За Атомот

За Атомот

Сите сме ја сретнале познатата равенка на Ајнштајн E=mc², но малку од нас го знаат значењето и смислата на ова равенство. Дури и актерката Камерон Дијаз во едно интервју изјавила дека и е најголема желба да го знае значењето на оваа равенка.

Пред сѐ – равенката е многу елегантна и звучи едноставно, но нејзиното објаснување бара широки познавања од теориска и нуклеарна физика. Во кратки црти – кажува дека енергијата што ја содржи секое тело е еднаква на производот од неговата маса и брзината на свелтлината на квадрат. Ова би значело дека и најмало парче хартија може  да произведе енергија од рангот на хидрогенска бомба (стотици килотони). Проблемот е како масата да се претвори во чиста енергија? Ова за сега е можно преку делење на јадрото само кај некои хемиски елементи (ураниум, плутониум) при што се добива огромно количество енергија од сосема мала маса на елементот. Причината за тоа е што јадрото на овие елементи има вишок од 1 неутрон и како такво е подложно на лесна делба (цепење).

Многумина не биле сигурни во оваа теорија се додека не се случило активирањето на првата атомска бомба во Хирошима. Како изгледа ова фасцинантна трансформација од маса во енергија? Бомбата што пуштена од висина 10000м, за 34 секунди доаѓа на висина од 700 метри и на таа висина се активира детонаторот. Кај бомбата биле ставени две ураниумски полнења оддалечени на растојание околу 1 метар. При активирање на детонаторот – едното полнење се судира со другото и неутроните од првото навлегуваат во јадрата од второто ураниумско полнење. При тоа почнува верижна реакција – делба на јадрата на ураниумот; од едно јадро се создаваат две, од две – четири итн. Исчезнува масата – т.е. се претвора во енергија на движење на неутроните! Верижната реакција трае 80 генерации на дуплирање, пред да заврши. Од активирањето на детонаторот – до овој момент поминале неколку милисекунди. Заради огромното движење на неутроните – почнува нагло загревање на металната обвивка на бомбата.

Од тука натаму престанува делењето на јадрата, а почнува претварање на енергијата на движење – во топлинска енергија. Температурата во јадрото на бомбата на почеток била иста со температурата на воздухот (20 С), но заради огромниот број на судири помеѓу неутроните – за неколку милисекунди температурата достигнува 5000 С (колку површината на Сонцето), а потоа и неколку милиони степени (колку внатрешноста на Сонцето). Условите во внатрешноста на бомбата се слични со првите моменти на креирање на Универзумот. Во тој момент настапува централната ерупција, која е видлива во радиус од десетици километри.

На небото над Хирошима тоа се манифестира како огромно Сонце да паднало врз градот. Топлинската енергија се шири во дел од секундата. Првите десетици илјади жртви се резултат на овој топлотен бран. Бранот се шири со огромна брзина (над 1000 км/час) и е многу тивок (бидејќи е побрз од било кој звук). Потоа следи вториот – ударен бран, како резултат на изедначување на воздушните притисоци. Тој се шири побавно, но организмите што ќе му се најдат на патот експлодираат во судир со вакумскиот простор. На крај останува само радиоактивната контаминација која може да дејствува и со години.

А кога во воздухот ќе се појави огромната печурка од чад – работата на E=mc² е веќе докажана.