Три вида радиоактивно излъчване
През 1899 г. Е. Ръдърфорд открива, че радиоактивното лъчение се състои от два компонента, които той нарича "алфа лъчи" и "бета лъчи". През 1900г. френският физик Ф. Вилар установява, че в състава на лъчението влизат и гама лъчи.
Опитът на Ръдърфорд
Поведението на радиоактивното излъчване е изследвано в магнитно поле. Радиоактивният елемент бил поставен в тясна оловна чаша, срещу която била поставена фотоплака. Цялата инсталация беше поставена във вакуум. При отсъствието на магнитно поле в центъра на фотографската плака беше открито единично светлинно петно от радиация. В магнитно поле радиационният лъч се разделя на три. Компонентите се отклониха в противоположни посоки: петно върху фотоплаката в средата беше оставено от компонент, който нямаше заряд, другите два компонента на радиоактивното лъчение се отклониха в противоположни посоки, което доказа наличието на заредени частици в лъчението. В резултат на експеримента Е. Ръдърфорд доказа, че радиоактивното излъчване е нехомогенно.
Свойства на радиационния лъч
Алфа радиацията (алфа лъчи) е поток от напълно йонизирани ядра на хелиеви атоми.
Бета лъчение (бета лъчи) е поток от електрони.
Гама радиацията (гама лъчи) е електромагнитно излъчване.
Електромагнитните кванти на гама лъчение нямат маса на покой и електрически заряд, следователно, когато преминават през материята, те взаимодействат много слабо с ядрата и електроните. Тяхната енергия почти не се променя, така че гама лъчението има висока проникваща способност. Защитата от гама лъчение е дебел слой олово.
СТРУКТУРА НА ЯДРОТО НА АТОМА
През 1932г. след откриването на протона и неутрона от учените Д.Д. Иваненко (СССР) и В. Хайзенберг (Германия) е номиниран за протон-неутронен модел на атомното ядро.
Според този модел: - ядрата на всички химични елементи се състоят от нуклони: протони и неутрони - зарядът на ядрото се определя само от протоните - броят на протоните в ядрото е равен на поредния номер на елемента - броят на неутроните е равен на разликата между атомния номер и броя на протоните (N=A-Z)
Символ за ядрото на атом на химичен елемент:
X - символ на химичен елемент
A е масово число, което показва: - масата на ядрото в цяло число единици за атомна маса (a.m.u.) (1a.m.u. = 1/12 от масата на въглероден атом) - броят на нуклоните в ядрото - (A = N + Z) , където N е броят на неутроните в ядрото на атома
Z - зарядно число, което показва: - ядрен заряд в елементарни електрически заряди (e.e.z.) ( 1e.e.z. \u003d електронен заряд \u003d 1,6 x 10 -19 C) - брой протони - брой електрони в атом - пореден номер в периодичната таблица
Масата на ядрото винаги е по-малка от сумата на масите на покой на свободните протони и неутрони, които го изграждат. Това се дължи на факта, че протоните и неутроните в ядрото са много силно привлечени един към друг. Необходима е много работа, за да ги разделите. Следователно общата енергия на покой на ядрото не е равна на енергията на покой на съставните му частици. По-малко е количеството работа за преодоляване на ядрените сили на привличане. Разликата между масата на ядрото и сумата от масите на протоните и неутроните се нарича дефект на масата.
КАК СЕ ПРОУЧВА АТОМЪТ
Атомът е ядро от протони и неутрони, около което се въртят електрони. Атомите са с размер хилядни от микрометъра. Но има и свръхгигантски "атоми" с диаметър около 10 километра. За първи път такъв "атом" е открит през 1967 г., а сега има повече от хиляда от тях. Това са неутронни звезди - останките от свръхнови, които всъщност саогромни атомни ядра, състоящи се от 90% неутрони и 10% протони и заобиколени от "атмосфера" от електрони. ___
През 20-те години на миналия век един млад физик е обучен от Е. Ръдърфорд. Два месеца по-късно Ръдърфорд го поканил при себе си и казал, че нищо няма да се получи. "Защо? Все пак работя по 20 часа на ден!?" – отвърна младежът. "Това е лошо! Нямате време да мислите!" — отвърна Ръдърфорд.
През 1908 г. известният физик Ърнест Ръдърфорд казва, че се е сблъсквал с много трансформации в природата, но едва ли би могъл да предвиди такава моментна трансформация. – От физици към химици! През 1908 г. Е. Ръдърфорд получава Нобелова награда за химия за работата си в областта на изследването на атома. В онези години изследванията върху структурата на атома и радиоактивността бяха класифицирани като химия.