
Когда дело идет о вероятности, не надо делать опрометчивых выводов. Единственное, в чем можно быть уверенным, так это в среднем: сделав очень большое число выстрелов, мы в среднем будем иметь долю числа попаданий, равную величине вероятности. Возвращаясь к нашему примеру, мы можем только утверждать, что если нами сделано 10 тысяч выстрелов, то среднее число попаданий будет равно 100!
Читатель вправе спросить: какое все это имеет отношение к ядерным реакциям? Оказывается, самое прямое! При осуществлении ядерных реакций происходит нечто похожее. Мы обстреливаем ядра частицами. Здесь, правда, нет ружья, но зато есть специальные приборы, испускающие частицы — пули. Невозможно точно направить наше орудие на цель — в атомное ядро, хотя направление движения частиц нам известно (закрепленное ружье!). Поэтому поступим так: определим площадь ядра как его поперечное сечение 5 и предположим вначале, что через каждый квадратный сантиметр площади вблизи ядра проходит всего 1 бомбардирующая частица в 1 секунду. Какова вероятность попадания этой частицы в 1 ядро 1 секунду? То есть какова вероятность осуществления ядерной реакции?
Повторяя прежние рассуждения, найдем, что эта величина просто равна отношению площади ядра к площади, равной 1 квадратному сантиметру, то есть просто поперечному сечению атомного ядра.
Это очень важный для нас результат. Однако ядро не является простой мишенью. Оно не относится безразлично к бомбардирующей частице, а взаимодействует с ней. Даже в том случае, если эта частица-пуля движется прямо в центр ядра, попадания может не произойти. Ведь мы «стреляем» частицей, заряженной так же, как и мишень. При такой ситуации «пули», естественно, будут отталкиваться от мишени. И если они уж очень быстрые, тогда лишь их энергии достаточно, чтобы смять электрическую броню ядра и преодолеть потенциальный барьер. А медленные даже и близко не подойдут к ядру: они затормозятся электрическими силами и повернут обратно.
Наши рассуждения нуждаются в уточнении, когда частица идет не точно в центр ядра. В этом случае даже достаточно энергичная пуля может не поразить цель. Ведь оттолкнуть ее обратно значительно труднее, чем отклонить ее полет боковыми силами. А как раз такие силы действуют на всех направлениях,, кроме центрального. Это напоминает обстрел жестяного конуса со стороны вершины — в самую вершину попасть трудно, а все посланные не по оси — «боковые» пули будут чиркать по поверхности и отклоняться. Конечно, очень энергичные, возможно, и пробьют жесть и сбоку! И все же объем внутри конуса менее уязвим. Так жесть может сыграть роль довольно толстой брони.
Конической поверхностью в нашем случае является потенциальный барьер, окружающий ядро со всех сторон. Легче всего проникнуть сквозь него вдоль линии, соединяющей центры ядра и бомбардирующей частицы. Для проникновения же сбоку нужны уже частицы со значительно большими энергиями.