очень большую проницаемость.
      В атомной шкале измерений масса протона и нейтрона принята за единицу. 
Атомный вес любого химического элемента поэтому зависит от количества протонов 
и нейтронов, заключенных в его ядре. Например, атом водорода, ядро которого 
состоит только из одного протона, имеет атомную массу равную 1. Атом гелия, с 
ядром из двух протонов и двух нейтронов, имеет атомную массу, равную 4.
      Ядра атомов одного и того же элемента всегда содержат одинаковое число 
протонов, но число нейтронов может быть разным. Атомы, имеющие ядра с 
одинаковым числом протонов, но отличающиеся по числу нейтронов и относящиеся к 
разновидностям одного и того же элемента, называются изотопами. Чтобы отличить 
их друг от друга, к символу элемента приписывают число, равное сумме всех 
частиц в ядре данного изотопа.
      Может возникнуть вопрос: почему ядро атома не разваливается? Ведь 
входящие в него протоны — электрически заряженные частицы с одинаковым зарядом, 
которые должны отталкиваться друг от друга с большой силой. Объясняется это тем,
 что внутри ядра действуют еще и так называемые внутриядерные силы, 
притягивающие частицы ядра друг к другу. Эти силы компенсируют силы 
отталкивания протонов и не дают ядру самопроизвольно разлететься.
      Внутриядерные силы очень велики, но действуют только на очень близком 
расстоянии. Поэтому ядра тяжелых элементов, состоящие из сотен нуклонов, 
оказываются нестабильными. Частицы ядра находятся здесь в беспрерывном движении 
(в пределах объема ядра), и если добавить им какоето дополнительное количество 
энергии, они могут преодолеть внутренние силы — ядро разделится на части. 
Величину этой избыточной энергии называют энергией возбуждения. Среди изотопов 
тяжелых элементов есть такие, которые как бы находятся на самой грани 
самораспада. Достаточно лишь небольшого «толчка», например, простого попадания 
в ядро нейтрона (причем он даже не должен разгоняться до большой скорости), 
чтобы пошла реакция ядерного деления. Некоторые из этих «делящихся» изотопов 
позже научились получать искусственно. В природе же существует только один 
такой изотоп — это уран235.
      Уран был открыт в 1783 году Клапротом, который выделил его из урановой 
смолки и назвал в честь недавно открытой планеты Уран. Как оказалось в 
дальнейшем, это был, собственно, не сам уран, а его оксид. Чистый уран — металл 
серебристобелого цвета — был получен только в 1842 году Пелиго. Новый элемент 
не обладал никакими замечательными свойствами и не привлекал к себе внимания 
вплоть до 1896 года, когда Беккерель открыл явление радиоактивности солей урана.
 После этого уран сделался объектом научных исследований и экспериментов, но 
практического применения попрежнему не имел.
      Когда в первой трети XX века физикам более или менее стало понятно 
строение атомного ядра, они прежде всего попробовали осуществить давнюю мечту 
алхимиков — постарались превратить один химический элемент в другой. В 1934 
году французские исследователи супруги Фредерик и Ирен ЖолиоКюри доложили 
Французской академии наук о следующем опыте: при бомбардировке пластин алюминия 
альфачастицами (ядрами атома гелия) атомы алюминия превращались в атомы 
фосфора, но не обычные, а радиоактивные, которые в свою очередь переходили в 
устойчивый изотоп кремния. Таким образом, атом алюминия, присоединив один 
протон и два нейтрона, превращался в более тяжелый атом кремния.
      Этот опыт навел на мысль, что если «обстреливать» нейтронами ядра самого 
тяжелого из существующих в природе элементов — урана, то можно получить такой 
элемент, которого в естественных условиях нет. В 1938 году немецкие химики Отто 
Ган и Фриц Штрассман повторили в общих чертах опыт супругов ЖолиоКюри, взяв 
вместо алюминия уран. Результаты эксперимента оказались совсем не те, что они 
ожидали — вместо нового сверхтяжелого элемента с массовым числом больше, чем у 
урана, Ган и Штрассман получили легкие элементы из средней части периодической 
системы: барий, криптон, бром и некоторые другие. Сами экспериментаторы не 
смогли объяснить наблюдаемое явление. Только в следующем году физик Лиза 
Мейтнер, которой Ган сообщил о своих затруднениях, нашла правильное объяснение 
наблюдаемому феномену, предположив, что при обстреле урана нейтронами 
происходит расщепление (деление) его ядра. При этом должны были образовываться 
ядра более легких элементов (вот откуда брались барий, криптон и другие 
вещества), а также выделяться 23 свободных нейтрона. Дальнейшие исследования 
позволили детально прояснить картину происходящего.
      Природный уран состоит из смеси трех изотопов с массами 238, 234 и 235. 
Основное количество урана приходится на изотоп238, в ядро которого входят 92 
протона и 146 нейтронов. Уран235 составляет всего 1/140 природного урана (0, 
7%) (он имеет в своем ядре 92 протона и 143 нейтрона), а уран234 (92 протона, 
142 нейтрона) лишь — 1/17500 от общей массы урана (0, 006%). Наименее 
стабильным из этих изотопов является уран235. Время от времени ядра его атомов 
самопроизвольно делятся на части, вследствие чего образуются более легкие 
элементы периодической системы. Процесс сопровождается выделением двух или трех 
свободных нейтронов, которые мчатся с огромной скоростью — около 10 тыс. км/с 
(их называют быстрыми нейтронами). Эти нейтроны могут попадать в другие ядра 
урана, вызывая ядерные реакции. Каждый изотоп ведет себя в этом случае 
поразному. Ядра урана238 в большинстве случаев просто захватывают эти 
нейтроны без какихлибо дальнейших превращений. Но примерно в одном случае из 
пяти при столкновении быстрого нейтрона с ядром изотопа238 происходит 
любопытная ядерная реакция: один из нейтронов урана238 испускает электрон, 
превращаясь в протон, то есть изотоп урана обращается в более тяжелый элемент — 
нептуний239 (93 протона + 146 нейтронов). Но нептуний нестабилен — через 
несколько минут один из его нейтронов испускает электрон, превращаясь в протон,