[align=center]و لعلنا جميعا نلاحظ أنه إذا كانت لدينا قطرة صغيرة من سائل فإنها تكون كروية الشكل
و ذلك لوجود قوة التوتر السطحي علي سطح السائل
و هذه القوة تعمل علي جعل سطح القطرة أصغر ما يمكن و لذلك تأخذ الشكل الكروي
و إذا يجب علينا أن نفرض نفس الشئ في حالة نوي الذرات
آي أن القوي السطحية تعمل علي أن تكون هذه النوى كروية الشكل
و لكن هناك فرق بين قطرة من السائل و نواة الذرة
لا يجب أن يغيب عن بالنا
و هو أن جزيئات السائل لا تحمل شحنات كهربية
في حين أن مكونات النواة بروتونات تحمل نفس الشحنات الكهربية
و لذا فإنها تتنافر فيما بينها
و عندما أكتشف العالم الألماني أوتوهان ظاهرة الأنشطار النووي
التي نتج عنه طاقة هائلة فتحت آفاقا كبيرة أمام التطور الاقتصادي الهائل في المستقبل
اقترح العالمان ميتز و فريش
أمكان تفسير هذه الظاهرة
علي أساس نظرية تمثيل النواة بقطرة السائل
و قد وضع تفصيل هذه النظرية علي أساس رياضي
العالم نيلز بوهر
( و هو الذي وضع النظرية الذرية الأولي في سنة 1913)
مع العالم الأمريكي هويلر
و لنفهم النظرية
دعنا نتأمل في الطريقة التي تنقسم بها قطرة من سائل إلي قطرتين صغيرتين بتأثير قوة خارجية عليها
إذا كونا قطرة صغيرة من سائل
فإننا نلاحظ أن هذه القطرة ستكون كروية الشكل "أ"
( أنظر شكل "1" )
و عندما تؤثر عليها قوة خارجية
سيتحور شكلها إلي الصورة "ب"
( آي ستصبح ذات شكل بيضاوي )
فإذا توقفت القوة الخارجية الآن عن التأثير
فإن قوة التوتر السطحي سترجع بالقطرة إلي شكلها الكروي الأصلي "أ"
أما إذا استمرت القوة في التأثير فإن التحوير سيزداد و تأخذ القطرة الشكل "ج"
و حينئذ يصبح من المستبعد أن ترجع القطرة ثانية إلي الوضع البيضاوي "ب"
و لكنها ستمضي إلي الحالة "د"
فتنقسم إلي شطرين
مع احتمال انتثار بعض قطيرات صغيرة
من أثر عملية الانقسام النهائي التي تتم بعد شد و جذب في الجزء الدقيق الذي يصل بين نصفي القطرة
هذا هو ما يحدث لقطرة السائل عند انقسامها بتأثير شد و جذب[/CENTER]
[CENTER]
شكل رقم (1)
و ما يحدث للنواة لا يختلف كثيرا عن ذلك
فعند قذف نواة ذرة بنيوترون مثلا
تحدث الإصابة بعض تذبذبات في سطح النواة
( كما يحدث لقطرة السائل (
و في خلال عملية التذبذب هذه قد يصبح شكل النواة بيضاويا مثل "ب"
فإذا كانت الطاقة المكتسبة غير كافية لكي تنتقل بالنواة إلي الحالة "ج"
فإن قوة التجاذب بين مكونات النواة ترجع بها إلي شكلها الكروي الأصلي
و تتخلص النواة من هذه الطاقة الزائدة بقذف جسيم آخر ( أو أشعة جاما ) إلي الخارج راجعة بذلك إلي حالة الاستقرار
و لكن إذا كانت الطاقة التي اكتسبتها القطرة كبيرة فإنها تنتقل إلي الحالة المماثلة بالشكل "ج"
و حينئذ يصبح رجوعها ثانية إلي الشكل الكروي الأصلي غير محتمل
و ذلك بسبب التنافر بين البروتونات ( المشحونة بنفس الكهرباء الموجبة ) الموجودة في كلا من نصفي النواة
مما يعجل بإنشطارها إلي قسمين
و يجب علينا أن نذكر أن عملية الانقسام هذه
تحدث فقط إذا كانت كتلة النواة الأصلية أكبر من كتلتي النواتين الناتجتين من الأنشطار
و إذا لشطر نواة
يلزمنا قدر من الطاقة
يكفي
لتحوير النواة من الشكل الكروي إلي الشكل ذي الاختناق "ج"
و يسمي هذا القدر من الطاقة بالطاقة الحرجة للأنشطار
و لعله من الواضح أنه إذا تحررت النواة من الشكل الكروي إلي الشكل البيضاوي
فإن التنافر بين البروتونات الموجودة في جانبي القطرة
يسهل زيادة التحوير في شكلها إلي الشكل "ج" [1]
و بذلك يكون الأنشطار سهلا كلما زاد عدد الشحنات الموجودة في كلا من الجزئيين
أو – و هو نفس الشئ – كلما زادت الشحنة " ك " علي النواة الأصلية
و تكون قوة التنافر متناسبة مع " ك تربيع "
و في نفس الوقت تكون قوة التجاذب أو الترابط بين مكونات النواة
– و هي التي تجمع بينها في شكل كرة –
متناسبة مع عدد المكونات " ع "
و إذا نستطيع أن نقول
مع بوهر و هويلر
أن سهولة الأنشطار
تتوقف علي قيامة المعامل " ك تربيع ÷ ع "
فكلما زادت قيمة هذا المعامل لنواة معينة
كلما قلت قيمة الطاقة اللازمة لأحداث الأنشطار
و قد أثبت بوهر و هويلر أنه زادت قيمة هذا المعامل عن 45
فإن النواة لا تكاد تصبح في حاجة إلي الطاقة كي تنشطر و
أن آي تحوير بسيط يحدث في شكلها يكفي فورا لشطرها إلي نصفين
و لعلنا نذكر قيمة المعامل " ك تربيع ÷ ع "
لبعض النوى المعروفة في المفاعلات الذرية
فلنواة اليورانيوم 235 يكون " ك تربيع ÷ ع = 36 "
و لنواة البلوتونيوم 239 يكون " ك تربيع ÷ ع = 37 "
كان شرح ظاهرة الأنشطار النووي
علي أساس نظرية قطرة السائل
نجاحا كبيرا لهذه النظرية دعم من قوتها العلمية [/align]