«АТОМНЫЙ» ЯЗЫК

В ряде мест этой книги мы вынуждены пользоваться специальными буквенными и цифровыми обозначениями и формулами. Все они очень просты, наглядны, и к ним легко привыкнуть.
БУКВЕННЫЕ И ЦИФРОВЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ. В ядерной физике для химических элементов приняты те же буквенные обозначения, что и в химии. Однако рядом с сокращенным латинским обозначением элемента проставля­ются еще два числа: вверху слева — массовое число (атомный вес) элемента, соответствующее суммарному числу всех нуклонов ядра атома (протонов и нейтронов), внизу слева — порядковый номер элемента в Периодической системе Д. И. Менделеева, обозначающий количество положитель­ных зарядов (протонов) в ядре атома и соответствующее им число электронов на всех его орбитах. Вот так: 7/3 Li — литий. Внизу слева порядковый номер элемента 3 означает, что в ядре атома находятся три положительно заряженных протона, а на орбитах вокруг ядра вращаются три электро­на. Вверху слева — массовое число 7. Вычитая из семи три, можно узнать число нейтронов в ядре атома. Для лития оно равно четырем.
Часто, чтобы не усложнять при повторениях название элемента или его изотопов, пишут полное название элемента по-русски, но только с числом, выражающим его массовое число. Например, полоний-210, радий-238 и т. п.
Сходные  обозначения приняты и для атомных частиц:
е- — электрон; минус справа вверху означает отрицатель­ный знак элементарного электрического заряда;
е+ — позитрон; плюс справа вверху означает положитель­ный знак элементарного электрического заряда;
оя1 — нейтрон; единица вверху справа означает атомную массу нуклона, нуль слева внизу — отсутствие электрическо­го заряда.
На каждой странице этой книги много раз встречаются такие слова и понятия, как скорость, ускорение, сила и другие, а особенно часто — энергия. Поэтому сначала при­дется вспомнить кое-что из школьных учебников; это поможет правильно разобраться в некоторых особенностях терминов, после чего уже значительно легче будет перейти к более сложным и тонким понятиям, принятым в современной физике.
В настоящее время в СССР введена новая, более совершен­ная, удобная и краткая Международная система физических единиц, сокращенно обозначаемая СИ. В эту систему в ка­честве основных единиц вошли метр (м), килограмм (кг), секунда (сек) и другие вместо сантиметра, грамма, секунды прежней системы СГС. Поэтому в книге мы будем прибегать к терминам и единицам уже новой системы и лишь в отдель­ных случаях — к некоторым старым единицам, допускае­мым системой СИ.
СКОРОСТЬ. Если физическое тело («точка»), движущее­ся в пространстве, проходит равные пути за одинаковые про­межутки времени, говорят, что оно имеет постоянную ско­рость. Единица измерения скорости — один метр в секунду (1 м/сек).
УСКОРЕНИЕ означает быстроту изменения скорости. Единицей здесь служит изменение скорости за секунду, т. е. 1 м/сек2.
СИЛА. Тело, обладающее массой и движущееся в простран­стве с некоторым ускорением, испытывает непрерывное воз­действие (давление), называемое силой. Величина силы опре­деляется как произведение массы тела на его ускорение. Единицей силы служит ньютон (н). Это такая сила, которая, действуя (давя) на тело массой в 1 кг, заставляет его перемещаться с ускорением 1 м/сек2.
РАБОТА. Когда под действием силы какое-либо оказы­вающее ей противодействие тело перемещается с ускорением или поднимается на некоторую высоту, то говорят, что сила производит определенную работу. Единицей служит работа, производимая силой в 1 н на пути 1 м. Эту единицу называют джоуль (дж).
МОЩНОСТЬ — количество работы, выполненной за еди­ницу времени. Единицей измерения ее служит один джоуль в секунду (1 дж/сек), которая называется ватт (вт). 1000 вт составляет один киловатт (квт).
ЭНЕРГИЯ. Работу, соответствующую определенной мощ­ности, развиваемой в секунду, можно производить и дольше — в течение часов, дней, лет. Это зависит от количества энергии, расходуемой на выполнение данной работы. Поэтому коли­чество энергии, требуемое для того чтобы развивать мощность в 1 квт в течение часа, принято измерять единицей, называе­мой к и л о в а т т-ч а с (квт.ч).
ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ — работа, которую тело может совершить в силу своего положения или состояния (например, сжатая пружина, поднятый на большую высоту груз, запас топлива и т. п.), или работа, которую нужно совершить над телом, чтобы переместить его в направлении, противоположном направлению действия его «замороженной» силы, зависящей только от положения тела.
КИНЕТИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ — энергия движения лю­бого материального тела или частицы или работа, которую тело способно совершить благодаря своему движению. Опре­деляется как половина произведения массы тела на квадрат скорости. Кинетическая энергия системы материальных сил равна сумме кинетических энергий каждого тела в отдель­ности.
Например, тело массой в 1 кг, движущееся со скоростью 1 м/сек, обладает кинетической энергией, равной 1 дж.
КОЛИЧЕСТВО ДВИЖЕНИЯ, ИЛИ ИМПУЛЬС — одна из характеристик движущегося тела. Благодаря импульсу движущееся тело (или частица) в случае столкновения с покоящимся телом оказывает на него действие. Величина импульса определяется как произведение массы тела на его скорость.
КЕЛЬВИН (°К)—единица измерения температуры. 1°К равен 1/273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды (см. Кельвина шкала).
Из старых единиц мы иногда будем пользоваться едини­цей силы — дина (дин)\ [дин] = г*см/сек2, отсюда 1 н  = 105 дин', а также единицей энергии и работы — эрг: [эрг] = дин >см, отсюда 1 дж = 107 эрг.
ВОЛЬТ (в) —единица, принятая для обозначения раз­ности потенциалов электрически заряженных тел или источ­ников тока. Например, разность потенциалов одного элемен­та химической батарейки для карманного электрического фонарика равна 1,2—1,4 в.
ЭЛЕКТРОНВОЛЬТ. Заряд электрона — величина стро­го постоянная. Попадая в электрическое поле, создаваемое разностью потенциалов между заряженными телами в 1 в, электрон разгоняется до скорости 593 км/сек. А вместе со скоростью, естественно, растет и кинетическая энергия час­тицы. При такой скорости кинетическая энергия равна произ­ведению его заряда (1,6 «Ю-19 кулона) на разность потенциа­лов, т. е. 1,6 .10~12 эрг, или 1,6 .10~10 дж. Это количество энергии и соответствует одному электронвольту (se).

Чтобы получить представление о конкретной величине этой единицы, нужно знать, что средняя энергия теплового движения атомов или молекул газа, а также энергия атомов твердого или жидкого тела при комнатной температуре равна примерно 0,03 эв.
Энергия электрона, пребывающего в наивысшем энерге­тическом состоянии в пределах атома водорода (на самой удаленной от ядра орбите), составляет 13,53 эв. Приобретая энергию свыше этой величины, электрон уже навсегда по­кидает атом.
В электронвольтах измеряют энергию и всех других — заряженных и незаряженных —движущихся частиц, а так­же фотонов. 1 эв соответствует температуре 11 606° К.