Náttúrufræðingurinn - 1946, Page 12

58
NÁTTÚRUFRÆÐINGURINN
kjarna heliumatómunnar, sem gera verður ráð fyrir
að sé gerður úr tveimur neutrónum og tveimur pró-
tónum (13. mynd), og efnismagn prótónanna og neu-
trónanna aðgreindra borið saman við það sem það er,
þegar það er saman komið í kjarna helíumatómunn-
ar, þá fæst:
2 neutrónur J n = 2 • 1.0090
2 prótrónur ] H = 2 • 1.0081
Samanlagt 4.0342
Helíumatóma \ He 4.0039
Mismunur 0.0303
Þessu efnislivarfi, sem orðið hefir við samruna neutrónanna og
prótónanna, tilsvarar orka, sem nemur 28 milljón elektrónu voltum
og þarf því þetta mikla orku til þess að sundra heliumkjarna á ofan-
greindan hátt. Ekki vita rnenn enn sem komið er neitt um það, hvers
vegna neutrónur og prótónur dragast hvor að annarri innan kjarn-
anna, en að þær geri það virðist vera ótvírætt. Það þarf ekki að valda
neinum misskilningi, þó að samkynja rafmagnaðar agnir ekki hrindi
livor annarri frá sér innan atómakjarnanna, eins og kennt er í eðlis-
fræðinni um samkynja rafmagn (Coulombslögmál), þau lögmál, sem
þar eru kunn, hafa sitt gildi, ef um miklar fjarlægðir er að ræða á
milli rafmagnshleðslanna, en fyrir svo smáar hleðslur og innan svo
þröngra viðja sem þeirra, er hér um ræðir, gilda þau ekki. —
Allsnemma á þeim árum er hugmyndir manna um kjarnbreyting-
ar og ummyndanir voru að mótast, setti rússneski eðlisfræðingurinn
Gamow fram kenningu um gerð kjarnans og er hún enn mjög við
lýði. Er kenningin fólgin í því, að gert er ráð fyrir, að utan kjarnans
séu hin hefðbundnu lögmál um hegðun rafmagns í fullu gildi, þann-
ig að samkynja rafmagn hryndist frá hvoru öðru og að fráhryndingin
aukizt eftir því sem skemmra verður á milli hleðslanna (Coulombs
lögmál). Hins vegar er gert ráð fyrir að á milli frumagna kjarnanna
ríki sterkt aðdráttarafl. Þessu verður bezt lýst með línuriti, sem dreg-
ið er fyrir sambandinu á milli kraftverkunar þeirrar, sem alfaögn
verður fyrir í mismunandi fjarlægðum frá atómukjarna (14. mynd).
Af línuritinu sést, að eftir að komið er mjög nærri kjarnanum víkur
línuritið frá því, sem það ætti að vera skv. Coulombslögmáli og fell-
ur svo til beint niður og er það í samræmi við að þar ríkir sterkt að-
dráttarafl á milli frumagnanna.
Af línuritinu má reikna þá flugorku, sem alfaögnin þyrfti að hafa
upphaflega til þess að komast í ákveðna nánd við kjarnann og er það
sýnt á línuritinu (b). Hæð línuritsins sýnir hve mikla orku þurfi til
13. mynd.
Heliumkjarni.