базовые технологии для работы с исчезающе малыми количествами веществ – радиоактивных веществ. Они очень пригодились впоследствии, при разработке первой отечественной технологии получения плутония – начинки ядерной бомбы – из облученного урана

Развитие атомной теории в России

Владимир Иванович Вернадскоий

Виталий Григорьевич Хлопин

– немецкие химики Отто Ган и Фриц Штрассман опубликовали результаты

об обнаружении атомов радиоактивного бария в облученном нейтронами уране

«Мы не можем умолчать о наших данных, даже если они, быть может, и абсурдны с точки зрения физики»

Ноябрь 1939 г. - гипотеза Лизы Мейтнер о делении ядра урана: нейтрон заставлял атом колебаться и доводил его до разрыва на две примерно равные части, на два ядра-осколка; из-за электрического отталкивания осколки разлетались в противоположные стороны с огромной скоростью (высвобождалась энергия)

1940 г. – венгерский физик Лео Силард  теоретически обосновал возможность использовать энергию ядер цепной реакции

1940 г. – подтверждение теории французским и итальянским физиками Жолио-Кюри и Энрико Ферми экспериментально

по добыче урана «Ауэр») пыталась получить атомную бомбу на основе

распада ядер урана с целью бомбардировки стран во Второй Мировой войне

Препятствия

Неналичие «тяжёлой воды» для замедления реакции

Недостаток добываемого урана (необходимость изотопа урана-235)

Работа только немецких физиков

Посёлок Рьюкан в Норвегии, где добывают тяжёлую воду

атомную программу государства
1942 г. – создан Манхэттенский округ инженерных войск

(руководитель проекта создания атомного реактора - Энрико Ферми)

2 декабря 1942 г. - запуск самоподдерживающейся цепной ядерной реакции в реакторе («Чикагская поленница-1»)

5.30 утра 16 июля 1945 г. – на испытаниях «Тринити» взорвана бомба «Штучка» с мощностью около 18 килотонн в тротиловом эквиваленте

Разработка атомной бомбы

«Малыш» (уран-235, изготовлен путем обогащения урана на заводе Y-12 в

Ок-Ридже, штат Теннесси)

9 августа 1945 г. – сброс плутониевой 21-килотонной бомбы «Толстяк» на Нагасаки.

Города подверглись сильным разрушениям, число жертв превысило две сотни тысяч

ходе деления свободные нейтроны, и если да, то в каком

количестве

В Институте химической физики, выделившемся из Физтеха, Яков Борисович Зельдович и Юлий Борисович Харитон пытались рассчитать, сколько урана нужно для протекания цепной реакции

1940 г. – обнаружение спонтанного деления урана Георгием Николаевичем Флеровым и Константином Антоновичем Петржаком

30 июля 1940 г. - создание Комиссии по проблеме урана при Президиуме Академии наук (председатель - Хлопин)

Экспедиции в Среднюю Азию

28 сентября 1942 г. - секретное распоряжение
«Об организации работ по урану» (утверждено И.В. Сталиным)

Начало советского атомного проекта

Атомная энергетика в СССР

прокаливая ее с хлором до высоких температур (примеси при такой

обработке улетучивались).

18 .00 25 декабря 1946 г. - после извлечения кадмиевых стержней в котле (Ф-1) запустилась самоподдерживающаяся цепная реакция

К марту 1944 года уже были разработаны необходимые химические технологии, проект установки для обогащения урана, схема получения тяжелой воды, постепенно решались проблемы с чистотой графита

12 апреля 1943 г. - основан научный институт «Лаборатория № 2» (под руководством Курчатова )

Более преград на пути к пуску первого атомного котла не было.

при Лаборатории № 2, куда главным конструктором был назначен Юлий

Борисович Харитон

7.00 29 августа 1949 г. - на Семипалатинском полигоне (Казахстан) проведено испытание Плутониевой бомбы РДС-1

12 марта 1953 г. - СССР взорвал первую транспортабельную водородную бомбу

о сооружении на территории Лаборатории «В» опытной электрической станции, называемой

в ранних документах «установкой В-10»

9 мая 1954 г. - в реакторе Первой АЭС началась самоподдерживающаяся цепная реакция деления ядер урана

26 июня 1954 г. - электрогенератор начал вырабатывать электрический ток – состоялся энергетический пуск Первой АЭС

Именно 27 июня 1954 г. официально считается точкой отсчета для мировой атомной энергетики

сейсмических исследований, интенсификации добычи нефти и газа. Всего в рамках

секретной «Программы № 7» (1965-1988) их было проведено более сотни.

Еще одна новинка мирового уровня – первый в истории токамак, тороидальная камера с магнитными катушками (1954). Уникальная разработка для «усмирения» процессов, происходящих в термоядерной бомбе, была заложена в основу Международного экспериментального термоядерного реактора ITER, ныне сооружаемого во Франции

К сожалению, бурное развитие «мирного атома» было прервано Чернобыльской аварией (26.04.1986), которая привела к коренному пересмотру требований безопасности