Історія відкриття радіоактивності

Є кілька визначень цього чудового явища одне з яких дає таку її формулювання: «Радіоактивність - це мимовільне (спонтанне) перетворення нестійкого ізотопу хімічного елемента в інший ізотоп (звичайно ізотоп іншого елемента); при цьому відбувається випущення електронів, протонів, нейтронів або ядер гелію (# 940;-частинок) »Сутністю відкритого явища було в мимовільному зміні складу атомного ядра, що знаходиться в основному стані або в збудженому довгоживучих стані.

У 1898 році інші французькі вчені Марія Склодовська-Кюрі і П'єр Кюрі виділили з уранового мінералу дві нових речовини, радіоактивних в набагато більшому ступені, ніж уран і торій Так були відкриті два невідомих раніше радіоактивних елементи - полоній і радій, а Марія, крім того виявляє (незалежно від німецького фізика Г.Шмідта) явище радіоактивності у торію. До речі, вона першою і запропонувала термін радіоактивність. Вчені прийшли до висновку, що радіоактивність являє собою мимовільний процес, що відбувається в атомах радіоактивних елементів. Тепер це явище визначають як мимовільне перетворення нестійкого ізотопу одного хімічного елеента в ізотоп іншого елемента і при цьому відбувається випущення електронів, протонів, нейтронів або ядер гелію # 945; - частинок. Тут слід зазначити, що серед елементів, що містяться в земній корі, радіоактивними є все з порядковими номерами більше 83, тобто розташованими в таблиці Менделєєва після вісмуту. За 10 років спільної роботи вони зробили дуже багато для вивчення явища радіоактивності. Це був беззавітний працю в ім'я науки - в погано обладнаній лабораторії і при відсутності необхідних коштів. П'єр встановив мимовільне виділення тепла солями радію. Цей препарат радію дослідники отримали в 1902 році в кількості 0,1 гр. Для цього їм треба було 45 місяців напруженого туди і більше 10000 хімічних операцій звільнення і кристалізації. У 1903 році за відкриття в області радіоактивності подружжя Кюрі і А.Беккерею була присуджена Нобелівська премія з фізики. Всього за роботи, пов'язані з дослідженням і застосуванням радіоактивності, було присуджено більш 10 Нобелівських премій з фізики та хімії (А.Беккерею, П. і М. Кюрі, Е. Фермі, Е. Резерфорд, Ф. і І. Жоліо-Кюрі, Д.Хевіші, О.Гану, Е.Макміланн і Г.Сіборгу, У.Ліббі і ін.). На честь подружжя Кюрі одержав свою назву штучно отриманий трансуранових елемент з порядковим номером 96 - кюрій.

У 1898 році англійський вчений Е. Резерфорд приступив до вивчення явища радіоактивності. У 1903 році Е. Резерфорд доводить помилковість припущення англійського фізика Д.Томпсон про його теорії будову атома і в 1908-1911 р.р. проводить досліди з розсіювання # 945; - частинок (ядер гелію) металевою фольгою. # 945; - частка проходила крізь тонку фольгу (товщиною 1 мкм) і, потрапляючи на екран із сірчистого цинку, породжувала спалах, добре спостережувану в мікроскоп. Досліди з розсіювання # 945; - частинок переконливо показали, що майже вся маса атома зосереджена в дуже малому обсязі - атомному ядрі, діаметр якого приблизно в 100000 разів менше діаметра атома. більшість # 945; - частинок пролітає повз масивного ядра, не зачіпаючи його, але зрідка відбувається зіткнення # 945; - частинки з ядром і тоді вона може відскочити назад. Таким чином, першим його фундаментальним відкриттям у цій області було виявлення неоднорідності випромінювання, що випускається ураном. Так в науку про радіоактивність вперше увійшло поняття про # 945; - і # 946; - променях. Він також запропонував і назви: # 945; розпад і # 945; - частинка. Трохи пізніше була виявлена ​​ще одна складова частина випромінювання, позначена третьою буквою грецького алфавіту: # 947; -лучи. Це відбулося незабаром після відкриття радіоактивності. На довгі роки # 945; - частинки стали для Е.Резерфорда незамінним інструментом досліджень атомних ядер. У 1903 році він відкриває новий радіоактивний елемент - еманацію торію. У 1901-1903 роках він разом з англійським вченим Ф. Содді проводить дослідження, які привели до відкриття природного перетворення елеентов (наприклад радію в радон) і розробці теорії радіоактивного розпаду атомів.

У 1903 році німецький фізик К.Фаянс і Ф. Содді незалежно один від одного сформулювали правило зсуву, що характеризує переміщення ізотопу в періодичній системі елементів при різних радіоактивних перетвореннях.

Один з видатних вчених сучасності Е. Фермі. свої головні роботи присвятив дослідженням, пов'язаним зі штучною радіоактивністю. Створена ним в 1934 році теорія бета-розпаду і в даний час використовується фізиками для пізнання світу елементарних частинок.

Теоретики вже давно пророкують можливість подвійного # 946; - перетворення в 2 # 946; - розпаду, при якій одночасно випускаються два електрони або два позитрона, однак на практиці цей шлях «загибелі» радіоактивного ядра поки не виявлений. Зате порівняно недавно вдалося спостерігати дуже рідкісне явище протонної радіоактивності - випускання ядром протона і доведено існування двупротонной радіоактивності, передбачене вченим В.І.Гольданскім. Всім цим видам радіоактивних перетворень підтверджені тільки штучні радіоізотопи, і в природі вони не зустрічаються.

Надалі цілою низкою вчених різних країн (Дж.Данінг, В.А.Карнаухов, Г.Н.Флеров, И.В.Курчатов і ін.) Були виявлені складні, що включають # 946; розпад, перетворення, в тому числі випускання запізнілих нейтронів.

Одним з перших учених у колишньому СРСР, який приступив до вивчення фізики атомних ядер взагалі і радіоактивності зокрема був академік І. В. Курчатов. У 1934 році він відкрив явище розгалуження ядерних реакцій, що викликаються нейтронної бомбардуванням і досліджував штучну радіоактивність. ряду хімічних елементів. У 1935 році при опроміненні брому потоками нейтронів Курчатов і його співробітники помітили, що виникають при цьому радіоактивні атоми брому розпадаються з двома різними швидкостями. Такі атоми назвали ізомерами, а відкрите вченими явище ізомерії.

Наукою було встановлено, що швидкі нейтрони здатні руйнувати ядра урану. При цьому виділяється багато енергії і утворюються нові нейтрони, здатні продовжувати процес ділення ядер урану. Пізніше виявилося, що атомні ядра урану можуть ділитися і без допомоги нейтронів. Так було встановлено самовільне (спонтанне) розподіл урану. На честь видатного вченого в галузі ядерної фізики і радіоактивності 104-й елемент періодичної системи Менделєєва названий Курчатова.

Відкриття радіоактивності справила величезний вплив на розвиток науки і техніки, Воно ознаменувало початок епохи інтенсивного вивчення властивостей і структури речовин. Нові перспективи, що виникли в енергетиці, промисловості, військовій галузі медицини та інших областях людської діяльності завдяки оволодінню ядерною енергією, були викликані до життя виявленням здатності хімічних елементів до мимовільних перетворень. Однак, поряд з позитивними факторами використання властивостей радіоактивності в інтересах людства можна навести приклади і негативного їх втручання в наше життя. До числа таких можна відноситься ядерну зброю у всіх його формах, затонулі кораблі і підводні човни з атомними двигунами і атомною зброєю, поховання радіоактивних відходах в море і на землі, аварії на атомних електростанціях та ін. А безпосередньо для України використання радіоактивності в атомній енергетиці привело до Чорнобильської трагедії.

на тему: Про Т К Р И Т И Е