Після того як був відкритий періодичний закон,довгий час для вчених залишалося зовсім незрозумілим одне питання. Чому властивості хімічних речовин залежать від їх атомної маси? Дослідники не могли зрозуміти самої причини періодичності. Їм належало розібратися з фізичним законом, які лежали в основі періодичної системи.
Явище радіації насправді існувалозавжди. Люди з самого початку своєї історії жили в середовищі так званого природного радіоактивного поля. Але радіоактивність як свідчення складної будови атома стала відомим феноменом лише на початку 20-го століття.
З космосу до земної поверхні доходить частинаіонізуючого випромінювання. Люди також опромінюються від тих джерел, які містяться в надрах Землі і в корисних копалин. Навіть в складі людського тіла знаходяться ті речовини, які прийнято називати радіонуклідами. Але до кінця 19-го століття про все це вчені могли лише здогадуватися.
Радіоактивність як свідчення складногобудови атомів була невідома звичайним гірникам. Наприклад, в 16-му столітті на свинцевих копальнях в Австрії від так званої гірської хвороби шахтарі гинули масово у віці всього лише 30-40 років. Місцеві жінки виходили заміж по кілька разів, так як смертність шахтарів перевищувала рівень смертності простого населення більш ніж в 50 разів. Тоді про такий прийом, як вимір радіоактивності, ще не знали. Люди навіть не могли припускати, що в свинцевих рудах може міститися небезпечний уран. Тільки в 1879 році лікарі дізналися, що «гірська хвороба» - це насправді рак легенів.
В кінці 19-го століття були здійснені дослідження, ввнаслідок яких радіоактивність як свідчення складної будови атомів стала очевидною для суспільства. У 1896 році дослідник А. А. Беккерель визначив, що містять уран речовини можуть освітлювати фотопластинку в темряві. Пізніше вченому вдалося з'ясувати, що такою властивістю володіє не тільки уран. Далі польський хімік Марія Склодовська-Кюрі разом зі своїм чоловіком П'єром Кюрі відкрили два нових радіонукліда: полоній і радій.
Сам досвід Беккереля був досить простим.Він брав солі урану, завертав їх в тканину темного кольору і потім виставляв на сонці, щоб подивитися, яким чином накопичена цією речовиною енергія буде перєїзлучать. Але одного разу вчений зауважив, що платівка починає світитися навіть тоді, коли солі урану були виставлені на сонце. Це і призвело до того, що була відкрита радіоактивність. Беккерель назвав невідомі промені Х-променями (по аналогії з назвою рентгенівських).
Далі радіоактивністю захопився англійський вченийЕрнест Резерфорд. У 1899 році ним був проведений експеримент з вивчення даного явища. Полягав він у наступному. Вчений брав сіль урану і поміщав в циліндр, зроблений зі свинцю. Через вузький отвір потік альфа-частинок потрапляв на фотопластинку, що знаходиться зверху. На початку експериментів Резерфорд не використав електромагнітну пластину.
Тому фотопластинка, як і в попередніхекспериментах, засвічувалася в одній і тій же точці. Потім Резерфорд почав підключати магнітне поле. При його малому значенні промінь почав розділятися надвоє. Коли ж магнітне поле збільшувалася ще більше, на платівці з'являлося темна пляма. Таким чином були відкриті різні види радіоактивності: альфа-, бета- і гамма-випромінювання.
Після всіх цих дослідів і стала відомоюрадіоактивність як свідчення складної будови атомів. Адже виявилося, що саме процеси всередині ядра атома призводять до подібного випромінювання. Тут доречно згадати, що з часів Стародавньої Греції атом вважався неподільною часткою світобудови. Саме слово «атом» означало «неподільний». В результаті досліджень вчених люди дізналися про мимовільному електромагнітне випромінювання, а також про нові частинках атомів - настільки серйозний крок вперед зробила фізика. Радіоактивність, яка була відкрита світилами науки на зорі нового століття, довела, що атом в дійсності ділиться на частини.
Експериментальними дослідженнями булопідтверджено, що атом має складну будову. Він складається з ядра і негативно заряджених електронів. У 1932 році вітчизняними дослідниками Д. Іваненко і Е. Гапоном, а також незалежно від них німецьким фізиком Гейзенбергом було запропоновано модель будови атома, названа протонно-нейтронної. Відповідно до цю концепцію, атом складається з частинок, що називаються протонами і нейтронами. Вони об'єднані в загальну групу нуклонів.
Практично вся маса атома знаходиться в його ядрі.Протони, нейтрони і електрони утворюють собою категорію елементарних частинок. В результаті експериментальних дослідження було встановлено, що порядковий номер речовини в періодичній системі елементів дорівнює заряду його ядра.
Щоб зрозуміти, що являє собоюрадіоактивність і яким чином вона пов'язана з будовою ядра атома, необхідно освоїти кілька простих термінів. Наприклад, радіонуклідами зараз називають радіоактивні ізотопи. Вони відрізняються від нестабільних тим, що мають різний період напіврозпаду.
Радіоактивні ізотопи, перетворюючись в іншіізотопи, стають джерелами іонізуючого випромінювання. Різні радіонукліди мають різний ступінь нестабільності. Деякі можуть розпадатися протягом сотень і тисяч років. Такі радіонукліди називають довгоживучими. Як приклад можуть служити всі ізотопи урану. Короткоживучі радіонукліди, навпаки, розпадаються дуже швидко: протягом секунд, хвилин або місяців.
Одиниця радіоактивності - це 1 Беккерель.Якщо в одну секунду відбувається один розпад, то говорять про те, що активність того чи іншого ізотопу дорівнює одному Беккерелю. Активність - це та величина, яка дозволяє оцінити потужність розпаду арифметично. Раніше вченими застосовувалася інша одиниця радіоактивності - Кюрі. Співвідношення між ними таке: на 1 Кі доводиться 37 млрд Бк.
При цьому необхідно розрізняти активність різногокількості речовини, наприклад 1 кг і 1 мг. Активність певної кількості речовини в науці прийнято називати питомою активністю. Ця величина обернено пропорційна періоду напіврозпаду.
Радіоактивність як свідчення складногобудови атомів стала вважатися одним з найнебезпечніших феноменів. Дізнавшись більше про це явище, люди стали небезпідставно боятися його наслідків. У багатьох склалося враження, що найбільшу загрозу може нести гамма-випромінювання. Але це не зовсім так, принаймні, воно не загрожує життю. Опромінення радіацією набагато небезпечніше в зв'язку з його проникаючу здатність. Звичайно, у гамма-променів цей показник вище, ніж, наприклад, у бета-променів. Але небезпека визначається не цим показником, а дозою.
Одна і та ж доза може бути безпечною длялюдини з однієї масою тіла і небезпечною для іншого. Вплив іонізуючого випромінювання визначається за допомогою показника поглиненої дози. Але навіть цього недостатньо для оцінки шкоди. Адже не кожне випромінювання є однаково небезпечним. Коефіцієнт небезпеки випромінювання називається зважують. Одиниця радіоактивності, яка використовується для оцінки дози опромінення з зважують коефіцієнтом, називається зіверт.
