Prezentacja na temat „odkrycie radioaktywności”. Odkrycie promieniotwórczości

Popow Siergiej

Radioaktywność. Odkrycie nowych pierwiastków promieniotwórczych.

Pobierać:

Zapowiedź:

Aby skorzystać z podglądu prezentacji utwórz konto Google i zaloguj się na nie: https://accounts.google.com


Podpisy slajdów:

Odkrycie promieniotwórczości. Odkrycie nowych radioaktywnych pierwiastków chemicznych

Antoine Henri Becquerel Francuski fizyk, laureat Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki i jeden z odkrywców promieniotwórczości. Badał związek między luminescencją a promieniowaniem rentgenowskim odkryty przez Henri Poincaré.

Becquerel wpadł na pomysł: czy każdej luminescencji nie towarzyszy promieniowanie rentgenowskie? Aby sprawdzić swoje przypuszczenia, wziął kilka związków, w tym jedną z soli uranu, która fosforyzuje żółto-zielonym światłem. Oświetliwszy ją światłem słonecznym, owinął sól w czarny papier i umieścił w ciemnej szafie na kliszy fotograficznej, również owiniętej w czarny papier. Po pewnym czasie wywołując talerz, Becquerel faktycznie ujrzał obraz kawałka soli. Jednak promieniowanie luminescencyjne nie mogło przejść przez czarny papier i w takich warunkach płytę mogło oświetlić jedynie promieniowanie rentgenowskie. Becquerel powtórzył eksperyment kilka razy i z równym sukcesem. Pod koniec lutego 1896 roku na posiedzeniu Francuskiej Akademii Nauk sporządził raport na temat emisji promieni rentgenowskich substancji fosforyzujących. Radioaktywność odkrył w 1896 r

Po pewnym czasie w laboratorium Becquerela przypadkowo opracowano płytkę, na której leżała nienapromieniowana światłem słonecznym sól uranu. Naturalnie nie fosforyzował, ale na płycie został odcisk. Następnie Becquerel zaczął testować różne związki i minerały uranu (w tym te, które nie wykazywały fosforescencji), a także uran metaliczny. Płyta była niezmiennie prześwietlana. Umieszczając metalowy krzyżyk pomiędzy solą a talerzem, Becquerel uzyskał słabe zarysy krzyża na talerzu. Potem stało się jasne, że odkryto nowe promienie, które przechodziły przez nieprzezroczyste obiekty, ale nie były promieniami rentgenowskimi. Becquerel ustalił, że intensywność promieniowania zależy jedynie od ilości uranu w preparacie i jest całkowicie niezależna od tego, w jakich związkach jest ono zawarte. Zatem ta właściwość nie była związana ze związkami, ale z pierwiastkiem chemicznym uranem.

Maria Skłodowska-Curie to polska naukowiec eksperymentalny (fizyk, chemik), nauczyciel, osoba publiczna. Dwukrotny laureat Nagrody Nobla: z fizyki (1903) i chemii (1911), pierwszy w historii dwukrotny laureat Nagrody Nobla. Becquerel dzieli się swoim odkryciem z naukowcami, z którymi współpracował – Marią Curie i Pierrem Curie. Pierre Curie – francuski fizyk, jeden z pierwszych badaczy promieniotwórczości, członek Francuskiej Akademii Nauk, laureat Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki za rok 1903.

W swoich eksperymentach M. Curie wykorzystała zdolność substancji radioaktywnych do jonizacji powietrza jako oznakę radioaktywności. Znak ten jest znacznie bardziej czuły niż zdolność substancji radioaktywnych do działania na kliszę fotograficzną. Pomiar prądu jonizacyjnego: 1 - korpus komory jonizacyjnej, 2 - elektroda oddzielona od 1 wtyczką izolacyjną, 3,4 - badany lek, 5 - elektrometr. Rezystancja R=108-1012 Ohm. Przy odpowiednio wysokim napięciu akumulatora wszystkie jony powstałe w objętości komory w wyniku promieniowania jonizującego gromadzą się na elektrodach, a przez komorę przepływa prąd proporcjonalny do działania jonizującego leku.W przypadku braku środków jonizujących powietrze w komorze nie jest przewodnikiem, a prąd wynosi zero.

Odkryli, że wszystkie związki uranu, a co najważniejsze sam uran, mają właściwość naturalnej radioaktywności. Becquerel powrócił do interesujących go luminoforów. To prawda, że ​​​​dokonał kolejnego ważnego odkrycia związanego z radioaktywnością. Któregoś razu na wykładzie publicznym Becquerel potrzebował substancji radioaktywnej, wziął ją od rodziny Curie i włożył probówkę do kieszeni kamizelki. Po wygłoszeniu wykładu zwrócił radioaktywny lek właścicielom, a następnego dnia pod kieszenią kamizelki odkrył na swoim ciele zaczerwienienie skóry w kształcie probówki. Becquerel powiedział o tym Pierre’owi Curie, a ten przeprowadził eksperyment na sobie: przez dziesięć godzin nosił probówkę z radem przywiązaną do przedramienia. Kilka dni później pojawiło się u niego również zaczerwienienie, które następnie przerodziło się w ciężki wrzód, na który cierpiał przez dwa miesiące. Po raz pierwszy odkryto biologiczne skutki radioaktywności.

W 1898 roku odkryli radioaktywność toru, a później odkryli pierwiastki promieniotwórcze: POLON RADIUM

Zastosowania Obecnie rad jest czasami stosowany w kompaktowych źródłach neutronów, w tym celu niewielkie jego ilości stapia się z berylem. Pod wpływem promieniowania alfa (jądra helu-4) z berylu wybijane są neutrony: 9Be + 4He → 12C + 1n. W medycynie rad wykorzystuje się jako źródło radonu do sporządzania kąpieli radonowych (choć ich przydatność jest obecnie kwestionowana). Ponadto rad stosowany jest do krótkotrwałego napromieniania w leczeniu nowotworów złośliwych skóry, błony śluzowej nosa i dróg moczowo-płciowych. Polon-210 w stopach z berylem i borem służy do produkcji kompaktowych i bardzo mocnych źródeł neutronów, które praktycznie nie wytwarzają promieniowania γ. Ważnym obszarem zastosowań polonu jest jego zastosowanie w postaci stopów z ołowiem, itrem lub samodzielnie do produkcji wydajnych i bardzo kompaktowych źródeł ciepła dla instalacji autonomicznych, np. kosmicznych. Ponadto polon nadaje się do tworzenia zwartych „brudnych bomb” i jest wygodny do tajnego transportu, ponieważ praktycznie nie emituje promieniowania gamma. Dlatego polon jest metalem strategicznym, należy go brać pod uwagę bardzo rygorystycznie, a jego składowanie musi znajdować się pod kontrolą państwa ze względu na zagrożenie terroryzmem nuklearnym.

Dzięki odkryciu radioaktywnego rozpadu pierwiastków, stworzeniu teorii elektronów i nowemu modelowi atomu istota i znaczenie prawa okresowości Mendelejewa ukazała się w nowym świetle. Stwierdzono, że numer seryjny (atomowy) pierwiastka w układzie okresowym (jest oznaczony jako „Z”) ma rzeczywiste znaczenie fizyczne i chemiczne: odpowiada całkowitej liczbie elektronów w warstwach powłoki neutralnego atom pierwiastka i dodatni ładunek jądra atomu. W latach 1913-1914 Angielski fizyk G.G. J. Moseley (1887-1915) odkrył bezpośredni związek pomiędzy widmem rentgenowskim pierwiastka a jego liczbą porządkową. Do 1917 r., dzięki wysiłkom naukowców z różnych krajów, odkryto 24 nowe pierwiastki chemiczne, a mianowicie: gal (Ga), skand (Sc), german (Ge), fluor (F); lantanowce: iterb (Yb), holm (Ho), tul (Ti), samar (Stn), gadolin (Gd), prazeodym (Pr), dysproz (Dy), neodym (Nd), europ (Eu) i lutet (Lu ); gazy obojętne: hel (He), neon (Ne), argon (Ar), krypton (Kg), ksenon (Xe) i radon (Rn) oraz pierwiastki promieniotwórcze (w tym radon): rad (Ra), polon ( Po) , aktyn (Ac) i protaktyn (Pa). Liczba pierwiastków chemicznych w układzie okresowym Mendelejewa wzrosła z 63 w 1869 r. do 87 w 1917 r.

Pierwiastek radioaktywny to pierwiastek chemiczny, którego wszystkie izotopy są radioaktywne. W praktyce terminem tym często określa się każdy pierwiastek, którego naturalna mieszanina zawiera co najmniej jeden izotop promieniotwórczy, czyli jeśli pierwiastek ten wykazuje w przyrodzie radioaktywność. Ponadto wszystkie izotopy któregokolwiek z dotychczas syntetyzowanych sztucznych pierwiastków są radioaktywne.

Radioaktywny pierwiastek chemiczny, w normalnych warunkach - niestabilne, ciemnoniebieskie kryształy. Astat został po raz pierwszy uzyskany sztucznie w 1940 roku przez D. Corsona, K. R. Mackenziego i E. Segre'a. W latach 1943-1946 odkryto izotopy astatu wchodzące w skład naturalnego szeregu promieniotwórczego. Astat jest najrzadszym pierwiastkiem występującym w przyrodzie. Zasadniczo jego izotopy otrzymuje się przez napromieniowanie metalicznego bizmutu lub toru wysokoenergetycznymi cząsteczkami α, a następnie oddzielenie astatu poprzez współstrącanie, ekstrakcję, chromatografię lub destylację. 211Jest bardzo obiecujący w leczeniu chorób tarczycy. Istnieją informacje, że radiobiologiczne działanie cząstek α ​​astatyny na tarczycę jest 2,8 razy silniejsze niż cząstek β jodu-131. Należy wziąć pod uwagę, że za pomocą jonu tiocyjanianowego można niezawodnie usunąć astat z organizmu At - A stat

Radioaktywny metal przejściowy o srebrnoszarym kolorze. Najlżejszy pierwiastek, który nie ma stabilnych izotopów. Pierwszy z syntetyzowanych pierwiastków chemicznych. Wraz z rozwojem fizyki jądrowej stało się jasne, dlaczego technetu nie można wykryć w przyrodzie: zgodnie z regułą Mattaucha-Shchukareva pierwiastek ten nie ma stabilnych izotopów. Technet został zsyntetyzowany z tarczy molibdenowej napromieniowanej w akceleratorze-cyklotronie z jądrami deuteru 13 lipca 1937 r. przez C. Perriera i E. Segre w National Laboratory. Lawrence Berkeley w USA, a następnie w czystej postaci wyizolowano chemicznie w Palermo we Włoszech. Szeroko stosowane w medycynie nuklearnej do badań mózgu, serca, tarczycy, płuc, wątroby, pęcherzyka żółciowego, nerek, kości szkieletowych, krwi, a także do diagnostyki nowotworów, również sole kwasu technicznego HTcO4 są najskuteczniejszym inhibitorem korozji do żelaza i stali. Tc – technet

Ciężki, kruchy radioaktywny metal o srebrzystobiałej barwie. W układzie okresowym należy do rodziny aktynowców. Pluton ma siedem odmian alotropowych w określonych temperaturach i zakresach ciśnień. Do produkcji plutonu wykorzystuje się zarówno uran wzbogacony, jak i naturalny. Szeroko stosowany w produkcji broni jądrowej, jako paliwo do cywilnych i badawczych reaktorów jądrowych oraz jako źródło energii dla statków kosmicznych. Drugi po neptunie sztuczny pierwiastek, otrzymywany w ilościach mikrogramowych pod koniec 1940 roku w postaci izotopu 238Pu. Pierwszy sztuczny pierwiastek chemiczny, którego produkcję rozpoczęto na skalę przemysłową (w ZSRR od 1946 r. W Czelabińsku-40 utworzono kilka przedsiębiorstw zajmujących się produkcją uranu i plutonu do celów wojskowych). Pierwsza na świecie bomba atomowa, stworzona i przetestowana w 1945 roku w Stanach Zjednoczonych, wykorzystywała ładunek plutonu. Do produkcji plutonu wykorzystuje się zarówno uran wzbogacony, jak i naturalny. Całkowitą ilość plutonu zmagazynowanego na świecie we wszystkich możliwych postaciach oszacowano w 2003 roku na 1239 ton, w 2010 roku liczba ta wzrosła do ~2000 ton Pu - Pluton

Ununtr (łac. Ununtrium, Uut) lub eka-tal to 113. pierwiastek chemiczny III grupy układu okresowego, liczba atomowa 113, masa atomowa, najbardziej stabilny izotop 286Uut. Radioaktywny. We wrześniu 2004 roku grupa z Japonii ogłosiła syntezę jednoatomowego izotopu pierwiastka 113, 278Uut. Wykorzystali reakcję syntezy jąder cynku i bizmutu. W rezultacie w ciągu 8 lat japońskim naukowcom udało się zarejestrować 3 zdarzenia narodzin atomów ununtrii: 23 lipca 2004 r., 2 kwietnia 2005 r. i 12 sierpnia 2012 r. W JINR w JINR zsyntetyzowano dwa atomy innego izotopu – 282Uut. 2007 w reakcji 237Np + 48Ca → 282Uut + 3 1 n. W 2010 roku w JINR zsyntetyzowano dwa kolejne izotopy - 285Uut i 286Uut jako produkty dwóch kolejnych rozpadów α ununseptu. Uut – Ununtryy

Linki do źródeł informacji i zdjęć: 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

Slajd 1

Slajd 2

Promieniowanie radioaktywne Radioaktywność pojawia się na Ziemi od chwili jej powstania, a człowiek przez całą historię rozwoju swojej cywilizacji znajdował się pod wpływem naturalnych źródeł promieniowania. Ziemia narażona jest na promieniowanie tła, którego źródłem jest promieniowanie słoneczne, promieniowanie kosmiczne oraz promieniowanie pierwiastków promieniotwórczych znajdujących się w Ziemi.

Slajd 3

Odkrycie Zjawisko promieniotwórczości zostało odkryte przez francuskiego fizyka A. Becquerela 1 marca 1896 roku w przypadkowych okolicznościach. Becquerel umieścił w szufladzie biurka kilka klisz fotograficznych i aby zapobiec przedostawaniu się do nich światła widzialnego, docisnął je kawałkiem soli uranowej. Po wywołaniu i zbadaniu zauważył poczernienie płytki, tłumacząc to promieniowaniem niewidzialnych promieni soli uranu. Becquerel przeszedł od soli uranu do czystego uranu metalicznego i zauważył, że efekt emitowania promieni nasilił się. Doświadczenie Becquerela

Slajd 4

Odkrycie Kawałek soli uranu bez uprzedniego oświetlenia wyemitował niewidzialne promienie, które oddziaływały na kliszę fotograficzną poprzez nieprzezroczysty ekran. Becquerel natychmiast przeprowadził powtarzane eksperymenty. Okazało się, że same sole uranu, bez żadnego wpływu zewnętrznego, emitują niewidzialne promienie, które oświetlają kliszę fotograficzną i przechodzą przez nieprzezroczyste warstwy. 2 marca 1896 roku Becquerel ogłosił swoje odkrycie. Obraz kliszy fotograficznej Becquerela oświetlonej promieniowaniem soli uranu. Wyraźnie widoczny jest cień metalowego krzyża maltańskiego umieszczonego pomiędzy płytą a solą uranową.

Slajd 5

Slajd 6

Odkrycie nowych pierwiastków promieniotwórczych Maria Skłodowska-Curie odkryła emisję toru. Później wraz z mężem odkryła nieznane wcześniej pierwiastki: polon, rad. Następnie stwierdzono, że wszystkie pierwiastki chemiczne o numerze seryjnym większym niż 83 są radioaktywne. Maria Skłodowska-Curie i Pierre Curie
  • Starożytny grecki filozof Demokryt sugerował, że ciała składają się z drobnych cząstek - atomy (w tłumaczeniu niepodzielny).
  • Do końca XIX wieku. Pojawiły się fakty eksperymentalne potwierdzające, że atom ma złożoną budowę.

Fakty eksperymentalne potwierdzające złożoną budowę atomu

  • Elektryfikacja ciał
  • Prąd w metalach
  • Zjawisko elektrolizy
  • Eksperymenty Ioffe-Millikana

Odkrycie promieniotwórczości

w 1896 r. przez A. Becquerela.

  • Uran spontanicznie emituje niewidzialne promienie

Właściwości promieni

  • Zjonizuj powietrze
  • Elektroskop jest otwierany
  • Nie zależy od tego, w jakie związki wchodzi uran

83 – radioaktywny "szerokość="640"

Badania kontynuowali Maria i Piotr Curie

  • tor 1898,
  • polon,
  • rad (promieniujący)

z 83 – radioaktywny


  • - emisja różnych cząstek przez jądra niektórych pierwiastków: α -cząsteczki; elektrony; γ -kwanty (α , β , γ -promieniowanie).
  • - zdolność atomów niektórych pierwiastków promieniotwórczych do spontanicznej emisji

Skład promieniowania radioaktywnego

1899 E. Rutherford

W polu magnetycznym wiązkę promieniowania radioaktywnego podzielono na trzy składowe:

  • Pozytywnie naładowany - α -cząstki
  • Naładowany ujemnie – β - cząsteczki
  • Neutralny składnik promieniowania – γ -promieniowanie

Każde promieniowanie ma różną siłę przenikania

Opóźniony

  • Arkusz papieru 0,1 mm – α -cząstki
  • Aluminium 5 mm – α -cząsteczki, β - cząsteczki
  • Ołów 1 cm – α -cząsteczki, β - cząstki, γ -promieniowanie

Natura α -cząstki

  • Jądra atomowe helu
  • m = 4 amu
  • q = 2 mi
  • V = 10000-20000 km/s

Natura β -cząstki

  • Elektrony
  • V = 0,99 s
  • c – prędkość światła

Natura γ - promieniowanie

  • Fale elektromagnetyczne (fotony)
  • λ = 10 - 10 m
  • Zjonizuj powietrze
  • Akt na kliszy fotograficznej
  • Nie jest odchylany przez pole magnetyczne


CIEKAWY!

Grzyby są akumulatorami pierwiastków radioaktywnych, w szczególności cezu. Wszystkie badane rodzaje grzybów można podzielić na cztery grupy: - słabo kumulujący się - jesienny grzyb miodowy; - średnio kumulujące się - borowiki, kurki, borowiki; - silnie kumulujący się - czarny grzyb mleczny, rusula, zielony grzyb; - baterie radionuklidowe - olejarka, grzyb polski.


NIESTETY!

  • Życie obu pokoleń naukowców – fizyków Curie – zostało dosłownie poświęcone jej nauce. Maria Curie, jej córka Irena i zięć Frédéric Joliot-Curie zmarli na chorobę popromienną wynikającą z wieloletniej pracy z substancjami radioaktywnymi.
  • Oto, co pisze poseł Shaskolskaya: „W tych odległych latach, u zarania ery atomowej, odkrywcy radu nie wiedzieli o skutkach promieniowania. Radioaktywny pył wirował wokół ich laboratorium. Sami eksperymentatorzy spokojnie brali narkotyki w ręce i trzymali w kieszeniach, nieświadomi śmiertelnego niebezpieczeństwa. Kawałek papieru z notatnika Pierre'a Curie zostaje przyniesiony do licznika Geigera (55 lat po zrobieniu notatek w notatniku!), a ciągły szum ustępuje miejsca hałasowi, niemal rykowi. Liść promieniuje, liść wydaje się oddychać radioaktywnością…”

Rozpad radioaktywny

  • - przemiana radioaktywna jąder zachodząca samoistnie.

Szerokość bloku pikseli

Skopiuj ten kod i wklej go na swoją stronę internetową

Podpisy slajdów:

Z HISTORII ODKRYCIA RADIAKTYWNOŚCI Nauczyciel fizyki Gimnazjum Gubińska Konstantinowa Elena Iwanowna „Historia odkrycia radioaktywności”

  • Spis treści.
  • Wprowadzenie……………………………………………………3
  • Rozdział pierwszy............................................................................ 5
  • Rozdział drugi………………………………………………………… 8
  • Rozdział trzeci………………………………………………………... 11
  • Rozdział czwarty……………………………………………………………..... 19
  • Zakończenie..………………………………………………………………..... 21
  • Referencje…………… ………………………….. 22
  • Załącznik pierwszy…………………………….……... 23
Lekcja ta poświęcona jest historii odkrycia promieniotwórczości, czyli roli takich naukowców jak niemiecki fizyk, laureat Nagrody Nobla Wilhelm Conrad Roentgen, A. Becquerel, małżonkowie Marie i Pierre Curie, Joliot Curie, w rozwoju tej nauki. Celem lekcji jest rozważenie powstania, podstawowych zasad takich nauk jak radiologia, fizyka jądrowa, dozymetria oraz określenie roli niektórych naukowców w odkryciu tego wspaniałego zjawiska. Aby osiągnąć ten cel, autor postawił sobie następujące zadania: Rozpatrzenie działalności Wilhelma Roentgena jako naukowca, który kierował innymi badaczami w tej dziedzinie. Postępuj zgodnie z pierwszym odkryciem zjawiska przez A. Becquerela. Oceń ogromny wkład małżonków Curie w gromadzenie i systematyzację wiedzy o promieniotwórczości. Przeanalizuj odkrycie Joliot Curie Odkrycie promieni rentgenowskich Był grudzień 1895 roku. VC. Roentgen, pracując w laboratorium z lampą wyładowczą, w pobliżu której znajdował się ekran fluorescencyjny pokryty barem syntlenku platyny, zaobserwował świecenie tego ekranu. Po zakryciu rurki czarną obudową i prawie zakończeniu eksperymentu, Roentgen ponownie odkrył blask ekranu podczas wyładowania. „Fluorescencja” jest widoczna, napisał Roentgen w swoim pierwszym przesłaniu z 28 grudnia 1895 r., kiedy ciemność jest wystarczająca i nie zależy od tego, czy papier jest prezentowany ze stroną pokrytą, czy nie, synerydem platyny i baru. Fluorescencja jest zauważalna nawet w odległości dwóch metrów od tubusu.” Promieniowanie rentgenowskie nie mogło jednak wykryć ani odbicia, ani załamania promieni rentgenowskich. Odkrył jednak, że jeśli nie zachodzi prawidłowe odbicie, różne substancje zachowują się w stosunku do promieni rentgenowskich w taki sam sposób, jak mętne ośrodki w stosunku do światła”. Roentgen ustalił ważny fakt rozpraszania promieni rentgenowskich przez materię. Jednak wszystkie jego próby wykrycia interferencji promieniowania rentgenowskiego dały wyniki negatywne. Próby odchylenia promieni za pomocą pola magnetycznego również dały wynik negatywny. Na tej podstawie Roentgen wywnioskował, że promienie rentgenowskie nie są identyczne z promieniami katodowymi, ale są przez nie wzbudzane w szklanych ściankach lampy wyładowczej. Na zakończenie swojego przesłania Roentgen omawia kwestię możliwej natury odkrytych przez siebie promieni: Roentgen miał uzasadnione powody, aby wątpić we wspólną naturę światła i promieni rentgenowskich, a prawidłowe rozwiązanie tej kwestii padł na fizykę XX wiek. Jednak nieudana hipoteza Roentgena była jednocześnie dowodem mankamentów jego myślenia teoretycznego, podatnego na jednostronny empiryzm. Subtelny i zręczny eksperymentator, Roentgen nie miał skłonności do poszukiwania czegoś nowego, jakkolwiek paradoksalnie by to nie brzmiało w odniesieniu do autora jednego z największych nowych odkryć w życiu fizyki. Odkrycie promieni rentgenowskich przez Roentgena odegrało ważną rolę w badaniu radioaktywności. Dzięki niemu, po powtórzeniu powyższych eksperymentów, tysiące naukowców na całym świecie zaczęło badać ten obszar. To nie przypadek, że Joliot Curie powiedziała później: „Gdyby nie było Wilhelma Roentgena, prawdopodobnie by mnie nie było…” Eksperymenty Becquerela. W 1896 r. A. Becquerel odkrył promieniotwórczość. Odkrycie to było bezpośrednio związane z odkryciem promieni rentgenowskich promienie. Becquerel, dobrze zaznajomiony z badaniami swojego ojca nad luminescencją, zwrócił uwagę na fakt, że promienie katodowe w eksperymentach Roentgena wytwarzały po uderzeniu zarówno luminescencję szkła, jak i niewidzialne promieniowanie rentgenowskie. Doprowadziło go to do pomysłu, że wszelkiej luminescencji towarzyszy jednoczesna emisja promieni rentgenowskich. Aby przetestować ten pomysł, Becquerel użył dużej liczby materiałów luminescencyjnych, aż po serii nieudanych eksperymentów umieścił dwie krystaliczne płytki z soli uranu na kliszy fotograficznej owiniętej w czarny papier. Sól uranu została wystawiona na działanie silnego światła słonecznego i po kilku godzinach naświetlania na kliszy fotograficznej wyraźnie widać było zarys kryształów. Pomysł okazał się potwierdzony, światło słoneczne wzbudziło zarówno luminescencję soli uranu, jak i promieniowanie przenikające działające przez papier na kliszę fotograficzną. Jednak zainterweniował przypadek. Po ponownym przygotowaniu talerza z kryształem soli uranu Becquerel ponownie wyniósł go na słońce. Dzień był pochmurny i po krótkiej ekspozycji eksperyment trzeba było przerwać. W kolejnych dniach słońce nie wzeszło i Becquerel zdecydował się wywołać kliszę, nie licząc oczywiście na dobre zdjęcie. Ale ku jego zdziwieniu obraz okazał się ostro zarysowany. Jako badacz pierwszej klasy Becquerel nie wahał się poddać swojej teorii poważnemu testowi i zaczął badać wpływ soli uranu na płytkę w ciemności. W ten sposób odkryto - co Becquerel udowodnił w kolejnych eksperymentach - że uran i jego związek emitują w sposób ciągły, nie osłabiając, promienie, które działają na kliszę fotograficzną i, jak pokazał Becquerel, są również zdolne do rozładowania elektroskopu, czyli wytworzenia jonizacji. To odkrycie wywołało sensację. Tak więc rok 1896 upłynął pod znakiem niezwykłego wydarzenia: w końcu, po kilku latach poszukiwań, odkryto radioaktywność. Ta zasługa należy do wielkiego naukowca Becquerela. Jego odkrycie dało impuls do rozwoju i doskonalenia tej nauki. Badania przeprowadzone przez Curie. Młoda żona Pierre'a Curie, Maria Skłodowska-Curie, zdecydowała się wybrać temat swojej rozprawy doktorskiej w celu zbadania nowego zjawiska. Badania radioaktywności związków uranu doprowadziły ją do wniosku, że radioaktywność jest właściwością należącą do atomów uranu, niezależnie od tego, czy wchodzą one w skład związku chemicznego, czy nie. Jednocześnie „mierzyła intensywność promieni uranowych, wykorzystując ich właściwość przekazywania powietrza przewodności elektrycznej”. Dzięki tej metodzie jonizacji przekonała się o atomowej naturze zjawiska. Ale nawet ten skromny wynik pokazał Curie, że radioaktywność, pomimo swojej niezwykłej natury, nie może być właściwością tylko jednego pierwiastka. „Od tego czasu konieczne stało się znalezienie nowego terminu na określenie nowej właściwości materii, objawiającej się pierwiastkami uran i tor. Zaproponowałem dla tego nazwę „radioaktywność”, która została powszechnie przyjęta. Uwagę Curie przykuły nienormalnie wysokie wartości radioaktywności niektórych rud. Aby dowiedzieć się, co jest nie tak, Curie przygotowała sztuczny materiał chalkolityczny z czystych substancji. Ten sztuczny chalkolit, składający się z azotanu uranylu i roztworu fosforanu miedzi w kwasie fosforowym, po krystalizacji wykazywał „całkowicie normalną aktywność odpowiadającą jego składowi: jest ona 2,5 razy mniejsza niż aktywność uranu”. Rozpoczęło się prawdziwie tytaniczne dzieło Curie, torując ludzkości drogę do opanowania energii atomowej. Nowa metoda analizy chemicznej opracowana przez Curie odegrała ogromną rolę w historii fizyki atomowej, umożliwiając wykrycie najdrobniejszych mas materii radioaktywnej

Curie nawet nie miała

wyciągi dymne. Jeśli chodzi o pracowników, na początku musieli pracować sami. W 1898 r. w pracach nad odkryciem radu doraźną pomoc zapewnił im nauczyciel przemysłowej szkoły fizyki i chemii J. Bemont; później przyciągnęli młodego chemika A. Debierne'a, który odkrył ukwiał morski; następnie pomogli im fizycy J. Sagnac i kilku młodych fizyków. Intensywna, bohaterska praca zaczęła przynosić efekty radioaktywności.

W raporcie dla Kongresu państwo Curie opisali powyższą historię otrzymywania nowych substancji radioaktywnych, zaznaczając, że „substancje emitujące promienie Becquerela nazywamy radioaktywnymi”. Następnie przedstawili metodę pomiaru Curie i ustalili, że „promieniotwórczość jest zjawiskiem, które można zmierzyć dość dokładnie”, a uzyskane wartości aktywności związków uranu pozwoliły postawić hipotezę o istnieniu bardzo aktywnych substancji, które po zbadaniu , doprowadziło do odkrycia polonu, radu i aktynu. Raport zawierał opis właściwości nowych pierwiastków, widmo radu, przybliżone oszacowanie jego masy atomowej oraz skutki promieniowania radioaktywnego. Jeśli chodzi o naturę samych promieni radioaktywnych, w celu ich zbadania zbadano wpływ pola magnetycznego na promienie i zdolność penetracji promieni. P. Curie wykazał, że promieniowanie radu składa się z dwóch grup promieni: promieni odbitych przez pole magnetyczne i promieni nieodbitych przez pole magnetyczne. Badając promienie odbite, Curie w 1900 roku doszli do przekonania, że ​​„promienie odbite β są naładowane elektrycznością ujemną”. Można przyjąć, że rad wysyła w przestrzeń kosmiczną także cząstki naładowane ujemnie.” Należało dokładniej zbadać naturę tych cząstek. Pierwsze definicje e/m cząstek radu opracował A. Becquerel (1900). „Eksperymenty pana Becquerela dały pierwszą wskazówkę w tej kwestii. Dla e/m uzyskano przybliżoną wartość 107 absolutnych jednostek elektromagnetycznych, dla υ wartość 1,6 1010 cm na sekundę. Kolejność tych liczb jest taka sama jak w przypadku promieni katodowych.” „Dokładne badania na ten temat należą do pana Kaufmana (1901, 1902, 1903)... Z eksperymentów pana Kaufmana wynika, że ​​dla promieni radowych, których prędkość jest znacznie większa niż prędkość promieni katodowych, stosunek e /m maleje wraz ze wzrostem prędkości. Zgodnie z pracą J. J. Thomsona i Townsenda musimy założyć, że poruszająca się cząstka reprezentująca wiązkę ma ładunek równy ładunkowi przenoszonemu przez atom wodoru w elektrolizie. Ładunek ten jest taki sam dla wszystkich promieni. Na tej podstawie należy stwierdzić, że im większa masa cząstek, tym większa jest ich prędkość.” Odchylenie promieni α w polu magnetycznym uzyskał Rutherford w 1903 roku. Rutherford był także właścicielem nazw: promienie -α, -β i –γ. „1. Promienie α (alfa) mają bardzo niską zdolność przenikania; najwyraźniej stanowią one główną część promieniowania. Charakteryzują się absorpcją przez materię. Pole magnetyczne oddziałuje na nie bardzo słabo, dlatego początkowo uważano je za niewrażliwe na jego działanie. Jednakże w silnym polu magnetycznym promienie a ulegają niewielkiemu odchyleniu, odchylenie następuje w podobny sposób jak w przypadku promieni katodowych, tylko w odwrotnym kierunku...” 2. Promienie beta (beta) są na ogół nieznacznie absorbowane w porównaniu do poprzednich te. W polu magnetycznym są one odchylane w ten sam sposób i w tym samym sensie, co promienie katodowe. 3. Promienie γ (gamma) mają dużą zdolność przenikania; pole magnetyczne nie ma na nie wpływu; są podobne do promieni rentgenowskich.” P. Curie była pierwszą osobą, która doświadczyła niszczycielskich skutków promieniowania jądrowego. Jako pierwszy udowodnił istnienie energii jądrowej i zmierzył jej ilość uwalnianą podczas rozpadu promieniotwórczego. Odkrył to wraz z Labordem w 1903 roku „sole radu są źródłem ciepła wydzielanego w sposób ciągły i spontaniczny” Pierre Curie doskonale zdawał sobie sprawę z ogromnych konsekwencji społecznych swojego odkrycia. W tym samym roku w swoim przemówieniu Noblowskim wypowiedział następujące prorocze słowa, które M. Curie umieściła jako motto do swojej książki o nim: „Nietrudno przewidzieć, że w rękach przestępców rad może stać się niezwykle niebezpieczny, a Powstaje pytanie, czy naprawdę przydatne jest dla ludzkości poznanie tajemnic natury, czy rzeczywiście jest na tyle dojrzały, aby właściwie z nich korzystać, czy też wiedza ta przyniesie mu tylko krzywdę. Eksperymenty panów. Curie doprowadzili przede wszystkim do odkrycia nowego promieniującego metalu, podobnego pod względem chemicznym do bizmutu – metalu, który pan Curie nazwał polonem na cześć ojczyzny swojej żony (żona Curie była Polką z domu Skłodowska). ; że ich dalsze eksperymenty doprowadziły do ​​odkrycia drugiego, silnie promieniującego nowego metalu - radu, który ma bardzo podobne właściwości chemiczne do baru; że eksperymenty Debierne'a doprowadziły do ​​odkrycia trzeciego, nowego, promieniującego metalu - aktynu, podobnego do toru. Następnie pan Curie przeszedł do najciekawszej części swojego raportu – eksperymentów z radem. Powyższe eksperymenty zakończyły się demonstracją jasności radu. Szklana rurka, gruba jak ołówek i długa jak mały palec, wypełniona w dwóch trzecich mieszaniną radu i chlorku baru, przez dwa lata emituje tak mocne światło, że można przy niej swobodnie czytać. Ostatnie słowa brzmią bardzo naiwnie i wskazują na bardzo małą znajomość radioaktywności na początku XX wieku. Jednak ta słaba wiedza na temat zjawisk radioaktywnych nie zapobiegła powstaniu i rozwojowi nowego przemysłu: przemysłu radowego. Przemysł ten był początkiem przyszłego przemysłu nuklearnego. . Rola Curie w historii odkrycia promieniotwórczości jest ogromna. Nie tylko wykonali tytaniczną robotę, badając właściwości radioaktywne wszystkich znanych wówczas minerałów, ale także podjęli pierwszą próbę usystematyzowania, wygłaszając prezentacje na Sorbonie. Odkrycie sztucznej promieniotwórczości. Był to jednak dopiero jeden z czterech wielkich odkryć dokonanych w 1932 roku, dzięki czemu został nazwany cudownym rokiem radioaktywności. Po pierwsze, oprócz wprowadzenia sztucznej transmutacji, dodatnio naładowany elektron, lub pozyton, dla kontrastu, elektron ujemny został od tego czasu nazwany negatronem. Po drugie, został otwarty neutron- nienaładowana cząstka elementarna o masie 1 (jednostka), którą można uznać za jądro obojętne, tylko bez zewnętrznego elektronu. Wreszcie odkryto izotop wodoru o masie 2, tzw ciężki wodór, Lub deuter, którego jądro, jak się uważa, składa się z protonu R i neutron P; Podobnie jak zwykły wodór, jego atom ma jeden zewnętrzny elektron. W następnym roku, 1933, dokonano kolejnego odkrycia, które w pewnym sensie (przynajmniej w opinii pierwszych badaczy energii atomowej) wzbudziło największe zainteresowanie. Mówimy o odkryciu sztucznej radioaktywności. 1933-1934 Dla jednej z pierwszych badaczek tego problemu – M. Curie – odkrycie to było szczególnie interesujące: dokonała jej córka i zięć. M. Curie miała szczęście przekazać pochodnię, którą zapaliła członkom swojej rodziny na kilka miesięcy przed śmiercią. Obiekt, który z ciekawostki przekształciła w kolosa, ćwierć wieku później miał rozpocząć nowe, owocne życie. Badając wspomniany efekt Bothe'a i Beckera, Joliotowie odkryli, że licznik nadal rejestrował impulsy nawet po usunięciu polonu, który pierwotnie ich wzbudzał. Impulsy te kończyły się dokładnie w taki sam sposób, jak impulsy niestabilnego elementu radiowego z okresem półtrwania wynoszącym 3 min. Naukowcy odkryli, że aluminiowe okno, przez które przeszło promieniowanie α polonu, samo stało się radioaktywne pod wpływem wygenerowanych neutronów; podobny efekt wystąpił dla boru i magnezu, zaobserwowano jedynie różne okresy półtrwania (odpowiednio 11 i 2,5 min). Reakcje dla glinu i boru były następujące: 2713A1(α,n) 3015P*→3014Si+e+; 105B(α,n) 137N* →136C+e+, gdzie gwiazdki oznaczają, że otrzymane jako pierwsze jądra są radioaktywne i ulegają wtórnym przemianom wskazanym strzałkami, w wyniku czego powstają dobrze znane stabilne izotopy krzemu i węgla. Jeśli chodzi o magnez, wszystkie trzy jego izotopy (o liczbach masowych 24, 25 i 26) biorą udział w tej reakcji, wytwarzając neutrony, protony, pozytony i elektrony; w rezultacie powstają dobrze znane stabilne izotopy glinu i krzemu (przekształcenia mają charakter kombinowany); 2412Мg(α, n)2714Si*→2713Al+е+; 2512Мg(α, р)2813Аl*→2814Si+e-; 2612Мg(α, p)2913Аl*→2914Si+e-. Ponadto, stosując konwencjonalne metody chemiczne stosowane w radiochemii, można było dość łatwo zidentyfikować nietrwałe radioaktywne fosfory i azot. Te wstępne wyniki pokazały bogactwo możliwości, jakie dają nowo pozyskane dane. Radioaktywność dzisiaj Niewiele jest odkryć w pamięci ludzkości, które tak radykalnie zmieniłyby jej losy, jak odkrycie pierwiastków promieniotwórczych. Przez ponad dwa tysiące lat atom był przedstawiany jako gęsta, drobna, niepodzielna cząstka i nagle na początku XX wieku odkryto, że atomy potrafią dzielić się na części, rozpadać się, znikać, zamieniać się w siebie. Okazało się, że odwieczne marzenie alchemików – przemiana jednych pierwiastków w inne – realizuje się w naturze samoistnie. Odkrycie to jest tak znaczące w swoim znaczeniu, że nasz XX wiek zaczęto nazywać „erą atomową”, erą atomu, początkiem ery atomowej. Trudno dziś wskazać dziedzinę nauki czy technologii, na którą nie miało wpływu odkrycie zjawiska promieniotwórczości. Ujawniło złożoną wewnętrzną budowę atomu, a to doprowadziło do rewizji podstawowych wyobrażeń o otaczającym nas świecie, do załamania utrwalonego, klasycznego obrazu świata. Mechanika kwantowa została stworzona specjalnie w celu wyjaśnienia zjawisk zachodzących wewnątrz atomu. To z kolei spowodowało rewizję i rozwój aparatu matematycznego fizyki, zmieniło oblicze samej fizyki, chemii i szeregu innych nauk. Literatura 1). sztuczna inteligencja Abramow. Mierzenie „niezmierzonego”. Moskwa, Atomizdat. 1977. 2). K.A. Gładkow. Atom od A do Z. Moskwa, Atomizdat. 1974. 3). E.Curie. Maria Curie. Moskwa, Atomizdat. 1976. 4). K.N. Muchina. Zabawna fizyka jądrowa. Moskwa, Atomizdat. 1969. 5). M. Namias. Energia atomowa. Moskwa, Atomizdat. 1955. 6). N.D. Pilchikov. Rad i radioaktywność (zbiór „Postępy fizyki”). Sankt Petersburg. 1910. 7). VC. Rentgen. O nowym rodzaju promieni. Moskwa, „Oświecenie”. 1933. 8). M. Skłodowska-Curie. Rad i radioaktywność. Moskwa. 1905. 9). M. Skłodowska-Curie. Pierre’a Curie. Moskwa, „Oświecenie”. 1924. 10). F. Soddy'ego. Historia energii atomowej. Moskwa, Atomizdat 1979. 11). A.B. Shalinets, G.N. Fadejew. Pierwiastki radioaktywne. Moskwa, „Oświecenie”. 1981.