В чем заключается явление радиоактивности и кто его открыл
Радиоактивность — это явление, при котором ядра одного химического элемента самопроизвольно превращаются в ядра другого элемента или изотопы того же элемента. Процесс сопровождается испусканием частиц и электромагнитного излучения. При этом происходит изменение состава ядра атома: его заряда и массового числа.
Понятие «радиоактивность» было введено Марией Склодовской-Кюри. Оно тождественно понятию радиоактивный распад. В определении присутствует термин изотоп. Прежде чем рассмотреть его, вспомним определение нуклида.
Определение
Нуклид — это отдельный вид атома химического элемента с определенными значениями массового и протонного чисел.
Для обозначения определенного нуклида используют запись вида Для измерения воздействия радиации используют также понятие мощность дозы. Это доза, полученная объектом за выбранную единицу времени.
Кто открыл, как это произошло
Предпосылкой открытия радиоактивности послужило открытие Вильгельма Конрада Рентгена. В конце XIX века ученый обнаружил новый вид лучей, который назвал X-лучами. В России они более известны как «рентгеновские лучи». Лучи Рентгена представляют собой электромагнитное излучение длиной волн от . Энергия фотонов этих волн лежит между ультрафиолетовым и гамма-излучением. Хотя рентгеновское излучение менее вредно, чем радиоактивное, оно все равно является ионизирующим и в больших объемах способно навредить живым организмам. Вскоре после Рентгена новый вид лучей открыл французский физик Антуан Анри Беккерель. В 1896 году Беккерель посетил заседание Академии наук, на котором узнал о предполагаемой связи рентгеновского излучения и флуоресценции. Чтобы проверить эту гипотезу, Беккерель провел эксперимент с фотопластинкой и солями урана. Он обнаружил, что лучи проходят через препятствия, оставляя изображение на фотопластинке. Сперва Беккерель предположил, что открыл новый, более простой способ делать рентгеновские снимки. Но после многочисленных экспериментов он не мог дать объяснения, откуда уран получает свою энергию. К тому же, вопреки его данным, уран фосфоресцировал даже без солнечного света, что никак не согласовывалось с его гипотезой. Так Беккерель понял, что открыл новый вид лучей. Но из-за неспособности разрешить найденное противоречие ученый временно отказался от изучения, как известно теперь, радиоактивности. В 1898 году Мария и Пьер Кюри обнаружили, что новые лучи свойственны не только урану, но и торию. Позднее пара ученых открыла радиоактивность полония и радия. От названия последнего и было дано название явлению — радиоактивность. К тому же, Беккерель и Кюри совместно обнаружили биологическое действие радиоактивности. На одной из лекций Беккерель держал в пробирке в жилетном кармане радиоактивное вещество. На следующий день на теле под карманом он обнаружил покраснение в форме пробирки. Пьер Кюри после этого 10 часов носил на себе пробирку с радием, и спустя несколько дней у него тоже появилось покраснение. Это покраснение впоследствии перешло в тяжелую язву, с которой Пьер боролся еще два месяца. Пагубное влияние радиоактивных веществ не остановило ученых. В 1934 году Мария Склодовская-Кюри умерла от осложнений, вызванных долгой работой с радием. В дальнейшем значительную роль в исследовании радиоактивности сыграл Эрнест Резерфорд. Ученый установил природу радиоактивных превращений и излучения, обнаружил сложный состав излучения.
Разновидности излучения, свойства и характеристики
Позитронный распад всегда сопровождается электронным захватом. Ядро захватывает электрон из атомной оболочки и испускает нейтрино. Заряд ядра также уменьшается на единицу. Правило смещения Содди для электронного захвата: Пример
Рассмотрим электронный захват на примере захвата бериллия в литий: Источник: zen.yandex.ru Одной из главных характеристик радиоактивных атомов является его время жизни. Число ежесекундно происходящих распадов пропорционально количеству имеющихся атомов. Теорема
Если за промежуток времени распадается половина исходного количества радиоактивных атомов, то половина оставшихся атомов распадется в течение следующего промежутка той же длительности. Время Пример
Учитель непонятно объясняет предмет?
Источник
Ионизирующее излучение. Часть 1: Основы основ
В статье ты узнаешь, как работает радиоактивность, какие виды радиоактивного распада существуют и куда стоит прятаться, если источник излучения оказался внутри твоей зоны комфорта.
В названии статьи сказано «Основы основ», и это вовсе не шутка. По некоторым данным, средний возраст посетителя данного ресурса составляет от 25 до 34 лет, а мой опыт подсказывает, что к этому моменту какие-то части школьной программы естественным образом выветриваются из головы, уступая место более важным (или приятным) вещам. Поэтому я начну с самого начала.
Итак, сперва упомянем то, что ты уже знаешь: вещество вокруг каждого из нас состоит из молекул. Молекула — это наименьшая частица вещества, сохраняющая все его химические свойства. Молекулы беспорядочно движутся в пространстве и средняя кинетическая энергия этого движения определяет температуру вещества.
Ещё ты точно помнишь, что молекулы, в свою очередь, состоят из атомов. Причём свойства атомов могут существенно отличаться от свойств молекулы, которую они образуют.
Пожалуй, самая попсовая молекула на свете: молекула воды (кто первым напишет в комментарии, что же смешного в этой картинке — будет упомянут во второй части этой статьи, как эксперт).
При нормальных условиях, как водород, так и кислород — газы. А вот вода при НУ очень даже жидкая. Молекула воды простая, как две (три) копейки, но существуют и куда более сложные соединения. К примеру, молекулы ДНК, о которых я ещё упомяну в следующих частях.
Пока что всё просто, но мы уже подбираемся к более интересным вещам. Атомы сделаны из ядер и электронов. Электроны движутся вокруг ядер по определённым орбиталям, и никак иначе. Максимальное количество электронов на каждой орбитали ограничено, причём заполняются они по очереди. То есть обычно все орбитали, кроме последней, заполнены до отказа и только на самой последней могут оставаться свободные места для новых электрончиков. Кстати, именно количество электронов на последней орбитали характеризует элемент: чем их больше – тем меньше свойства элемента напоминают металл, и наоборот.
Остаются ядра. Напоминаю, что ядра состоят из протонов (положительно-заряженных, стабильных в свободном состоянии элементарных частиц) и нейтронов (элементарных частиц, не имеющих электрического заряда, в свободном виде нестабильных: через несколько минут превращаются в протоны с испусканием электронов и антинейтрино). Электрические заряды протонов и электронов противоположны по знаку и равны по величине, а их количество в атоме совпадает, поэтому атом (при нормальных условиях) электрически нейтрален. Ещё следует знать, что ядро атома очень маленькое. Очень маленькое. В десятки тысяч раз меньше самого атома.
Протоны и нейтроны в ядре связаны особыми ядерными силами, не имеющими аналогов. Действуют они только на расстояниях, равных размеру 10^(-15) метра.
Источник