Po objavení periodického zákonapre vedcov dlho zostávala jedna otázka úplne nepochopiteľná. Prečo vlastnosti chemikálií závisia od ich atómovej hmotnosti? Vedci nedokázali pochopiť samotný dôvod periodicity. Museli sa vyrovnať s fyzikálnym zákonom, ktorý bol základom periodického systému.
Fenomén žiarenia skutočne existovalvždy. Ľudia od samého začiatku svojej histórie žili v prostredí takzvaného prírodného rádioaktívneho poľa. Ale rádioaktivita ako dôkaz zložitej štruktúry atómu sa stala známym fenoménom až na začiatku 20. storočia.
Z vesmíru na zemský povrch, časťionizujúce žiarenie. Ľudia sú tiež ožarovaní z tých zdrojov, ktoré sú obsiahnuté v útrobách Zeme a v mineráloch. Aj ľudské telo obsahuje tie látky, ktoré sa bežne nazývajú rádionuklidy. Ale do konca 19. storočia mohli vedci o tom všetkom iba hádať.
Rádioaktivita ako dôkaz komplexuštruktúra atómov nebola pre bežných baníkov známa. Napríklad v 16. storočí pri olovených baniach v Rakúsku na takzvanú výškovú chorobu baníci hromadne zomierali vo veku iba 30 - 40 rokov. Miestne ženy sa vydávali niekoľkokrát, pretože úmrtnosť baníkov prekročila úmrtnosť bežného obyvateľstva viac ako 50-krát. Potom nevedeli o takej technike, ako je meranie rádioaktivity. Ľudia si ani nedokázali predstaviť, že olovené rudy môžu obsahovať nebezpečný urán. Až v roku 1879 sa lekári dozvedeli, že horská choroba bola v skutočnosti rakovina pľúc.
Na konci 19. storočia sa štúdie uskutočňovali vv dôsledku čoho sa pre spoločnosť stala zrejmou rádioaktivita ako dôkaz zložitej štruktúry atómov. V roku 1896 výskumník A. A. Becquerel určil, že látky obsahujúce urán môžu v tme zosvetliť fotografickú dosku. Neskôr sa vedcovi podarilo zistiť, že nielen urán má takúto vlastnosť. Potom poľská chemička Maria Sklodowska-Curie spolu so svojím manželom Pierrom Curiem objavili dva nové rádionuklidy: polónium a rádium.
Samotný Becquerelov zážitok bol dosť priamy.Vzal uránové soli, zabalil ich do tmavej látky a potom ich vystavil slnečnému žiareniu, aby zistil, ako bude energia akumulovaná touto látkou opätovne emitovaná. Ale raz si vedec všimol, že fotografická doska začne svietiť, aj keď soli uránu neboli vystavené slnku. To viedlo k objavu rádioaktivity. Neznáme lúče nazval Becquerel röntgenovými lúčmi (analogicky s menom röntgenové lúče).
Ďalšiu rádioaktivitu odniesol anglický vedecErnest Rutherford. V roku 1899 uskutočnil experiment zameraný na štúdium tohto javu. Spočívalo to v nasledujúcom. Vedec vzal uránovú soľ a umiestnil ju do valca vyrobeného z olova. Úzkym otvorom dopadol prúd častíc alfa na fotografickú dosku umiestnenú hore. Na začiatku svojich experimentov Rutherford nepoužil elektromagnetickú dosku.
Preto fotografická doska, ako v predchádzajúcomexperimenty, bola osvetlená v rovnakom bode. Potom Rutherford začal pripájať magnetické pole. Pri svojej nízkej hodnote sa lúč začal deliť na dve časti. Keď sa magnetické pole ešte zvýšilo, na doštičke sa objavila tmavá škvrna. Boli tak objavené rôzne typy rádioaktivity: alfa, beta a gama žiarenie.
Po všetkých týchto skúsenostiach sa stala slávnourádioaktivita ako dôkaz zložitej štruktúry atómov. Nakoniec sa ukázalo, že sú to procesy vo vnútri atómového jadra, ktoré vedú k takémuto žiareniu. Tu je vhodné pripomenúť, že od čias starovekého Grécka sa atóm považoval za nedeliteľnú časticu vesmíru. Samotné slovo „atóm“ znamenalo „nedeliteľný“. Na základe výskumu vedcov sa ľudia dozvedeli o spontánnom elektromagnetickom žiarení, ako aj o nových časticiach atómov - fyzika urobila taký vážny krok vpred. Rádioaktivita, ktorú objavili vedecké osobnosti na úsvite nového storočia, dokázala, že atóm je v skutočnosti rozdelený na časti.
Experimentálne štúdie bolije potvrdené, že atóm má zložitú štruktúru. Skladá sa z jadra a záporne nabitých elektrónov. V roku 1932 navrhli domáci vedci D. Ivanenko a E. Gapon, rovnako ako nezávisle od nich nemecký fyzik Heisenberg, model štruktúry atómu, ktorý sa nazýva model protón-neutrón. Podľa tohto konceptu je atóm tvorený časticami, ktoré sa nazývajú protóny a neutróny. Sú spojené do spoločnej skupiny nukleónov.
Takmer všetka hmotnosť atómu je v jeho jadre.Protóny, neutróny a elektróny tvoria kategóriu elementárnych častíc. Výsledkom experimentálneho výskumu bolo zistenie, že poradové číslo látky v periodickej tabuľke prvkov sa rovná náboju jej jadra.
Aby sme pochopili, čo to jerádioaktivity a ako to súvisí so štruktúrou atómového jadra, je potrebné si osvojiť niekoľko jednoduchých pojmov. Napríklad rádioaktívne izotopy sa dnes nazývajú rádionuklidy. Od nestabilných sa líšia tým, že majú rozdielne polčasy rozpadu.
Rádioaktívne izotopy konvertujúce na inéizotopy sa stávajú zdrojmi ionizujúceho žiarenia. Rôzne rádionuklidy majú rôzny stupeň nestability. Niektoré sa môžu rozpadnúť v priebehu stoviek alebo tisícov rokov. Takéto rádionuklidy sa nazývajú dlhoveké. Ako príklad môžu slúžiť všetky izotopy uránu. Naproti tomu krátkodobé rádionuklidy sa rozpadajú veľmi rýchlo: v priebehu niekoľkých sekúnd, minút alebo mesiacov.
Jednotkou rádioaktivity je 1 Becquerel.Ak dôjde k jednému rozpadu za jednu sekundu, potom sa hovorí, že aktivita jedného alebo druhého izotopu sa rovná jednému Becquerelu. Aktivita je množstvo, ktoré vám umožňuje aritmeticky odhadnúť silu rozpadu. Predtým vedci používali inú jednotku rádioaktivity - Curie. Pomer medzi nimi je nasledovný: 1 Ci predstavuje 37 miliárd Bq.
V takom prípade je potrebné rozlišovať medzi činnosťou rôznychmnožstvo látky, napríklad 1 kg a 1 mg. Činnosť určitého množstva látky vo vede sa zvyčajne nazýva špecifická činnosť. Táto hodnota je nepriamo úmerná polčasu rozpadu.
Rádioaktivita ako dôkaz komplexuštruktúra atómov sa začala považovať za jeden z najnebezpečnejších javov. Keď sa ľudia dozvedeli viac informácií o tomto fenoméne, začali sa rozumne obávať jeho následkov. Mnohí majú dojem, že gama žiarenie môže predstavovať najväčšiu hrozbu. Ale to nie je úplne pravda, prinajmenšom to nie je život ohrozujúce. Radiačná expozícia je oveľa nebezpečnejšia kvôli svojej penetračnej schopnosti. Gama lúče majú samozrejme vyššiu rýchlosť ako napríklad lúče beta. Nebezpečenstvo ale neurčuje tento indikátor, ale dávka.
Rovnaká dávka môže byť bezpečná preosoba s jednou telesnou hmotnosťou a pre druhú nebezpečná. Expozícia ionizujúcemu žiareniu sa meria pomocou absorbovaného dávkového príkonu. Ani to však nestačí na posúdenie škody. Nie každé žiarenie je koniec koncov rovnako nebezpečné. Faktor radiačného rizika sa nazýva váženie. Jednotka rádioaktivity, ktorá sa používa na odhad dávky žiarenia s váhovým faktorom, sa nazýva sievert.
