Явление радиоактивности. Составляющие лучи радиоактивного излучения и их природа. Радиоактивные превращения вещества. Правила смещения

В 1896 году Антуан Анри Беккерель, надеясь изучить рентгеновское излучение с помощью солей урана, открыл явление радиоактивности – самопроизвольное излучение вещества, за что получил Нобелевскую премию в 1903 году (совместно с Пьером и Марией Кюри).

Резерфорд провёл опыт с прохождением потока радиоактивного излучения через магнитное поле: на фотопластине засвечивалось три пятна. Таким образом было открыто сложное строение радиоактивного излучения. (Подробнее – по схеме)

Э.Резерфорд и Ф. Содди обнаружили, что радиоактивные элементы при альфа и бета излучении превращаются в другие радиоактивные элементы. Из этого были сделаны выводы, что ядра радиоактивных элементов изменяются при радиоактивном излучении и ядра атомов имеют сложное строение.
Радиоактивность – это способность некоторых химических элементов самопроизвольно превращаться в ядра других химических элементов с испусканием частиц, а радиоактивный распад – самопроизвольное превращение исходного ядра в новые ядра.

α-распадом называют самопроизвольный распад атомного ядра на дочернее ядро и α-частицу (ядро атома ⁴He)

Правило смещения Содди для α-распада:

.

β-распад — это радиоактивный распад, сопровождающийся испусканием из ядра электрона.

А- массовое число
Z- зарядовое число
X- обозначение ядра исходного хим. элемента

У – обозначение ядра нового хим. элемента, образовавшегося при радиоактивном распаде

8. Состав атомного ядра. Нуклоны. Изотопы. Ядерные реакции. Ядерные силы. Массовое число. Зарядовое число
Согласно планетарной модели строения атома Резерфорда, в центре атома находится положительно заряженное ядро, и единственной известной его составляющей был протон. Немецкие ученые Боте и Беккер пытались выяснить, не возникает ли при бомбардировке атомного ядра альфа-частицами что-нибудь еще, кроме протонов. В 1930 году в опыте было обнаружено возникновение лучей, для. которых не был преградой даже свинцовый экран с толщиной, вполне достаточной, чтобы задержать не только бета-, но и гамма-излучение. Особенно заметно было возникновение таких лучей, когда под обстрелом альфа-частиц находился элемент бериллий.

Бериллиевое излучение, как стали его называть, заинтересовало многих физиков. Исследования Ирен и Фредерик Жолио-Кюри (1932 г.) показали, что это излучение «способно освобождать в водородсодержащих веществах протоны, сообщая им большую скорость». Если попытаться интерпретировать опыты Жолио-Кюри, исходя из наличия в природе только известных тогда частиц (протонов, электронов, фотонов), то объяснение появления длиннопробежных протонов требует рождения в бериллии фотонов с огромнейшей энергией. К тому же масса ядра Be больше рассчитанной теоретически.

Джеймс Чедвик выдвигает предположение, что бериллиевое излучение состоит из частиц с массой, примерно равной массе протона, но с нулевым зарядом. Эти частицы он назвал нейтронами.⁹₄Be + ⁴₂He →¹²₆C + ¹₀n

В том же году (1932) Д. Д. Иваненко и В. Гейзенберг предлагают модель строения ядра атома, согласно которой ядро состоит из нуклонов, то есть нейтронов и протонов.
Протоны в ядре не только отталкиваются: между нуклонами возникает также ядерное (сильное) взаимодействие. Это силы притяжения между нуклонами на расстоянии порядка 10^-15 м. Ядерные силы примерно в 100 раз больше электромагнитных.

Ядерные реакции - это процесс изменения атомных ядер при взаимодействии их с элементарными частицами или друг с другом. (Например: ¹⁴₇N + ⁴₂He → ¹⁷₈O + ¹₁H) В результате ядерных могут образовываться атомы одного и того же химического элемента, но с разным количеством нейтронов в ядре. Они называются изотопами.
Изотопы одного элемента отличаются между собой массовым числом, но зарядовое число у них одинаковое. Массовое число - это общее число нуклонов в ядре, а зарядовое число - это число протонов в ядре. Зарядовое число равно заряду ядра в единицах элементарного заряда и одновременно равно порядковому номеру соответствующего ядру химического элемента в таблице Менделеева.

Дата добавления: 2015-07-15