Знание-сила, 1998 № 08 (854) (Журнал «Знание-сила») - страница 9

Газовое облако туманности Бумеранг расширяется со скоростью более ста пятидесяти километров в секунду, что и приводит к его резкому охлаждению. Наблюдавшие в субмиллиметровом диапазоне частот это явление астрономы уподобляют данный физический процесс тому, который происходит в обычном холодильнике.

Установлено, что газ в составе туманности поглощает фоновую радиацию, являющуюся «пережитком» Биг-Бэнга — Великого взрыва, породившего Вселенную. Такой процесс может происходить лишь в условиях, когда газ охлажден до температуры всего на три градуса выше абсолютного нуля, чего ранее в природе нигде не наблюдалось. Большего «мороза» удавалось достигать на Земле только в условиях криогенной лаборатории.

В России родилась новая отрасль промышленности — лазерное разделение изотопов. Возникла она в результате содружества фирмы «ЛАД», выпускающей медицинское оборудование и отдела кинетики Института общей физики РАН

Изотопы — это атомы, у которых одинаковое число протонов в ядре, но разное число нейтронов. У них одинаковые химические свойства, но разные массы и свойства ядра. В природных условиях каждый элемент встречается в виде целого набора изотопов. Применение того или иного изотопа основано на использовании каких-либо отличительных свойств его ядра. Например, ядро урана-235 может поглощать медленные нейтроны, а затем делиться, распадаться на части — именно из него делают атомные бомбы. Такими же свойствами обладает изотоп плутоний-239. Многие изотопы — нестабильны, то есть разваливаются, испуская излучение или частицы.

Из «мирных» применений изотопов наиболее известен метод меченых атомов. Суть его в том, что в организм человека вводят радиоактивные изотопы обычных элементов. Они путешествуют по нашим внутренностям, распадаются, излучают и подают сигналы о своих перемещениях. В диагностике сердца применяется таллий- 203. Он почему-то любит концентрироваться в трещинах сердечных мышц. Для диагностики заболеваний внутренних органов применяется иттербий-168 — именно о нем и пойдет речь в дальнейшем.

Чтобы использовать изотопы, их надо выделить из природных смесей. Именно этот процесс и называют разделением изотопов, напоминает он добычу золота из руды. Например, природный уран содержит всего 0,7 процента изотопа-235, пригодного для цепной реакции. Для промышленных ядерных реакторов надо, чтобы его было 3 — 4 процента, а для ядерного оружия — примерно 20 процентов. Поэтому в свое время для создания ядерного оружия главной задачей было обогащение природного урана делящимися изотопами.