Nustačius periodinę teisę,Ilgą laiką vienas klausimas liko visiškai nesuvokiamas mokslininkams. Kodėl cheminių medžiagų savybės priklauso nuo jų atominės masės? Mokslininkai negalėjo suprasti pačios periodiškumo priežasties. Jie turėjo susidoroti su periodine sistema pagrįstu fiziniu įstatymu.
Radiacijos reiškinys iš tikrųjų egzistavovisada Nuo pat savo istorijos pradžios žmonės gyveno vadinamojoje gamtinėje radioaktyvioje srityje. Tačiau radioaktyvumas kaip sudėtingos atomo struktūros įrodymas tapo žinomu reiškiniu tik XX a. Pradžioje.
Dalis kosmoso pasiekia žemės paviršiųjonizuojanti radiacija. Žmonės taip pat švitinami nuo tų šaltinių, kurie yra žemės dubenyje ir mineraluose. Net žmogaus kūne yra tų medžiagų, kurios paprastai vadinamos radionuklidais. Tačiau iki XIX amžiaus pabaigos mokslininkai apie visa tai galėjo tik spėlioti.
Radioaktyvumas kaip komplekso įrodymaspaprastiems kalnakasiams atomų struktūra nebuvo žinoma. Pavyzdžiui, XVI amžiuje šachtininkai mirė tik būdami 30–40 metų dėl švino kasyklų Austrijoje nuo vadinamosios kalnų ligos. Vietos moterys vedė kelis kartus, nes kalnakasių mirtingumas daugiau nei 50 kartų viršijo paprastų gyventojų mirtingumą. Tada dar nebuvo žinoma tokia technika kaip radioaktyvumo matavimas. Žmonės net negalėjo įsivaizduoti, kad švino rūdoje gali būti pavojingo urano. Tik 1879 m. Gydytojai sužinojo, kad kalnų liga iš tikrųjų yra plaučių vėžys.
XIX a. Pabaigoje tyrimai buvo atliktiDėl to visuomenei tapo akivaizdus radioaktyvumas kaip sudėtingos atomų struktūros įrodymas. 1896 m. Tyrinėtojas A. A. Bekkerelis nustatė, kad medžiagos, turinčios urano, tamsoje gali pašviesinti fotografijos plokštę. Vėliau mokslininkui pavyko išsiaiškinti, kad šią savybę turi ne tik uranas. Toliau lenkų chemikė Maria Skłodowska Curie kartu su vyru Pierre Curie atrado du naujus radionuklidus: polonį ir radžio.
Pati Becquerel patirtis buvo gana tiesmuki.Jis paėmė urano druskas, apvyniojo juos tamsios spalvos skudurėliu ir tada atidengė juos saulei, kad pamatytų, kaip bus išleista šios medžiagos sukaupta energija. Bet kartą mokslininkas pastebėjo, kad fotografijos plokštė pradeda švytėti net tada, kai urano druskos nebuvo veikiamos saulės. Tai lėmė, kad buvo atrastas radioaktyvumas. Becquerel'is pavadino nežinomus spindulių rentgeno spindulius (panašius į pavadinimą Rentgeno spinduliai).
Be to, anglų mokslininkas susidomėjo radioaktyvumuErnestas Rutherfordas. 1899 m. Jis atliko eksperimentą, norėdamas ištirti šį reiškinį. Jį sudarė šios dalys. Mokslininkas paėmė urano druską ir įdėjo į cilindrą, pagamintą iš švino. Per siaurą skylę alfa dalelių srautas nukrito ant fotografijos plokštės, esančios viršuje. Eksperimentų pradžioje Rutherfordas nenaudojo elektromagnetinės plokštės.
Todėl fotografinė plokštė, kaip ir ankstesnėseeksperimentai, apšviesti tame pačiame taške. Tada Rutherfordas pradėjo jungti magnetinį lauką. Turėdamas mažą vertę, sija pradėjo skilti į dvi dalis. Kai dar labiau padidėjo magnetinis laukas, plokštėje atsirado tamsi dėmė. Taigi buvo atrasti įvairūs radioaktyvumo tipai: alfa, beta ir gama spinduliuotė.
Po visų šių eksperimentų ji išgarsėjo.radioaktyvumas kaip sudėtingos atomų struktūros įrodymas. Galų gale paaiškėjo, kad būtent atomo branduolio viduje vykstantys procesai sukelia tokią radiaciją. Čia derėtų priminti, kad nuo senovės Graikijos atomas buvo laikomas nedaloma visatos dalele. Pats žodis „atomas“ reiškė „nedalomą“. Dėl mokslininkų tyrimų žmonės sužinojo apie savaiminę elektromagnetinę spinduliuotę, taip pat apie naujas atomų daleles - fizika padarė tokį rimtą žingsnį į priekį. Radioaktyvumas, kurį naujojo amžiaus aušroje atrado mokslo šviestuvai, įrodė, kad atomas iš tikrųjų yra padalintas į dalis.
Eksperimentiniai tyrimai buvoPatvirtinta, kad atomas turi sudėtingą struktūrą. Jį sudaro branduolys ir neigiamai įkrauti elektronai. 1932 m. Vidaus tyrinėtojai D. Ivanenko ir E. Gaponas, taip pat nepriklausomai nuo jų, vokiečių fizikas Heisenbergas, pasiūlė atomo struktūros modelį, vadinamą protonu-neutronu. Pagal šią koncepciją atomą sudaro dalelės, vadinamos protonais ir neutronais. Jie sujungti į bendrą branduolių grupę.
Beveik visa atomo masė yra jo branduolyje.Protonai, neutronai ir elektronai sudaro elementariųjų dalelių kategoriją. Eksperimentinių tyrimų rezultatas buvo nustatyta, kad medžiagos eilės numeris periodinėje elementų sistemoje yra lygus jos branduolio krūviui.
Suprasti, kas yraradioaktyvumą ir kaip jis susijęs su atomo branduolio struktūra, būtina įsisavinti keletą paprastų terminų. Pavyzdžiui, radioaktyvieji izotopai dabar vadinami radionuklidais. Nuo nestabilių jie skiriasi tuo, kad jų pusperiodis skiriasi.
Radioaktyvieji izotopai, konvertuojami į kitusizotopai tampa jonizuojančiosios spinduliuotės šaltiniais. Skirtingi radionuklidai turi skirtingą nestabilumo laipsnį. Kai kurie gali sunykti per šimtus ar tūkstančius metų. Tokie radionuklidai vadinami ilgaamžiais. Visi urano izotopai gali būti pavyzdys. Priešingai, trumpalaikiai radionuklidai suyra labai greitai: per kelias sekundes, minutes ar mėnesius.
Radioaktyvumo vienetas yra 1 Becquerel.Jei vienas skilimas įvyksta per vieną sekundę, tada jie sako, kad vieno ar kito izotopo aktyvumas yra lygus vienam Becquerelui. Aktyvumas yra kiekis, leidžiantis įvertinti skilimo galią aritmetiškai. Anksčiau mokslininkai naudojo kitą radioaktyvumo vienetą - Curie. Tarp jų yra tokie santykiai: 1 Ci sudaro 37 mlrd. Bq.
Šiuo atveju būtina atskirti skirtingųmedžiagos kiekis, pavyzdžiui, 1 kg ir 1 mg. Tam tikros medžiagos kiekio moksle veikla paprastai vadinama specifine veikla. Ši vertė yra atvirkščiai proporcinga pusinės eliminacijos periodui.
Radioaktyvumas kaip komplekso įrodymasatomų struktūra pradėta laikyti vienu pavojingiausių reiškinių. Sužinoję daugiau apie šį reiškinį, žmonės pradėjo pagrįstai bijoti jo pasekmių. Daugeliui atrodo, kad gama spinduliuotė gali kelti didžiausią grėsmę. Bet tai nėra visiškai tiesa, bent jau tai nekelia pavojaus gyvybei. Radiacijos poveikis yra daug pavojingesnis dėl jo skvarbumo. Žinoma, gama spinduliai yra didesni nei, pavyzdžiui, beta spinduliai. Bet pavojų lemia ne šis rodiklis, o dozė.
Ta pati dozė gali būti saugiasmuo, turintis vieną kūno svorį, o pavojingas kitam. Jonizuojančiosios spinduliuotės poveikis matuojamas naudojant absorbuotą dozės greitį. Tačiau net ir to nepakanka įvertinti žalą. Juk ne kiekviena spinduliuotė yra vienodai pavojinga. Radiacijos pavojaus faktorius vadinamas svėrimu. Radioaktyvumo vienetas, naudojamas apskaičiuojant radiacijos dozę su svorio koeficientu, vadinamas sietertu.
