Р Е Ф Е Р А Т

тема: Історія відкриття

радіоактивності

План

1. Передісторія винайдення радіоактивності

Французький фізик А. Бекерель 1 березня 1896 року знайшов по почорніння фотопластинки випущене зіллям урану невидимих променів сильної проникаючої дії. Незабаром він з'ясував, що властивістю випромінювання володіє і сам уран. Потім така властивість їм була виявлена й у торія. Радіоактивність (від латинського radio – випромінюю, radus – промінь і activus – діючий), таку назву одержало відкрите явище, що виявилося привілеєм найважчих елементів періодичної системи Д.И.Менделєєва.

Є кілька визначень цього чудового явища одне з яких дає таке її формулювання: «Радіоактивність – це мимовільне (спонтанне) перетворення хитливого ізотопу хімічного елемента в інший ізотоп (звичайно ізотоп іншого елемента); при цьому відбувається випущення електронів, протонів, чи нейтронів ядер гелію (Ь-частинок)» Сутність відкритого явища була в мимовільному змінюванні складу атомного ядра, що знаходиться в основному стані або в збудженому довгоіснуючому стані.

У 1898 році інші французькі вчені Марія Склодовська-Кюрі і П’єр Кюрі виділили з уранового мінералу дві нових речовини, радіоактивних у набагато більшому ступені, чим 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 в торія. До речі, вона першою і запропонувала термін радіоактивність. Учені прийшли до висновку, що радіоактивність являє собою мимовільний процес, що відбувається в атомах радіоактивних елементів. Тепер це явище визначають як мимовільне перетворення хитливого ізотопу одного хімічного елемента в ізотоп іншого елемента і при цьому відбувається випущення електронів, протонів, чи нейтронів ядер гелію ? – часток. Тут слід зазначити, що серед елементів, що містяться в земній корі, радіоактивними є усі з порядковими номерами більш 83, тобто розташованими в таблиці Менделєєва після вісмуту. За 10 років спільної роботи вони зробили дуже багато для вивчення явища радіоактивності. Це була беззавітна праця в ім'я науки – у погано обладнаній лабораторії і при відсутності необхідних засобів. П’єр установив мимовільне виділення тепла солями радію. Цей препарат радію дослідники одержали в 1902 році в кількості 0,1 гр. Для цього їм треба було 45 місяців напружено працювати і більш ніж 10000 хімічних операцій звільнення і кристалізації. У 1903 році за відкриття в області радіоактивності дружинам Кюрі й А. Бекерелю була присуджена Нобелівська премія по фізиці. Усього за роботи, зв'язані з дослідженням і застосуванням радіоактивності, було присуджено більш 10 Нобелівських премій по фізиці і хімії (А. Бекерелю, П. і М. Кюрі, Э.Ферми, Э.Резерфорду, Ф. і И. Жоліо-Кюрі, Д. Хевіши, О.Гану, Е. Макміланн і Г. Сіборгу, У. Ліббі й ін.). На честь чоловіків Кюрі одержав свою назву штучно отриманий трансурановий елемент із порядковим номером 96 – кюрій.

У 1898 році англійський учений Э.Резерфорд приступив до вивчення явища радіоактивності. У 1903 році Е.Резерфорд доводить помилковість припущення англійського фізика Д. Томпсона про його теорію будівництва атома й у 1908-1911 р.р. проводить досліди по розсіюванню – часток (ядер гелію) металевою фольгою. – частка проходила крізь тонку фольгу (товщиною 1 мкм) і, потрапляючи на екран із сірчистого цинку, породжувала горіти, що добре видно в мікроскоп. Досвіди по розсіюванню – 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 – частинок пролітає повз масивне ядро, не зачіпаючи його, але зрідка відбувається зіткнення – 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 у науку про радіоактивність уперше ввійшло поняття про а – і в - променях. Він також запропонував і назви: а – розпад і а – частка. Небагато пізніше була виявлена ще одна складова частина випромінювання, позначена третьою буквою грецького алфавіту: Y-промені. Це відбулося незабаром після відкриття радіоактивності. На довгі роки а – частинки стали для Е.Резерфорда незамінним інструментом досліджень атомних ядер. У 1903 році він відкриває новий радіоактивний елемент – еманацію торія. У 1901-1903 роках він разом з англійським ученим Ф. Содді проводить дослідження, що привели до відкриття природного перетворення елементів ( 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.

Навесні 1934 року в «Доповідях Паризької академії наук» з'явилася стаття за назвою «Новий тип радіоактивності». Її автори Ірен Жоліо-Кюрі і її чоловік Фредерік Жоліо-Кюрі знайшли, що бор, магній, і алюміній, опромінені Y – частками, стають самі радіоактивними і при своєму розпаді випускають позитрони. Так була відкрита штучна радіоактивність. У результаті ядерних реакцій (наприклад, при опроміненні різних елементів б – чи частками нейтронами) утворяться радіоактивні ізотопи елементів, у природі не існуючі. Саме ці штучні радіоактивні продукти складають переважна більшість серед усіх відомих нині ізотопів. У багатьох випадках продукти радіоактивного розпаду самі виявляються радіоактивними і, тоді утворенню стабільного ізотопу передує ланцюжок з декількох актів радіоактивного розпаду. Прикладами таких ланцюжків є ряди періодичних ізотопів важких елементів, що починаються нуклеідами 238U, 235U, 232U і