Care sunt dovezile fenomenului de radioactivitate? Radioactivitate: descoperirea lui Becquerel. Fenomenul de radioactivitate: experiența lui Rutherford

La sfârșitul anului 1895, pentru prima dată în presă, au apărut informații senzaționale despre descoperirea unui nou tip de radiații de către Conrad Röntgen. Aceste raze, pe care omul de știință le-a numit raze X, au trecut ușor prin diverse materiale - lemn, carton și alte obiecte care aveau o textura opacă pentru lumina soarelui. Descoperirea acestor raze a agitat lumea științifică. Și poate, din acest motiv, lumea nu a observat imediat o altă revoluție în fizică - în 1896, Henri Becquerel a descoperit un nou fenomen, și anume radioactivitatea.

Radioactivitate. Descoperirea lui Becquerel

În viitor, pentru descoperirile lor, Antoine Henri Becquerel Împreună cu cuplul Curie vor primi Premiul Nobel. La urma urmei, acești oameni de știință, potrivit Comitetului Nobel, au descoperit radiații radioactive spontane. În tinerețe, Henri a primit cea mai bună educație și a lucrat ca asistent al lui Alexander Becquerel, tatăl său. Primele publicații științifice ale lui Henri Becquerel au vizat studiul temperaturii suprafeței Pământului. Descoperirea radioactivității de către Antoine Becquerel a avut loc mult mai târziu. Înainte de aceasta, omul de știință sa angajat în studiul luminiscenței, fenomenul polarizării luminii, absorbția luminii prin cristale. Ultima din regiuni a adus Becquerel un doctorat în fizică. Ulterior, Becquerel a constatat că o parte din radiații sunt niște raze, care, prin însăși natura lor, sunt foarte asemănătoare cu razele X. El a descoperit că dacă uraniul este folosit în experimente, radiația se dovedește a fi mai puternică.

Istoria descoperirii fenomenului de radioactivitate: cercetări ulterioare

Maria Curie a fost, de asemenea, studentul lui Becquerel. Ea a descoperit că fenomenul de radioactivitate are o altă substanță - toriu. În acel moment, nimeni nu știa ce mărturisește fenomenul de radioactivitate. La o întâlnire a membrilor Academiei Franceze de Științe, Becquerel a anunțat descoperirea sa uimitoare.

El le-a spus oamenilor de știință că acele raze care i-au fost deschise pot pătrunde spontan pe orice suprafață. În proprietățile lor au fost similare cu raze X. Spontan, fără activitate, această radiație a provenit din anumite substanțe. Cercetătorul a stabilit că este inerentă substanțelor care includ uraniu. Și Becquerel a numit acest tip de radiații uraniu.

Care sunt dovezile fenomenului de radioactivitate?

Descoperirea fenomenului de radioactivitate a trecut aproape în umbra cercetărilor efectuate de alți oameni de știință. Dar ulterior aceste raze au fost numite radiații radioactive. Sa constatat că nu numai că este capabil de uraniu emite radiații de acest tip, o proprietate comună cu alte substanțe. De fapt, această descoperire a fost unul dintre reper în fizică, deoarece fenomenul de radioactivitate, descoperit de Becquerel, sugerează că nucleul unui atom are o structură foarte complexă.

Este interesant faptul că, pentru fenomenul descoperit de el în mod accidental, omul de știință a fost distins cu același Premiu Nobel, pe care cuplul Curie la primit pentru o activitate titanică prelungită. Dar acești oameni de știință au obținut note egale. Din nefericire pentru toți, acest tip de muncă pentru oamenii de știință nu a trecut fără urmă. În 1906, el a murit Pierre Curie, iar Becquerel la supraviețuit numai doi ani, după ce a murit la vârsta de 57 de ani.

Revoluția științifică în fizică

Întrebarea, după cum reiese din fenomenul de radioactivitate, a rămas deschisă mult timp. Studiul acestui puzzle a fost continuat de către cei doi renumiți chimiști - Maria Sklodowska și Pierre Curie. Ei au studiat cu atenție noul fenomen. Numai numele "radioactivitate" a fost propus de Maria Curie-Sklodowska.

Pentru mulți oameni de știință, ca rezultat al studiilor, imaginea anterioară a lumii sa dovedit a fi complet incontestabilă. La urma urmei, înainte de aceasta sa crezut că atomul este o particulă singulară și indivizibilă a ființei. Cum arată fenomenul de radioactivitate? Mai întâi de toate, el mărturisește în eroare teoria indivizibilității atomilor. Această viziune a existat încă din timpul vechilor învățători greci. La urma urmei, chiar numele "atom" este tradus din greaca veche ca fiind "indivizibil". Și așa, radioactivitatea ca dovadă a structurii complexe a atomului nucleul spune că atomul are o structură foarte complexă. Când se descompune în elemente noi, emite radiații de diferite tipuri: radiații alfa, beta și gamma.

Rutherford este interesat de problema radioactivității

Una dintre cele mai mari contribuții la cunoașterea radioactivității a fost făcută de om de știință Ernest Rutherford. Sa născut în 1871 în Noua Zeelandă într-o familie de ferme. În 1896, Rutherford a devenit conștient de descoperirea unui om de știință englez. „Fenomenul de radioactivitate, descoperit de Becquerel, indică faptul că atomul poate fi divizat în părți,“ - acest postulat este atât de interesat de tânărul Rutherford, care deja în 1899 a publicat prima sa lucrare asupra uraniului și conductivitatea electrică. Acest studiu a fost începutul studiului transformărilor nucleare Rutherford și descoperirea nucleului atomic.

Începutul studiului atomului din interior

În 1911, Rutherford a făcut una dintre cele mai remarcabile descoperiri, care l-au glorificat în întreaga lume. Oamenii de știință au descoperit nucleul atomic. Rutherford a presupus că atomul poate conține un nucleu încărcat pozitiv și este înconjurat de particule de încărcătură opusă. Rutherford a calculat o deviație aproximativă a unei particule care a zburat peste atom. Noul model al omului de știință a fost perceput de comunitatea științifică în mod sceptic. Cu toate acestea, aceasta a fost ea care a devenit baza teoriei moderne a structurii atomului.

Confirmarea finală a ipotezei lui Rutherford

Cercetătorul a studiat cu atenție radioactivitatea ca fenomen fizic. Ca rezultat, el a investigat compozitia complexa a structurii uraniului si a gasit raze foarte absorbite. Rutherford le-a numit razele alfa. De asemenea, oamenii de stiinta au descoperit raze mai putin absorbite, pe care le-a numit raze beta.

În lucrările sale, cercetătorul a continuat să studieze fenomenul de radioactivitate studiat în lucrările soților Curie. Experiența lui Rutherford a arătat că radioactivitatea este un fenomen atomic, care este însoțit de schimbări chimice în substanța în sine. În studiul său, realizat în colaborare cu chimistul Soddy, în 1903, Rutherford afirmă în cele din urmă ipoteza sa. El formulează legea decăderii radioactive și descrie, de asemenea, lanțul transformărilor chimice ale substanțelor cum ar fi uraniul, radiația și toriul.

Care a fost experiența lui Rutherford?

Cercetătorul a pus experiența dispersării particulelor alfa. Pachetul lor trebuia să treacă printr-un strat subțire de folie de aur. Rutherford a ales aurul pentru un motiv bun: acest material a fost foarte flexibil și a fost posibil să se obțină un strat de grosime de aproape un atom. În timpul experimentului, Rutherford a primit următoarele observații. Unele particule alfa au trecut prin folie, formând un spot fuzzy pe ecran.

Altele au fost înregistrate doar pe ecranele laterale. Experiența omului de știință a arătat că sarcina pozitivă din interiorul atomului este în principal în interiorul nucleului său, iar nucleele atomilor diferiți sunt separați de lacune uriașe. Fenomenul în care un produs chimic emite spontan particule care au o putere semnificativă de penetrare a fost numit fenomenul de radioactivitate naturală. Acum a devenit cunoscut, după cum reiese din fenomenul de radioactivitate. Sa dovedit că nucleele atomului sunt înzestrate cu capacitatea de a se distruge spontan.

Reacția de fisiune a nucleului

Rutherford a dezvăluit, de asemenea, câteva modele de dezintegrare radioactivă. De exemplu, atunci când nucleele grele sunt împărțite, pot apărea mai multe neutroni liberi. Astfel, poate fi organizată reacția în lanț a fisiunii, chemată de om de știință. Prin aceasta, neutronii liberi, propagând într-un mediu în care sunt conținute elemente grele, provoacă apariția de noi neutroni. Dacă acest mediu este caracterizat de un conținut ridicat de neutroni, procesul se produce într-o avalanșă. Atunci când numărul de neutroni este insuficient, reacția în lanț scade treptat la zero. Dispozitivul în care astfel de reacții nucleare este susținut de mijloace artificiale se numește reactor nuclear.