Первооткрыватели. 100 научных сказок

– Ой! – перебила профессора Галатея. – А что такое изотопы урана?

– Хм… – Профессор задумался, как посложнее ответить на простой вопрос. – Изотопы урана… Уран отличается от соседей по химической таблице Менделеева зарядом и массой…

– А что такое таблица Менделеева? – снова перебила Галатея.

Профессор понял, что ему придётся отвечать по всей строгости научных сказок, и стал объяснять, размахивая руками:

– Ядра атомов каждого элемента: кислорода, железа, урана – состоят из двух типов частиц: нейтральных и заряженных. Нейтральные частицы зовут нейтронами, а заряженные – протонами.

Химические свойства элемента зависят от количества протонов в ядре, заряд которого нейтрализуется таким же числом отрицательно заряженных электронов на орбитах вокруг ядра. А вот количество нейтронов в ядрах может меняться. Это почти не влияет на химические свойства элементов.

Если исследовать природный уран, добытый в Африке и в других местах на планете, мы увидим, что все ядра урана одинаковы по количеству протонов, но не все одинаковы по числу нейтронов: некоторые ядра содержат больше нейтронов, другие меньше. Разные по массе ядра урана называются разными изотопами урана. Уран-235 – это уран, в котором 92 протона и 143 нейтрона, а ядро урана-238 имеет 92 протона и 146 нейтронов. Таблица Менделеева описывает все химические элементы, найденные в природе, и расставляет их по числу протонов в ядре, что задаёт их химические свойства.

Однако, если с точки зрения химии разные изотопы одного и того же элемента практически не отличаются, их ядерные свойства могут быть очень разными. Ядра разного состава обладают неодинаковой устойчивостью: есть стабильные или долгоживущие изотопы элементов, а есть очень нестабильные, радиоактивные. Все изотопы урана радиоактивны, но уран-235 распадается быстрее 238-го собрата. Поэтому его на Земле осталось мало. Вы знаете, откуда на Земле уран?

– Знаем! – хором закричали дети. – Оттуда же, откуда железо в нашей крови, – от взрыва Сверхновых звезд!

– Правильно! Взрыв Сверхновой – не шутка.