Presentasi dengan topik "penemuan radioaktivitas". Penemuan radioaktivitas

Popov Sergey

Radioaktivitas. Penemuan unsur radioaktif baru.

Unduh:

Pratinjau:

Untuk menggunakan pratinjau presentasi, buat akun Google dan masuk ke akun tersebut: https://accounts.google.com


Keterangan slide:

Penemuan radioaktivitas. Penemuan unsur kimia radioaktif baru

Antoine Henri Becquerel Fisikawan Perancis, pemenang Hadiah Nobel bidang fisika dan salah satu penemu radioaktivitas. Ia mempelajari hubungan antara pendaran dan sinar-X, yang ditemukan oleh Henri Poincaré.

Becquerel mendapat ide: bukankah semua pendaran disertai dengan sinar-X? Untuk menguji tebakannya, ia mengambil beberapa senyawa, termasuk salah satu garam uranium, yang berpendar dengan cahaya kuning-hijau. Setelah menyinarinya dengan sinar matahari, ia membungkus garam tersebut dengan kertas hitam dan menaruhnya di lemari gelap di atas piring fotografi, juga dibungkus dengan kertas hitam. Setelah beberapa waktu, sambil mengembangkan piringnya, Becquerel benar-benar melihat gambar sepotong garam. Namun radiasi luminescent tidak dapat menembus kertas hitam, dan hanya sinar-X yang dapat menerangi pelat tersebut dalam kondisi seperti ini. Becquerel mengulangi percobaan tersebut beberapa kali dan dengan keberhasilan yang sama. Pada akhir Februari 1896, pada pertemuan Akademi Ilmu Pengetahuan Perancis, ia membuat laporan tentang emisi sinar-X zat berpendar. Radioaktivitas ditemukan olehnya pada tahun 1896

Setelah beberapa waktu, di laboratorium Becquerel, sebuah pelat secara tidak sengaja dikembangkan yang di atasnya terdapat garam uranium yang belum disinari sinar matahari. Tentu saja, itu tidak berpendar, tapi ada bekas di piringnya. Kemudian Becquerel mulai menguji berbagai senyawa dan mineral uranium (termasuk yang tidak menunjukkan pendar), serta logam uranium. Rekornya selalu diekspos secara berlebihan. Dengan menempatkan salib logam di antara garam dan piring, Becquerel memperoleh garis samar salib di piring. Kemudian menjadi jelas bahwa telah ditemukan sinar-sinar baru yang menembus benda-benda buram, tetapi bukan sinar-X. Becquerel menetapkan bahwa intensitas radiasi hanya ditentukan oleh jumlah uranium dalam sediaan dan sepenuhnya tidak bergantung pada senyawa apa yang dikandungnya. Jadi, sifat ini tidak melekat pada senyawanya, tetapi pada unsur kimia uranium.

Maria Sklodowska-Curie adalah seorang ilmuwan eksperimental Polandia (fisikawan, ahli kimia), guru, tokoh masyarakat. Peraih Nobel dua kali: dalam fisika (1903) dan kimia (1911), peraih Nobel ganda pertama dalam sejarah. Becquerel berbagi penemuannya dengan ilmuwan yang berkolaborasi dengannya - Marie Curie dan Pierre Curie. Pierre Curie - Fisikawan Perancis, salah satu peneliti radioaktivitas pertama, anggota Akademi Ilmu Pengetahuan Perancis, pemenang Hadiah Nobel Fisika tahun 1903.

Dalam eksperimennya, M. Curie menggunakan kemampuan zat radioaktif untuk mengionisasi udara sebagai tanda radioaktivitas. Tanda ini jauh lebih sensitif dibandingkan kemampuan zat radioaktif untuk bekerja pada pelat fotografi. Pengukuran arus ionisasi: 1 - badan ruang ionisasi, 2 - elektroda dipisahkan dari 1 oleh sumbat isolasi 3,4 - obat yang diteliti, 5 - elektrometer. Resistansi R=108-1012 Ohm. Pada tegangan baterai yang cukup tinggi, semua ion yang terbentuk dalam volume ruangan akibat radiasi pengion dikumpulkan pada elektroda, dan arus yang sebanding dengan efek pengion obat mengalir melalui ruangan udara di dalam ruangan adalah non-konduktor, dan arusnya nol.

Mereka menemukan bahwa semua senyawa uranium, dan yang terpenting uranium itu sendiri, memiliki sifat radioaktivitas alami. Becquerel kembali ke fosfor yang menarik minatnya. Benar, dia membuat penemuan besar lainnya terkait radioaktivitas. Suatu ketika, untuk kuliah umum, Becquerel membutuhkan zat radioaktif, ia mengambilnya dari Curie dan memasukkan tabung reaksi itu ke dalam saku rompinya. Usai memberikan ceramah, ia mengembalikan obat radioaktif tersebut kepada pemiliknya, dan keesokan harinya ia menemukan kemerahan pada kulit berbentuk tabung reaksi di sekujur tubuhnya di bawah saku rompi. Becquerel memberi tahu Pierre Curie tentang hal ini, dan dia bereksperimen pada dirinya sendiri: dia mengenakan tabung reaksi radium yang diikatkan ke lengannya selama sepuluh jam. Beberapa hari kemudian ia juga mengalami kemerahan, yang kemudian berubah menjadi maag parah, yang dideritanya selama dua bulan. Ini adalah pertama kalinya efek biologis dari radioaktivitas ditemukan.

Pada tahun 1898 mereka menemukan radioaktivitas thorium, dan kemudian mereka menemukan unsur radioaktif: POLONIUM RADIUM

Aplikasi Saat ini, radium kadang-kadang digunakan dalam sumber neutron kompak, untuk tujuan ini sejumlah kecil radium digabungkan dengan berilium. Di bawah pengaruh radiasi alfa (inti helium-4), neutron tersingkir dari berilium: 9Be + 4He → 12C + 1n. Dalam pengobatan, radium digunakan sebagai sumber radon untuk persiapan mandi radon (meskipun kegunaannya saat ini masih diperdebatkan). Selain itu, radium digunakan untuk iradiasi jangka pendek dalam pengobatan penyakit ganas pada kulit, mukosa hidung, dan saluran genitourinari. Polonium-210 dalam paduan dengan berilium dan boron digunakan untuk memproduksi sumber neutron yang kompak dan sangat kuat yang praktis tidak menghasilkan radiasi. Area penerapan penting polonium adalah penggunaannya dalam bentuk paduan dengan timbal, yttrium, atau secara mandiri untuk produksi sumber panas yang kuat dan sangat kompak untuk instalasi otonom, seperti ruang angkasa. Selain itu, polonium cocok untuk membuat “bom kotor” yang ringkas dan nyaman untuk transportasi rahasia, karena praktis tidak memancarkan radiasi gamma. Oleh karena itu, polonium merupakan logam strategis, harus diperhatikan dengan sangat ketat, dan penyimpanannya harus berada di bawah kendali negara karena ancaman terorisme nuklir.

Berkat penemuan peluruhan unsur radioaktif, penciptaan teori elektronik, dan model atom baru, esensi dan pentingnya hukum periodik Mendeleev muncul dengan cara baru. Diketahui bahwa nomor seri (atom) suatu unsur dalam tabel periodik (disebut “Z”) memiliki arti fisika dan kimia yang nyata: sesuai dengan jumlah total elektron pada lapisan kulit suatu unsur netral. atom unsur dan muatan positif inti atom. Pada tahun 1913-1914 Fisikawan Inggris G.G. J. Moseley (1887-1915) menemukan hubungan langsung antara spektrum sinar-X suatu unsur dan nomor urutnya. Pada tahun 1917, melalui upaya para ilmuwan dari berbagai negara, ditemukan 24 unsur kimia baru, yaitu: galium (Ga), skandium (Sc), germanium (Ge), fluor (F); lantanida: ytterbium (Yb), holmium (Ho), thulium (Ti), samarium (Stn), gadolinium (Gd), praseodymium (Pr), dysprosium (Dy), neodymium (Nd), europium (Eu) dan lutetium (Lu ); gas inert: helium (He), neon (Ne), argon (Ar), kripton (Kg), xenon (Xe) dan radon (Rn) dan unsur radioaktif (termasuk radon): radium (Ra), polonium ( Po) , aktinium (Ac) dan protaktinium (Pa). Jumlah unsur kimia dalam tabel periodik Mendeleev meningkat dari 63 pada tahun 1869 menjadi 87 pada tahun 1917.

Unsur radioaktif adalah unsur kimia yang semua isotopnya bersifat radioaktif. Dalam praktiknya, istilah ini sering digunakan untuk menggambarkan unsur apa pun yang campuran alaminya mengandung setidaknya satu isotop radioaktif, yaitu jika unsur tersebut menunjukkan radioaktivitas di alam. Selain itu, semua isotop unsur buatan yang disintesis hingga saat ini bersifat radioaktif.

Unsur kimia radioaktif, dalam kondisi normal - kristal biru tua yang tidak stabil. Astatin pertama kali diperoleh secara artifisial pada tahun 1940 oleh D. Corson, K. R. Mackenzie dan E. Segre. Pada tahun 1943-1946, isotop astatin ditemukan sebagai bagian dari rangkaian radioaktif alami. Astatin adalah unsur paling langka yang ditemukan di alam. Pada dasarnya, isotopnya diperoleh dengan menyinari bismut logam atau torium dengan partikel α berenergi tinggi, diikuti dengan pemisahan astatin melalui kopresipitasi, ekstraksi, kromatografi, atau distilasi. 211At sangat menjanjikan untuk pengobatan penyakit tiroid. Terdapat informasi bahwa efek radiobiologis partikel α astatin pada kelenjar tiroid 2,8 kali lebih kuat dibandingkan partikel yodium-131 ​​β. Perlu diingat bahwa dengan bantuan ion tiosianat, dimungkinkan untuk menghilangkan astatin dari tubuh dengan andal. At - A stat

Logam transisi radioaktif berwarna abu-abu keperakan. Unsur paling ringan yang tidak memiliki isotop stabil. Unsur kimia pertama yang disintesis. Dengan berkembangnya fisika nuklir, menjadi jelas mengapa teknesium tidak dapat dideteksi di alam: sesuai dengan aturan Mattauch-Shchukarev, unsur ini tidak memiliki isotop stabil. Teknesium disintesis dari target molibdenum yang diiradiasi pada akselerator-siklotron dengan inti deuterium pada 13 Juli 1937 oleh C. Perrier dan E. Segre di Laboratorium Nasional. Lawrence Berkeley di AS, dan kemudian diisolasi dalam bentuk murni secara kimia di Palermo di Italia. Banyak digunakan dalam kedokteran nuklir untuk penelitian otak, jantung, kelenjar tiroid, paru-paru, hati, kandung empedu, ginjal, tulang rangka, darah, serta untuk diagnosis tumor, juga garam asam teknis HTcO4 adalah penghambat korosi yang paling efektif. untuk besi dan baja. Tc - teknesium

Logam radioaktif yang berat dan rapuh dengan warna putih keperakan. Dalam tabel periodik ia terletak di keluarga aktinida. Plutonium memiliki tujuh alotrop pada suhu dan rentang tekanan tertentu. Uranium yang diperkaya dan alami digunakan untuk memproduksi plutonium. Banyak digunakan dalam produksi senjata nuklir, bahan bakar untuk reaktor nuklir sipil dan penelitian, dan sebagai sumber energi untuk pesawat ruang angkasa. Unsur buatan kedua setelah neptunium, diperoleh dalam jumlah mikrogram pada akhir tahun 1940 dalam bentuk isotop 238Pu. Unsur kimia buatan pertama, yang produksinya dimulai pada skala industri (di Uni Soviet, sejak 1946, beberapa perusahaan untuk produksi uranium dan plutonium tingkat senjata didirikan di Chelyabinsk-40). Bom nuklir pertama di dunia, dibuat dan diuji pada tahun 1945 di Amerika Serikat, menggunakan muatan plutonium. Uranium yang diperkaya dan alami digunakan untuk memproduksi plutonium. Jumlah total plutonium yang tersimpan di dunia dalam segala bentuk diperkirakan pada tahun 2003 sebesar 1239 ton. Pada tahun 2010, angka ini meningkat menjadi ~2000 ton Pu - Plutonium

Ununtrium (lat. Ununtrium, Uut) atau eka-thallium adalah unsur kimia ke-113 golongan III sistem periodik, nomor atom 113, massa atom, isotop paling stabil 286Uut. Radioaktif. Pada bulan September 2004, sebuah kelompok dari Jepang mengumumkan sintesis isotop satu atom unsur 113, 278Uut. Mereka menggunakan reaksi fusi inti seng dan bismut. Hasilnya, selama 8 tahun, ilmuwan Jepang berhasil mencatat 3 peristiwa lahirnya atom ununtria: 23 Juli 2004, 2 April 2005, dan 12 Agustus 2012. Dua atom dari isotop lain - 282Uut - disintesis di JINR pada tahun 2007 dalam reaksi 237Np + 48Ca → 282Uut + 3 1 n. Dua isotop lagi - 285Uut dan 286Uut disintesis di JINR pada tahun 2010 sebagai produk dari dua peluruhan α berturut-turut dari ununseptium. Uut – Ununtriy

Tautan ke sumber informasi dan gambar: http://www.h2o.u-sonic.ru/table/tc.htm http://www.physel.ru/2-mainmenu-73/inmenu-75/721-s - 211-. html http:// www.xumuk.ru/bse/2279.html http:// www.bibliotekar.ru/istoria-tehniki/16.htm http://ru.wikipedia.org/wiki/% D0%9F% D0%BB%D1%83%D1%82%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D0%B9 http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B0%D0% B4%D0%B8%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D1%8B%D0%B9_% D1%8D%D0%BB% D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82 http://ru.wikipedia.org/wiki/% D0%A2%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0% B5%D1%86%D0%B8%D0%B9 http://ru.wikipedia.org/wiki/% D0%9D%D0%B5%D0%BF%D1%82%D1%83%D0%BD% D0%B8%D0%B9 http://ru.wikipedia.org/wiki/% D0%A3%D0%BD%D1%83%D0%BD%D1%82%D1%80%D0%B8%D0% B9 http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B0%D0%B4%D0%B8%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B8% D0%B2%D0%BD%D1%8B%D0%B9_% D1%80%D0%B0%D1%81%D0%BF%D0%B0%D0%B4

Geser 1

Geser 2

Radiasi Radioaktif Radioaktivitas telah muncul di bumi sejak pembentukannya, dan manusia sepanjang sejarah perkembangan peradabannya telah berada di bawah pengaruh sumber radiasi alam. Bumi terkena radiasi latar yang sumbernya adalah radiasi Matahari, radiasi kosmik, dan radiasi unsur radioaktif yang ada di dalam Bumi.

Geser 3

Penemuan Fenomena radioaktivitas ditemukan oleh fisikawan Perancis A. Becquerel pada tanggal 1 Maret 1896 secara acak. Becquerel meletakkan beberapa pelat fotografi di laci mejanya dan, untuk mencegah cahaya tampak mencapainya, ia menekannya dengan sepotong garam uranium. Setelah pengembangan dan pemeriksaan, ia melihat pelat menghitam, menjelaskan hal ini dengan radiasi sinar tak kasat mata dari garam uranium. Becquerel beralih dari garam uranium ke logam uranium murni dan mencatat bahwa efek pancaran sinar semakin meningkat. pengalaman Becquerel

Geser 4

Penemuan Sepotong garam uranium, tanpa penerangan sebelumnya, memancarkan sinar tak kasat mata yang bekerja pada pelat fotografi melalui layar buram. Becquerel segera melakukan percobaan berulang-ulang. Ternyata garam uranium itu sendiri, tanpa pengaruh luar apa pun, memancarkan sinar tak kasat mata yang menerangi pelat fotografi dan melewati lapisan buram. Pada tanggal 2 Maret 1896, Becquerel mengumumkan penemuannya. Gambar pelat fotografi Becquerel yang diterangi oleh radiasi garam uranium. Bayangan salib logam Malta yang ditempatkan di antara pelat dan garam uranium terlihat jelas.

Geser 5

Geser 6

Penemuan unsur radioaktif baru Marie Skłodowska-Curie menemukan emisi dari thorium. Belakangan, dia dan suaminya menemukan unsur-unsur yang sebelumnya tidak diketahui: polonium, radium. Selanjutnya diketahui bahwa semua unsur kimia dengan nomor urut lebih dari 83 bersifat radioaktif. Marie Skłodowska-Curie dan Pierre Curie
  • Filsuf Yunani kuno, Democritus, menyatakan bahwa benda terdiri dari partikel-partikel kecil - atom (dalam terjemahan tidak dapat dibagi).
  • Pada akhir abad ke-19. Fakta eksperimental muncul membuktikan bahwa atom memiliki struktur yang kompleks.

Fakta eksperimental membuktikan struktur kompleks atom

  • Elektrifikasi tubuh
  • Arus dalam logam
  • Fenomena elektrolisis
  • Eksperimen Ioffe-Millikan

Penemuan radioaktivitas

pada tahun 1896 oleh A. Becquerel.

  • Uranus secara spontan memancarkan sinar tak kasat mata

Sifat-sifat sinar

  • Ionisasi udara
  • Elektroskop sedang dibuka
  • Tidak tergantung pada senyawa apa yang termasuk dalam uranium

83 – radioaktif " lebar = "640"

Penelitian dilanjutkan oleh Marie dan Pierre Curie

  • thorium 1898,
  • polonium,
  • radium (bersinar)

z 83 – radioaktif


  • - emisi berbagai partikel oleh inti beberapa unsur: α -partikel; elektron; γ -kuanta (α , β , γ -radiasi).
  • - kemampuan atom beberapa unsur radioaktif untuk memancarkan secara spontan

Komposisi radiasi radioaktif

1899 E.Rutherford

Dalam medan magnet, pancaran radiasi radioaktif dibagi menjadi tiga komponen:

  • Bermuatan positif - α -partikel
  • Bermuatan negatif - β - partikel
  • Komponen radiasi netral – γ -radiasi

Semua radiasi mempunyai daya tembus yang berbeda-beda

Terlambat

  • Selembar kertas 0,1 mm – α -partikel
  • Aluminium 5mm – α -partikel, β - partikel
  • Timbal 1 cm – α -partikel, β - partikel, γ -radiasi

Alam α -partikel

  • Inti atom helium
  • m = 4 sma
  • q = 2 e
  • V = 10.000-20.000 km/s

Alam β -partikel

  • elektron
  • V = 0,99 detik
  • c – kecepatan cahaya

Alam γ - radiasi

  • Gelombang elektromagnetik (foton)
  • λ = 10 - 10 m
  • Ionisasi udara
  • Bertindak di pelat fotografi
  • Tidak dibelokkan oleh medan magnet


MENARIK!

Jamur merupakan akumulator unsur radioaktif, khususnya cesium. Semua jenis jamur yang diteliti dapat dibagi menjadi empat kelompok: - terakumulasi dengan lemah - jamur madu musim gugur; - akumulasi sedang - jamur porcini, chanterelle, cendawan; - sangat terakumulasi - jamur susu hitam, russula, jamur hijau; - baterai radionuklida - kapal tangki, jamur Polandia.


SAYANGNYA!

  • Kehidupan kedua generasi ilmuwan—fisikawan Curie—benar-benar dikorbankan untuk sainsnya. Marie Curie, putrinya Irene dan menantu laki-lakinya Frédéric Joliot-Curie meninggal karena penyakit radiasi akibat bertahun-tahun bekerja dengan zat radioaktif.
  • Inilah yang ditulis M.P. Shaskolskaya: “Pada tahun-tahun yang jauh itu, pada awal zaman atom, para penemu radium tidak mengetahui tentang efek radiasi. Debu radioaktif berputar-putar di sekitar laboratorium mereka. Para peneliti sendiri dengan tenang mengambil obat-obatan tersebut dengan tangan mereka dan menyimpannya di saku, tidak menyadari bahaya mematikan. Selembar kertas dari buku catatan Pierre Curie dibawa ke konter Geiger (55 tahun setelah catatan dibuat di buku catatan!), dan dengungan yang stabil digantikan oleh kebisingan, hampir seperti suara gemuruh. Daunnya memancar, daunnya seolah menghirup radioaktivitas…”

Peluruhan radioaktif

  • - transformasi inti radioaktif yang terjadi secara spontan.

Lebar blok piksel

Salin kode ini dan tempelkan ke situs web Anda

Keterangan slide:

DARI SEJARAH PENEMUAN RADIOAKTIFITAS Guru Fisika Sekolah Menengah Gubinskaya Konstantinova Elena Ivanovna "Sejarah Penemuan Radioaktivitas"

  • Daftar isi.
  • Pendahuluan…………………………………………………3
  • Bab pertama........................................................................ 5
  • Bab Dua................................................................................................ 8
  • Bab Tiga……………………………………………………………... 11
  • Bab Empat……………………………………………………………..... 19
  • Kesimpulan.................................................................................................. 21
  • Referensi……… ……………………….. 22
  • Lampiran satu…….…………………………….……... 23
Pelajaran ini didedikasikan untuk sejarah penemuan radioaktivitas, yaitu peran ilmuwan seperti fisikawan Jerman, pemenang Hadiah Nobel Wilhelm Conrad Roentgen, A. Becquerel, pasangan Marie dan Pierre Curie, Joliot Curie, dalam pengembangan dari ilmu ini. Tujuan pembelajaran ini adalah untuk mempertimbangkan pembentukan, prinsip-prinsip dasar ilmu-ilmu seperti radiologi, fisika nuklir, dosimetri, dan untuk mengetahui peran ilmuwan tertentu dalam penemuan fenomena menakjubkan ini. Untuk mencapai tujuan ini, penulis menetapkan tugas-tugas berikut: Mempertimbangkan aktivitas Wilhelm Roentgen sebagai ilmuwan yang mengarahkan peneliti lain di bidang ini. Ikuti penemuan awal fenomena tersebut oleh A. Becquerel. Menilai kontribusi besar pasangan Curie terhadap akumulasi dan sistematisasi pengetahuan tentang radioaktivitas. Analisislah penemuan Joliot Curie Penemuan sinar-X Saat itu bulan Desember 1895. VC. Roentgen, yang bekerja di laboratorium dengan tabung pelepasan, di dekatnya terdapat layar fluoresen yang dilapisi dengan barium platinum-synoxide, mengamati cahaya dari layar ini. Setelah menutup tabung dengan kotak hitam, hendak menyelesaikan percobaannya, Roentgen kembali menemukan cahaya layar selama pelepasan. “Fluoresensi” terlihat, tulis Roentgen dalam pesan pertamanya pada tanggal 28 Desember 1895, ketika kegelapan cukup dan tidak bergantung pada apakah kertas disajikan dengan sisi dilapisi atau tidak dengan platinum-barium syneride. Fluoresensi terlihat bahkan pada jarak dua meter dari tabung.” Namun, sinar-X tidak dapat mendeteksi pantulan maupun pembiasan sinar-X. Namun, ia menemukan bahwa jika refleksi yang benar “tidak terjadi, berbagai zat masih berperilaku terhadap sinar-X dengan cara yang sama seperti media keruh terhadap cahaya.” Roentgen menetapkan fakta penting tentang hamburan sinar-X berdasarkan materi. Namun, semua upayanya untuk mendeteksi gangguan sinar-X membuahkan hasil negatif. Upaya membelokkan sinar menggunakan medan magnet juga membuahkan hasil negatif. Dari sini, Roentgen menyimpulkan bahwa sinar-X tidak identik dengan sinar katoda, namun tereksitasi olehnya di dinding kaca tabung pelepasan. Di akhir pesannya, Roentgen membahas pertanyaan tentang kemungkinan sifat sinar yang ia temukan: Roentgen mempunyai alasan bagus untuk meragukan sifat umum cahaya dan sinar-X, dan solusi yang tepat atas pertanyaan tersebut jatuh ke tangan ilmu fisika. abad ke-20. Namun kegagalan hipotesis Roentgen juga menjadi bukti kelemahan pemikiran teoretisnya yang cenderung bersifat empirisme sepihak. Seorang peneliti yang halus dan terampil, Roentgen tidak memiliki kecenderungan untuk mencari sesuatu yang baru, tidak peduli betapa paradoksnya hal ini dalam kaitannya dengan penulis salah satu penemuan baru terbesar dalam kehidupan fisika. Penemuan sinar-X oleh Roentgen memainkan peran penting dalam studi radioaktivitas. Berkat dia, setelah mengulangi percobaan di atas, ribuan ilmuwan di seluruh dunia mulai menjelajahi kawasan ini. Bukan suatu kebetulan bahwa Joliot Curie kemudian berkata: “Jika tidak ada Wilhelm Roentgen, saya mungkin tidak akan ada…” Eksperimen Becquerel. Pada tahun 1896, A. Becquerel menemukan radioaktivitas. Penemuan ini berkaitan langsung dengan penemuan sinar-X sinar. Becquerel, yang akrab dengan penelitian ayahnya tentang pendaran, menarik perhatian pada fakta bahwa sinar katoda dalam eksperimen Roentgen menghasilkan pendaran kaca dan sinar-X yang tidak terlihat saat tumbukan. Hal ini membawanya pada gagasan bahwa semua pendaran disertai dengan emisi sinar-X secara simultan. Untuk menguji gagasan ini, Becquerel menggunakan sejumlah besar bahan pendaran sampai, setelah serangkaian percobaan yang gagal, ia menempatkan dua pelat kristal garam uranium. di atas pelat foto yang dibungkus kertas hitam. Garam uranium terkena sinar matahari yang kuat dan setelah beberapa jam paparan, garis kristal terlihat jelas pada pelat fotografi. Gagasan tersebut ternyata terbukti; sinar matahari membangkitkan pendaran garam uranium dan radiasi tembus yang bekerja melalui kertas pada pelat fotografi. Namun, kebetulan menghalanginya. Setelah menyiapkan kembali piring berisi kristal garam uranium, Becquerel kembali membawanya ke bawah sinar matahari. Hari itu berawan, dan percobaan harus dihentikan setelah paparan singkat. Pada hari-hari berikutnya matahari tidak muncul, dan Becquerel memutuskan untuk mengembangkan lempeng tersebut, tentu saja tanpa berharap mendapatkan gambar yang bagus. Namun, yang mengejutkannya, gambar itu ternyata sangat tajam. Sebagai peneliti kelas satu, Becquerel tidak segan-segan menguji teorinya secara serius dan mulai mempelajari pengaruh garam uranium pada piring dalam kegelapan. Dengan demikian ditemukan - dan Becquerel membuktikannya melalui eksperimen berturut-turut - bahwa uranium dan senyawanya terus menerus memancarkan sinar tanpa melemahkan yang bekerja pada pelat fotografi dan, seperti yang ditunjukkan Becquerel, juga mampu mengeluarkan elektroskop, yaitu menciptakan ionisasi. Penemuan ini menimbulkan sensasi. Jadi, tahun 1896 ditandai dengan peristiwa yang luar biasa: akhirnya, setelah beberapa tahun pencarian, radioaktivitas ditemukan. Pahala ini dimiliki oleh ilmuwan besar Becquerel. Penemuannya memberi dorongan bagi pengembangan dan peningkatan ilmu pengetahuan ini. Penelitian oleh Curie. Istri muda Pierre Curie, Maria Sklodowska-Curie, memutuskan untuk memilih topik disertasi doktoralnya untuk mempelajari fenomena baru. Studinya tentang radioaktivitas senyawa uranium membawanya pada kesimpulan bahwa radioaktivitas adalah sifat yang dimiliki atom uranium, terlepas dari apakah mereka merupakan bagian dari senyawa kimia atau bukan. Pada saat yang sama, dia “mengukur intensitas sinar uranium, memanfaatkan kemampuannya dalam memberikan konduktivitas listrik ke udara.” Dengan metode ionisasi ini, dia menjadi yakin akan sifat atom dari fenomena tersebut. Namun hasil sederhana ini pun menunjukkan kepada Curie bahwa radioaktivitas, meskipun sifatnya luar biasa, tidak dapat disebabkan oleh satu unsur saja. “Mulai saat ini, perlu ditemukan istilah baru untuk mendefinisikan sifat baru materi, yang diwujudkan oleh unsur uranium dan thorium. Saya mengusulkan nama “radioaktivitas” untuk ini, yang kemudian diterima secara umum.” Perhatian Curie tertuju pada nilai radioaktivitas beberapa bijih yang sangat tinggi. Untuk mengetahui apa yang salah, Curie menyiapkan bahan khalkolitik buatan dari bahan murni. Kalkolit buatan ini, terdiri dari uranil nitrat dan larutan tembaga fosfat dalam asam fosfat, setelah kristalisasi memiliki “aktivitas yang sepenuhnya normal sesuai dengan komposisinya: 2,5 kali lebih kecil dari aktivitas uranium.” Pekerjaan Curie yang benar-benar besar dimulai, membuka jalan bagi umat manusia untuk menguasai energi atom. Metode analisis kimia baru yang dikembangkan oleh Curie memainkan peran besar dalam sejarah fisika atom, sehingga memungkinkan untuk mendeteksi massa terkecil dari materi radioaktif.

Curie bahkan tidak punya

lemari asam. Sedangkan untuk para karyawan, awalnya mereka harus bekerja sendiri. Pada tahun 1898, dalam penelitian mereka tentang penemuan radium, mereka diberi bantuan sementara oleh seorang guru di sekolah industri fisika dan kimia, J. Bemont; kemudian mereka menarik perhatian ahli kimia muda A. Debierne, yang menemukan anemon laut; kemudian mereka dibantu oleh fisikawan J. Sagnac dan beberapa fisikawan muda. Kerja heroik yang intens mulai membuahkan hasil berupa radioaktivitas.

Dalam laporannya kepada Kongres, keluarga Curie menggambarkan sejarah perolehan zat radioaktif baru di atas, dengan menunjukkan bahwa “kami menyebut zat yang memancarkan sinar Becquerel sebagai radioaktif.” Kemudian mereka menguraikan metode pengukuran Curie dan menetapkan bahwa "radioaktivitas adalah fenomena yang dapat diukur dengan cukup akurat," dan angka aktivitas senyawa uranium yang diperoleh memungkinkan untuk membuat hipotesis tentang keberadaan zat yang sangat aktif, yang ketika diuji. , mengarah pada penemuan polonium, radium dan aktinium. Laporan tersebut berisi uraian tentang sifat-sifat unsur baru, spektrum radium, perkiraan perkiraan massa atomnya, dan pengaruh radiasi radioaktif. Adapun sifat sinar radioaktif itu sendiri, untuk kajiannya dipelajari pengaruh medan magnet terhadap sinar dan daya tembus sinar tersebut. P. Curie menunjukkan bahwa radiasi radium terdiri dari dua kelompok sinar: sinar yang dibelokkan oleh medan magnet dan sinar yang tidak dibelokkan oleh medan magnet. Mempelajari sinar yang dibelokkan, keluarga Curie pada tahun 1900 menjadi yakin bahwa “sinar yang dibelokkan β bermuatan listrik negatif.” Dapat diterima bahwa radium juga mengirimkan partikel bermuatan negatif ke luar angkasa.” Sifat partikel-partikel ini perlu diselidiki lebih dekat. Definisi pertama e/m partikel radium adalah milik A. Becquerel (1900). “Eksperimen Mr. Becquerel memberikan indikasi pertama mengenai masalah ini. Untuk e/m nilai perkiraan 107 unit elektromagnetik absolut diperoleh, misalnya υ nilai 1,6 1010 cm per detik. Urutan angka-angka ini sama dengan urutan sinar katoda." “Studi yang tepat tentang masalah ini adalah milik Tuan Kaufman (1901, 1902, 1903)... Dari percobaan Tuan Kaufman dapat disimpulkan bahwa untuk sinar radium, yang kecepatannya jauh lebih besar daripada kecepatan sinar katoda, rasio e /m berkurang dengan meningkatnya kecepatan. Sesuai dengan karya J. J. Thomson dan Townsend, kita harus berasumsi bahwa partikel bergerak yang mewakili berkas mempunyai muatan yang sama dengan muatan yang dibawa oleh atom hidrogen dalam elektrolisis. Muatan ini sama untuk semua sinar. Atas dasar ini, dapat disimpulkan bahwa semakin besar massa partikel, semakin besar kecepatannya.” Lendutan sinar α dalam medan magnet diperoleh oleh Rutherford pada tahun 1903. Rutherford juga memiliki nama: sinar -α, -β dan –γ. "1. Sinar α (alpha) memiliki daya tembus yang sangat rendah; mereka tampaknya merupakan bagian utama dari radiasi. Mereka dicirikan oleh penyerapan oleh materi. Medan magnet mempengaruhi mereka dengan sangat lemah, sehingga pada awalnya mereka dianggap tidak sensitif terhadap aksinya. Namun pada medan magnet yang kuat, sinar a sedikit dibelokkan, pembelokan terjadi sama seperti sinar katoda, hanya saja dalam arti sebaliknya…” 2. Sinar beta (beta) pada umumnya sedikit terserap dibandingkan sebelumnya yang. Dalam medan magnet, sinar tersebut dibelokkan dengan cara dan pengertian yang sama seperti sinar katoda. 3. Sinar γ (gamma) mempunyai daya tembus yang tinggi; medan magnet tidak mempengaruhinya; mereka mirip dengan sinar-X.” P. Curie adalah orang pertama yang mengalami dampak destruktif dari radiasi nuklir. Ia juga orang pertama yang membuktikan keberadaan energi nuklir dan mengukur jumlah energi yang dilepaskan selama peluruhan radioaktif. Pada tahun 1903, dia bersama Laborde menemukan hal itu “garam radium adalah sumber panas yang dilepaskan secara terus menerus dan spontan” Pierre Curie sangat menyadari dampak sosial yang sangat besar dari penemuannya. Pada tahun yang sama, dalam pidato Nobelnya, dia mengucapkan kata-kata kenabian berikut, yang M. Curie masukkan sebagai prasasti pada bukunya tentang dia: “Tidak sulit untuk meramalkan bahwa di tangan penjahat radium bisa menjadi sangat berbahaya, dan timbul pertanyaan apakah benar-benar berguna bagi umat manusia untuk mengetahui rahasia alam, apakah ia benar-benar cukup dewasa untuk menggunakannya dengan benar, atau apakah pengetahuan ini hanya akan merugikannya. Eksperimen Tuan. Keluarga Curie, pertama-tama, mengarah pada penemuan logam radiasi baru, yang sifat kimianya mirip dengan bismut - logam yang diberi nama polonium oleh Tuan Curie untuk menghormati tanah air istrinya (istri Curie adalah orang Polandia, née Skłodowska) ; bahwa eksperimen mereka lebih lanjut mengarah pada penemuan logam baru kedua yang memiliki radiasi tinggi - radium, yang sifat kimianya sangat mirip dengan barium; bahwa eksperimen Debierne mengarah pada penemuan logam baru ketiga yang memancar - aktinium, mirip dengan torium. Selanjutnya, Tuan Curie melanjutkan ke bagian paling menarik dari laporannya - eksperimen dengan radium. Eksperimen di atas mencapai puncaknya pada demonstrasi luminositas radium. Sebuah tabung kaca, setebal pensil dan sepanjang jari kelingking, diisi hingga dua pertiganya dengan campuran radium dan barium klorida, memancarkan cahaya yang begitu kuat selama dua tahun sehingga orang dapat membaca dengan bebas di dekatnya. Kata-kata terakhir terdengar sangat naif dan menunjukkan sedikit sekali pengetahuan tentang radioaktivitas pada awal abad ke-20. Namun, rendahnya pengetahuan tentang fenomena radioaktif tidak menghalangi munculnya dan berkembangnya industri baru: industri radium. Industri ini adalah awal dari industri nuklir masa depan. . Peran keluarga Curie dalam sejarah penemuan radioaktivitas sangat besar. Mereka tidak hanya melakukan pekerjaan besar dalam mempelajari sifat radioaktif dari semua mineral yang dikenal pada waktu itu, tetapi juga melakukan upaya sistematisasi pertama, memberikan presentasi di Universitas Sorbonne. Penemuan radioaktivitas buatan. Namun, itu hanya satu dari empat penemuan besar yang dilakukan pada tahun 1932, sehingga disebut sebagai tahun keajaiban radioaktivitas. Pertama, selain penerapan transmutasi buatan, elektron bermuatan positif, atau positron, sebaliknya, elektron negatif disebut negatron. Kedua, dibuka neutron- partikel elementer tak bermuatan dengan massa 1 (satuan), yang dapat dianggap sebagai inti netral, hanya saja tanpa elektron terluar. Akhirnya ditemukan isotop hidrogen dengan massa 2 yang disebut hidrogen berat, atau deuterium, yang intinya diperkirakan terdiri dari proton R dan neutron P; Seperti hidrogen biasa, atomnya memiliki satu elektron terluar. Tahun berikutnya, 1933, ada penemuan lain, yang dalam beberapa hal (setidaknya menurut pendapat para peneliti energi atom pertama) merupakan hal yang paling menarik. Kita berbicara tentang penemuan radioaktivitas buatan. 1933-1934 Bagi salah satu peneliti pertama masalah ini - M. Curie - penemuan ini sangat menarik: penemuan ini dibuat oleh putri dan menantu laki-lakinya. M. Curie beruntung bisa mewariskan obor yang dia nyalakan kepada anggota keluarganya beberapa bulan sebelum kematiannya. Objek yang ia ubah dari rasa ingin tahu menjadi raksasa, seperempat abad kemudian, berada di ambang kehidupan baru yang bermanfaat. Saat mempelajari efek Bothe dan Becker yang disebutkan di atas, keluarga Joliot menemukan bahwa penghitung terus mencatat impuls bahkan setelah polonium yang awalnya menggairahkan mereka dihilangkan. Pulsa ini diakhiri dengan cara yang persis sama seperti pulsa elemen radio yang tidak stabil dengan waktu paruh 3 menit. Para ilmuwan menemukan bahwa jendela aluminium yang dilalui radiasi polonium α menjadi radioaktif karena neutron yang dihasilkan; efek serupa terjadi pada boron dan magnesium, hanya waktu paruh berbeda yang diamati (masing-masing 11 dan 2,5 menit). Reaksi aluminium dan boron adalah sebagai berikut: 2713A1(α,n) 3015P*→3014Si+e+; 105B(α,n) 137N* →136C+e+, dengan tanda bintang menunjukkan bahwa inti yang diperoleh pertama bersifat radioaktif dan mengalami transformasi sekunder yang ditunjukkan oleh panah, sebagai akibatnya terbentuklah isotop stabil silikon dan karbon yang terkenal. Adapun magnesium, ketiga isotopnya (dengan nomor massa 24, 25 dan 26) berpartisipasi dalam reaksi ini, menghasilkan neutron, proton, positron, dan elektron; sebagai hasilnya, isotop stabil aluminium dan silikon yang terkenal terbentuk (transformasinya bersifat gabungan); 2412Mg(α, n)2714Si*→2713Al+е+; 2512Мg(α, р)2813Аl*→2814Si+e-; 2612Мg(α, p)2913Аl*→2914Si+e-. Selain itu, dengan menggunakan metode kimia konvensional yang digunakan dalam radiokimia, fosfor dan nitrogen radioaktif yang tidak stabil dapat diidentifikasi dengan cukup mudah. Hasil awal ini menunjukkan banyaknya kemungkinan yang ditawarkan oleh data baru yang diperoleh. Radioaktivitas saat ini Hanya ada sedikit penemuan dalam ingatan umat manusia yang akan mengubah nasibnya secara dramatis seperti penemuan unsur radioaktif. Selama lebih dari dua ribu tahun, atom direpresentasikan sebagai partikel padat dan kecil yang tidak dapat dibagi lagi, dan tiba-tiba pada awal abad ke-20 ditemukan bahwa atom mampu membelah menjadi beberapa bagian, hancur, menghilang, berubah menjadi satu sama lain. Ternyata impian abadi para alkemis - transformasi beberapa elemen menjadi elemen lain - terwujud di alam dengan sendirinya. Penemuan ini begitu signifikan sehingga abad ke-20 kita mulai disebut sebagai “zaman atom”, era atom, permulaan era atom. Saat ini sulit untuk menyebutkan bidang ilmu pengetahuan atau teknologi yang tidak terpengaruh oleh penemuan fenomena radioaktivitas. Hal ini mengungkap struktur internal atom yang kompleks, dan hal ini menyebabkan revisi gagasan mendasar tentang dunia di sekitar kita, hingga hancurnya gambaran klasik dunia yang sudah mapan. Mekanika kuantum diciptakan khusus untuk menjelaskan fenomena yang terjadi di dalam atom. Hal ini pada gilirannya menyebabkan terjadinya revisi dan perkembangan perangkat matematika fisika, mengubah wajah fisika itu sendiri, kimia dan sejumlah ilmu pengetahuan lainnya. Sastra 1). A.I. Abramov. Mengukur “yang tidak dapat diukur.” Moskow, Atomizdat. 1977.2). K.A. senang. Atom dari A sampai Z. Moskow, Atomizdat. 1974.3). E.Curie. Marie Curie. Moskow, Atomizdat. 1976.4). K.N. Mukhin. Fisika nuklir yang menghibur. Moskow, Atomizdat. 1969.5). M.Namias. Daya nuklir. Moskow, Atomizdat. 1955.6). N.D. Pilchikov. Radium dan radioaktivitas (koleksi “Kemajuan Fisika”). Saint Petersburg. 1910.7). VC. sinar-X. Tentang sinar jenis baru. Moskow, "Pencerahan". 1933.8). M. Sklodowska-Curie. Radium dan radioaktivitas. Moskow. 1905.9). M. Sklodowska-Curie. Pierre Curie. Moskow, "Pencerahan". 1924.10). F.Soddy. Sejarah energi atom. Moskow, Atomizdat 1979.11). A.B. Shalinet, G.N. Fadeev. Unsur radioaktif. Moskow, "Pencerahan". 1981.