Radioaktivlikning kashfiyoti - bet No 1/1
Fizika 9-sinf.
Mavzu:
"Radioaktivlikning kashfiyoti"
Fizika o'qituvchisi
MBOU 18-son umumiy o'rta ta'lim maktabi
Abdullaeva Zuxra Alibekovna
Maxachqal'a 2013 yil
"Radioaktivlikning kashfiyoti" mavzusida fizika darsi
O‘qituvchi – Abdullaeva Zuhra Alibekovna
Dars maqsadlari:
dars davomida “radioaktivlik”, alfa, beta, gamma-nurlanish tushunchalarini o‘zlashtirishni ta’minlash.
talabalarning ilmiy dunyoqarashini rivojlantirishni davom ettirish.
nutq madaniyati ko'nikmalarini, ijodiy faollikni rivojlantirish; Ijodiy qobiliyatlar talabalar.
Kompyuter, proyektor, interfaol doska.
Kompyuter bo'yicha taqdimot"Radioaktivlikning kashfiyoti"
Talaba ish kitobi
I. Tashkiliy vaqt (salomlashish, talabalarning darsga tayyorligini tekshirish)
Yangi materialni o'rganish.(1-ilova. “Radioaktivlikning kashfiyoti” kompyuter taqdimoti)
Bugun biz darsligimizning "Atom va atom yadrosining tuzilishi. Atom yadrolari energiyasidan foydalanish" deb nomlangan to'rtinchi bobini o'rganishni boshlaymiz. Darsimizning mavzusi “Radioaktivlikning kashfiyoti” (darsning sanasi va mavzusini daftaringizga yozing).
Barcha jismlar mayda zarrachalardan iborat degan faraz qilingan qadimgi yunon faylasufi Demokrit 2500 yil oldin. Zarrachalar atomlar deb ataldi, ya'ni bo'linmas degan ma'noni anglatadi. Bu nom bilan Demokrit atom eng kichik, eng oddiy, komponentlar va shuning uchun bo'linmas zarracha. (3-slayd) Ammo taxminan 19-yil o'rtalari asrlar davomida atomlarning bo'linmasligi haqidagi g'oyani shubha ostiga qo'yadigan eksperimental faktlar paydo bo'la boshladi. Bu tajribalar natijalari shuni ko'rsatdiki, atomlar murakkab tuzilishga ega va ular tarkibida elektr zaryadlangan zarrachalar mavjud.
Atomlarning murakkab tuzilishining eng yorqin dalili 1896 yilda frantsuz fizigi Anri Bekkerel tomonidan radioaktivlik hodisasining kashf etilishi bo'ldi. Radioaktivlikning kashf etilishi bevosita Rentgenning kashfiyoti bilan bog'liq edi. Bundan tashqari, bir muncha vaqt ular bir xil turdagi nurlanish deb o'ylashdi.
rentgen nurlari. 1895 yil dekabr oyida Vilgelm Konrad Rentgen (Slayd) nurlarning yangi turini kashf etganini e'lon qildi va uni rentgen nurlari deb atadi. Hozirgacha ko'pgina mamlakatlarda ular shunday deb ataladi, ammo Germaniya va Rossiyada nemis biologi Rudolf Albert fon Köllikerning (1817-1905) nurlarni rentgen nurlari deb atash taklifi qabul qilingan. Bu nurlar vakuumda tez uchayotgan elektronlar (katod nurlari) to'siq bilan to'qnashganda hosil bo'ladi. (Slayd) Ma'lumki, katod nurlari shishaga tushganda, u ko'rinadigan yorug'lik - yashil luminesansni chiqaradi. Rentgen bir vaqtning o'zida shisha ustidagi yashil dog'dan boshqa ko'rinmas nurlar paydo bo'lishini aniqladi. Bu tasodifan sodir bo'ldi: qorong'i xonada bariy tetrasiyanoplatinat Ba (ilgari bariy platina sulfid deb ataladigan) bilan qoplangan yaqin ekran porlab turardi. Ushbu modda ultrabinafsha va katod nurlari ta'sirida yorqin sariq-yashil luminesans hosil qiladi. Ammo katod nurlari ekranga tushmadi, bundan tashqari, qurilma qora qog'oz bilan qoplanganida, ekran porlashda davom etdi. Tez orada Rentgen radiatsiya ko'plab shaffof bo'lmagan moddalardan o'tib, qora qog'ozga o'ralgan yoki hatto metall qutiga joylashtirilgan fotografiya plitasining qorayishiga olib kelishini aniqladi. Nurlar juda qalin kitobdan, 3 sm qalinlikdagi archa taxtasidan, 1,5 sm qalinlikdagi alyuminiy plastinkadan o'tdi ... Rentgen o'z kashfiyotining imkoniyatlarini angladi: "Agar siz qo'lingizni tushirish trubkasi va ekran o'rtasida tutsangiz," u shunday deb yozgan edi: "Siz qo'lning engil konturlari fonida quyuq soyali suyaklarni ko'rishingiz mumkin." Bu tarixdagi birinchi floroskopik tekshiruv edi.
Rentgenning kashfiyoti bir zumda butun dunyoga tarqaldi va nafaqat mutaxassislarni hayratda qoldirdi. 1896 yil arafasida Germaniya shahridagi kitob do'konida qo'lning fotosurati namoyish etildi. Unda tirik odamning suyaklari ko'rinib turardi va barmoqlaridan birida - nikoh uzugi. Bu Rentgenning xotini qo'lining rentgen fotosurati edi.
Bekkerel nurlari. Rentgenning kashfiyoti tez orada xuddi shunday ajoyib kashfiyotga olib keldi. U 1896 yilda frantsuz fizigi Antuan Anri Bekkerel tomonidan yaratilgan. (Slayd) 1896 yil 20 yanvarda u Akademiyaning yig'ilishida edi, unda fizik va faylasuf Anri Puankare Rentgenning kashfiyoti haqida gapirdi va Frantsiyada olingan odam qo'lining rentgen fotosuratlarini namoyish etdi. Puankare yangi nurlar haqida gapirish bilan cheklanmadi. U bu nurlar luminesans bilan bog'liqligini va, ehtimol, har doim bu turdagi porlash bilan bir vaqtda paydo bo'lishini taklif qildi, shuning uchun katod nurlarisiz qilish mumkin. Ultrabinafsha nurlanish ta'sirida moddalarning porlashi Bekkerelga yaxshi tanish edi: uning otasi Aleksandr Edmond Bekkerel (1820–1891) va bobosi Antuan Sezar Bekkerel (1788–1878) ikkalasi ham fizik bo'lgan; Antuan Anri Bekkerelning o'g'li Jak ham fizik bo'ldi, u "meros orqali" Parij muzeyida fizika kafedrasini egallab oldi. tabiiy tarix, Bekkereli 1838 yildan 1948 yilgacha 110 yil davomida ushbu bo'limni boshqargan.
Bekkerel rentgen nurlarining flüoresans bilan bog'liqligini tekshirishga qaror qildi. Ba'zi uran tuzlari, masalan, uranil nitrat UO2(NO3)2 yorqin sariq-yashil floresansni namoyon qiladi. Bunday moddalar Bekkerelning u ishlagan laboratoriyasida edi. Uning otasi ham uran preparatlari bilan ishlagan, u quyosh nuri to'xtatilgandan so'ng, ularning porlashi juda tez - soniyaning yuzdan bir qismidan kamroq vaqt ichida yo'qolishini ko'rsatdi. Biroq, hech kim bu yorug'lik Rentgenda bo'lgani kabi, noaniq materiallardan o'tishi mumkin bo'lgan boshqa nurlarning chiqishi bilan birga keladimi yoki yo'qligini tekshirmagan. Bekkerel Puankarening hisobotidan keyin aynan shu narsani tekshirishga qaror qildi.
(Slayd) Atom yadrosining murakkab tarkibini isbotlovchi hodisa - radioaktivlikning kashf etilishi baxtsiz hodisa tufayli sodir bo'ldi. Bekkerel fotografiya plitasini qalin qora qog'ozga o'rab, ustiga uran tuzi donalarini qo'yib, uni yorqin nurga qo'ydi. quyosh nuri. Rivojlanishdan keyin plastinka tuz yotadigan joylarda qora rangga aylandi. Shunday qilib, uran rentgen nurlari kabi shaffof bo'lmagan jismlarga kirib, fotografik plastinkaga ta'sir qiladigan qandaydir nurlanishni yaratdi. Bekkerel bu nurlanish quyosh nurlaridan kelib chiqadi, deb o'ylagan.
Ammo bir kuni, 1896 yil fevral oyida u bulutli ob-havo tufayli boshqa tajriba o'tkaza olmadi. Bekkerel yozuvni tortmachaga solib, uning ustiga uran tuzi bilan qoplangan mis xochni qo'ydi. Ikki kundan keyin plastinkani ishlab chiqib, u xochning aniq soyasi shaklida qorayishni aniqladi. Bu degani, uran tuzlari tashqi omillar ta'sirisiz o'z-o'zidan qandaydir nurlanish hosil qiladi.
Tez orada Bekkerel asos soldi muhim fakt: nurlanish intensivligi faqat preparat tarkibidagi uran miqdori bilan belgilanadi va u qanday birikmalar tarkibiga kirishiga bog'liq emas. Demak, radiatsiya birikmalarga emas, balki uran kimyoviy elementi va uning atomlariga xosdir.
Tabiiyki, olimlar boshqalarning o'z-o'zidan chiqarish qobiliyati bor-yo'qligini aniqlashga harakat qilishdi kimyoviy elementlar. Bu ishga Mari Sklodovska-Kyuri katta hissa qo'shdi.
Mari Sklodovska-Kyuri va Per Kyuri.
Radiy va poloniyning kashf etilishi.
(Slayd) 1898 yilda boshqa frantsuz olimlari Mari Sklodovska-Kyuri va Per.
Kyurilar toriyning radioaktivligini isbotladilar, uran mineralidan ikkita yangi moddani ajratib olishdi. ko'proq darajada uran va toriyga qaraganda. Shunday qilib, ilgari noma'lum bo'lgan ikkita radioaktiv element - poloniy va radiy topildi teskari ish, to'rt yil davomida er-xotin o'zlarining nam va sovuq omborlarini zo'rg'a tark etishdi. (Slayd) Polonium (Po-84) Maryamning vatani Polsha sharafiga nomlangan. Radiy (Ra-88) nurli, radioaktivlik atamasini Mariya Sklodovska taklif qilgan. Seriya raqamlari 83 dan katta bo'lgan barcha elementlar radioaktivdir, ya'ni. davriy sistemada vismutdan keyin joylashgan. 10 yil ichida hamkorlik ular radioaktivlik hodisasini o'rganish uchun juda ko'p ish qildilar. Bu ilm-fan yo'lida - yomon jihozlangan laboratoriyada va zarur mablag' yo'qligida fidokorona mehnat edi. Tadqiqotchilar 1902 yilda radiy preparatini 0,1 g miqdorida olishdi. Buning uchun ularga 45 oylik qizg'in ish va 10 000 dan ortiq kimyoviy ozod qilish va kristallanish operatsiyalari kerak edi. (Slayd)
Mayakovskiy she'riyatni radiy qazib olish bilan solishtirgani ajablanarli emas:
“She’riyat radiy qazib olish bilan bir xil.
Bir gramm ishlab chiqarish, yillik mehnat.
Buning uchun siz bitta so'zni tugatasiz
minglab tonna og'zaki ruda».
1903 yilda turmush o'rtoqlar Kyuri va A. Bekkerel radioaktivlik sohasidagi kashfiyotlari uchun fizika bo'yicha Nobel mukofotiga sazovor bo'lishdi.
Bekkerel va Kyuri birinchisini yaratdilar ilmiy maktab radioaktivlikni o'rganish. Uning devorlari ichida ko'plab ajoyib kashfiyotlar qilingan. Taqdir maktab asoschilariga shafqatsiz bo'lib chiqdi. Per Kyuri 1906 yil 17 aprelda fojiali tarzda vafot etdi, Anri Bekkerel 1908 yil 25 avgustda bevaqt vafot etdi (Slayd)
Mari Sklodovska-Kyuri tadqiqotini davom ettirdi. U davlatdan yordam oldi. Radioaktivlik laboratoriyasi uning uchun Sorbonnada maxsus yaratilgan. (Slayd)
1914 yilda Radium institutining qurilishi tugallandi va u uning direktori bo'ldi. Oldin oxirgi kunlar U Perning shioriga amal qildi: "Nima bo'lishidan qat'iy nazar, biz ishlashimiz kerak".
Mariya radium "eposi" ni bajarishi kerak edi: metall radiy oling. Unga uning uzoq yillik hamkori Andre Debir yordam berdi (Aytgancha, aynan u yangi radioaktiv element - aktiniyni kashf etgan).
Parij Fanlar Akademiyasining 1910 yil mart sonida qisqacha maqola paydo bo'ldi, unda ular taxminan 0,1 g metallning chiqarilishi haqida xabar berishdi. Keyinchalik bu voqea yigirmanchi asrning birinchi choragidagi yettita eng yorqin ilmiy yutuqlar qatoriga kiritildi.
1911 yilda Mari Kyuri ikkinchi o'rinni oldi Nobel mukofoti- kimyoda.
Elementlarning hech qanday tashqi ta'sirlarsiz doimiy ravishda va shaffof bo'lmagan ekranlar orqali o'tib, fotografik va ionlashtiruvchi ta'sirga ega bo'lgan ko'rinmas nurlanishni chiqarish xususiyati radioaktivlik, nurlanishning o'zi esa radioaktiv nurlanish deb ataladi.
(slayd)
Radioaktiv nurlanishning xossalari (Slayd)
Havoni ionlashtiradi;
Fotografik plastinada harakat;
Ba'zi moddalarning porlashiga olib keladi;
Yupqa metall plitalar orqali kirib boring;
Radiatsiya intensivligi moddaning kontsentratsiyasiga mutanosib;
Radiatsiya intensivligi tashqi omillarga (bosim, harorat, yorug'lik, elektr razryadlari) bog'liq emas.
1899 yilda ingliz olimi E. Rezerford boshchiligida (Slayd) radioaktiv nurlanishning murakkab tarkibini aniqlash imkonini beradigan tajriba o'tkazildi. Ingliz fizigi Ernest Rezerford boshchiligida o'tkazilgan tajriba natijasida radiyning radioaktiv nurlanishi bir jinsli emasligi aniqlandi, ya'ni. murakkab tarkibga ega. Keling, ushbu tajriba qanday amalga oshirilganini ko'rib chiqaylik.
Slaydda pastki qismida radiy donasi bo'lgan qalin devorli qo'rg'oshin idish ko'rsatilgan. Radiydan chiqadigan radioaktiv nurlanish dastasi tor teshikdan chiqib, fotografiya plitasiga tushadi (radiy nurlanishi har tomonga yoʻnaltiriladi, lekin u qalin qoʻrgʻoshin qatlamidan oʻta olmaydi). Fotografik plitani ishlab chiqqandan so'ng, unda bitta narsa topildi qora nuqta- aynan nur urilgan joyda (Slayd)
Keyin tajriba o'zgartirildi, (Slayd) ular nurga ta'sir qiluvchi kuchli magnit maydonni yaratdilar. Bunday holda, ishlab chiqilgan plastinkada uchta dog' paydo bo'ldi: biri, markaziy, avvalgidek, bir xil joyda, qolgan ikkitasi esa markaziy qismning qarama-qarshi tomonida edi. Agar ikkita oqim magnit maydonda oldingi yo'nalishidan chetga chiqsa, ular zaryadlangan zarrachalar oqimidir. Turli yo'nalishlarda og'ish ko'rsatilgan turli belgilar zarrachalarning elektr zaryadlari. Bir oqimda faqat musbat zaryadlangan zarralar, ikkinchisida - manfiy zaryadlangan zarralar bor edi. Va markaziy oqim elektr zaryadiga ega bo'lmagan radiatsiya edi.
Ijobiy zaryadlangan zarrachalar alfa zarrachalar, manfiy zaryadlanganlar beta zarrachalar, neytral zarralar esa gamma kvantlar deb ataladi.
Penetratsiya qobiliyati har xil turlari radiatsiya
Bu uch turdagi nurlanish o'tish qobiliyati, ya'ni turli moddalar tomonidan qanchalik intensiv so'rilishi bilan juda farq qiladi. Nurlar eng kam kirish kuchiga ega. (Slayd) Taxminan 0,1 mm qalinlikdagi qog'oz qatlami ular uchun allaqachon shaffof emas. Agar siz qo'rg'oshin plitasining teshigini qog'oz bilan yopsangiz, u holda fotografik plastinkada -nurlanishga mos keladigan nuqta topilmaydi.
Modda - nurlar orqali o'tganda ancha kam so'riladi. (Slayd) Alyuminiy plastinka ularni faqat bir necha millimetr qalinligida butunlay to'xtatadi. .-nurlari eng katta kirib borish qobiliyatiga ega.
(Slayd) -nurlarining yutilish intensivligi changni yutish moddaning atom soni ortishi bilan ortadi. Ammo 1 sm qalinlikdagi qo'rg'oshin qatlami ular uchun engib bo'lmaydigan to'siq emas. Bunday qo'rg'oshin qatlamidan b-nurlari o'tganda ularning intensivligi faqat yarmiga zaiflashadi. Video
-, - va - nurlarning fizik tabiati aniq boshqacha.
Har xil turdagi nurlanishning fizik tabiati(Slayd)
Gamma nurlari. O'z xususiyatlariga ko'ra -nurlari rentgen nurlariga juda o'xshaydi, lekin ularning kirib borish kuchi rentgen nurlariga qaraganda ancha katta. Bu -nurlarining elektromagnit to'lqinlar ekanligini ko'rsatdi. Kristallardagi b-nurlarining diffraksiyasi aniqlangandan va ularning to'lqin uzunligi o'lchangandan so'ng, bu boradagi barcha shubhalar yo'qoldi. Bu juda kichik bo'lib chiqdi - 10 -8 dan 10 -11 sm gacha.
Tarozida elektromagnit to'lqinlar-nurlar rentgen nurlarini bevosita kuzatib boradi. Y-nurlarining tarqalish tezligi barcha elektromagnit to'lqinlar bilan bir xil - taxminan 300 000 km / s.
Beta nurlari. Eng boshidanoq - va - nurlar zaryadlangan zarrachalar oqimi deb hisoblangan. -nurlari bilan tajriba o'tkazish eng oson edi, chunki ular magnit va elektr maydonlarida kuchliroq og'ishgan.
Tajribachilarning asosiy vazifasi zarrachalarning zaryadini va massasini aniqlash edi. Elektr va magnit maydonlarida -zarrachalarning og'ishini o'rganishda ular yorug'lik tezligiga juda yaqin tezlikda harakatlanuvchi elektronlardan boshqa narsa emasligi aniqlandi. Har qanday radioaktiv element chiqaradigan -zarrachalarning tezligi bir xil bo'lmasligi muhimdir. Har xil tezlikka ega zarralar mavjud. Bu magnit maydonda zarrachalar nurining kengayishiga olib keladi (13.6-rasmga qarang).
Alfa zarralari. Zarrachalarning tabiatini aniqlash qiyinroq edi, chunki ular magnit va elektr maydonlari ta'sirida kamroq og'ishgan. Ruterford nihoyat bu muammoni hal qilishga muvaffaq bo'ldi. U zarracha zaryadining q ning massasi m ga nisbatini uning magnit maydondagi og‘ishi orqali o‘lchadi. Bu proton - vodorod atomining yadrosidan taxminan 2 baravar kam bo'lib chiqdi. Protonning zaryadi elementar zaryadga teng va uning massasi atom massa birligi 1 ga juda yaqin. Binobarin, y-zarracha elementar zaryadga ikki atom massa birligiga teng massaga ega.
Ammo zarrachaning zaryadi va uning massasi noma'lum bo'lib qoldi. Zarrachaning zaryadini yoki massasini o'lchash kerak edi. Geiger hisoblagichining paydo bo'lishi bilan zaryadni osonroq va aniqroq o'lchash mumkin bo'ldi. Juda yupqa oyna orqali zarrachalar hisoblagichga kirib, u tomonidan qayd etilishi mumkin.
Rezerford zarralar yo'liga Geiger hisoblagichini qo'ydi, u ma'lum vaqt ichida radioaktiv dori tomonidan chiqarilgan zarrachalar sonini o'lchadi. Keyin hisoblagichni sezgir elektrometrga ulangan metall silindr bilan almashtirdi (13.7-rasm). Elektrometr yordamida Rezerford bir vaqtning o'zida silindr ichidagi manba tomonidan chiqarilgan zaryadni - zarralarni o'lchadi (ko'p moddalarning radioaktivligi vaqt o'tishi bilan deyarli o'zgarmaydi). -zarralarning umumiy zaryadini va ularning sonini bilgan Rezerfod bu miqdorlarning nisbatini, ya'ni bir zarraning zaryadini aniqladi. Bu zaryad ikkita elementarga teng bo'lib chiqdi.
Shunday qilib, u y-zarraning ikkita elementar zaryadining har biri uchun ikkita atom massa birligiga ega ekanligini aniqladi. Shuning uchun ikkita elementar zaryad uchun to'rtta atom massa birligi mavjud. Geliy yadrosi bir xil zaryadga va bir xil nisbiy atom massasiga ega. Bundan kelib chiqadiki, zarra geliy atomining yadrosidir.
Rezerford erishilgan natija bilan qanoatlanmasdan, radioaktiv parchalanish jarayonida aynan geliy hosil bo'lishini bevosita tajribalar orqali isbotladi. Yig'ish -zarrachalarni maxsus tank ichida bir necha kun davomida ishlatadi spektral tahlil Idishda geliy to'planganiga amin bo'ldim (har bir zarracha ikkita elektronni ushlab, geliy atomiga aylandi).
Demak, radioaktivlik hodisasi, ya'ni. -, - va - zarrachalarning materiya tomonidan o'z-o'zidan chiqishi, boshqa eksperimental faktlar bilan bir qatorda, moddaning atomlari murakkab tarkibga ega degan taxmin uchun asos bo'lib xizmat qildi.
Bilimlarni mustahkamlash.
1.Birlamchi konsolidatsiya.
1. 1896-yilda Bekkerelning kashfiyoti nima?
2. Bu nurlarni qaysi olimlar o‘rgangan?
3. Ayrim atomlarning o'z-o'zidan chiqarish hodisasi qanday va kim tomonidan nomlangan?
4. Radioaktivlik hodisasini o'rganish jarayonida ilgari noma'lum bo'lgan kimyoviy elementlar topildi.
5. Radioaktiv nurlanishni tashkil etuvchi zarrachalar qanday nomlar edi?
6. Nima uchun radioaktiv nurlanish magnit maydonda uchta nurga parchalanib ketdi?
7. a zarrachaning tabiati qanday? Uning zaryadi va massasi qanday?
8. b zarrachalar nima?
9. g-nurlari qanday tezlikda tarqaladi? g-nurlarining qanday xossalarini bilasiz?
Mustaqil ish. O'z-o'zini bajarish ish daftarlarida topshiriqlar.
1. Urandan radioaktiv nurlanishni birinchi marta kim kuzatgan? __________________________.
2. Kyuri turmush o'rtoqlari tomonidan kashf etilgan o'z-o'zidan emissiyaga qodir yangi kimyoviy elementlarning nomlari qanday edi? _________________________________ .
3. Radioaktivlik nima? ________________________________________________.
4. “Radioaktivlik” atamasini birinchi marta kim kiritgan? _________________________________.
5. -nurlanish, -nurlanish, -nurlanish nima? ______________________________________________________________________________ .
7. Magnit maydon induksiyasi qanday yo‘nalishga ega?
8. Jadvalni to'ldiring
|
Radiatsiya |
Zaryadlash |
Kirish. qobiliyat |
Misollar |
Tabiat |
|
α |
+ |
min |
havodagi qog'oz milyasi 3-9 sm alyuminiy - 0,05 mm |
Geliy atom yadrolari oqimi 4 2 He y= 14.000 - 20.000 km/s |
|
β |
- |
bir oz > a |
Havo safari 40 sm qo'rg'oshin - 3 sm |
Elektron oqimi 0 - 1e y≈ 300.000 km/s |
|
γ |
0 |
maks |
havoda bir necha kilometr. yuz metr qo'rg'oshin - 5 sm gacha orqali inson tanasiga kirib boradi |
Qisqa elektromagnit oqim to'lqinlar (fotonlar) y= 300.000 km/s |
O'qituvchi. 4. Radioaktiv transformatsiyalar.
Radioaktivlikni o'rganish bizni radioaktiv nurlanish radioaktiv elementlarning atom yadrolari tomonidan chiqarilishiga ishontiradi. Bu alfa zarralariga nisbatan aniq, chunki ular elektron qobiqda mavjud emas. Kimyoviy tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, beta nurlanishini chiqaradigan moddalarda, beta emitterning atom raqamidan bir birlik yuqori bo'lgan atom raqamiga ega bo'lgan element atomlari to'planadi. Masalan
20 10 Ne b → 20 11 Na b → 20 12 Mg b → 20 13 Al
Radioaktiv parchalanish paytida materiya bilan nima sodir bo'ladi?
Video
Radioaktiv nurlanish radioaktiv elementlarning atom yadrolari tomonidan chiqariladi
a- va b-nurlanishni chiqarib, radioaktiv elementning atomlari o'zgaradi va yangi element atomlariga aylanadi.
Shu ma'noda radioaktiv nurlanishning emissiyasi radioaktiv parchalanish deb ataladi
Shunday qilib, ta'rifni daftaringizga yozing: Beqaror atom yadrolarining zarrachalar va energiya emissiyasi bilan oʻz-oʻzidan boshqa atomlar yadrolariga aylanishi hodisasi tabiiy radioaktivlik deyiladi.
radio - nurlanish, activus - samarali.
Ofset qoidalari -
bu elementlarning davriy sistemadagi parchalanish natijasida yuzaga kelgan siljishini ko'rsatuvchi qoidalar.
Yadrolarning o'zgarishi birinchi marta ingliz olimi F.Soddi tomonidan tuzilgan siljish qoidasiga bo'ysunadi.
F. Soddi haqida talabalar hisoboti (portret).
Frederik Soddi (02.09.1877 - 22.09.1956) - ingliz fizigi, radioaktivlik kashshoflaridan biri, London Qirollik jamiyati a'zosi.
Rezerford bilan birgalikda 1902-1903 yillarda radioaktiv parchalanish nazariyasini ishlab chiqdi va radioaktiv oʻzgarishlar qonunini shakllantirdi. 1903 yilda u radiy nurlanish mahsulotlarida geliy borligini isbotladi. Boshqalardan mustaqil ravishda u 1918 yilda protaktiniyni kashf etdi. a-qoidani ishlab chiqdi. 1913-yilda u radioaktiv parchalanish vaqtida siljish qoidasini o‘rnatdi.
O'qituvchi Radioaktiv parchalanish jarayonida massa va zaryadning saqlanish qonunlari bajariladi
O'qituvchi.
a - parchalanish: Yadro yo'qotmoqda musbat zaryad 2ē va uning massasi 4 amu ga kamayadi. Element joyidan siljiydi Boshiga 2 hujayra
A Z X → A-4 Z-2 Y + 4 2 He
b - parchalanish: Elektron yadrodan uchib chiqadi, zaryad bir marta ortadi, lekin massa deyarli o'zgarmaydi. Element joyidan siljiydi Oxirigacha 1 kvadrat davriy tizim. (Slayd)
A Z X → A Z+1 Y +
Qachonki atom yadrolari neytral chiqaradi g-kvantlar yadroviy transformatsiyalar sodir bo'lmaydi. Chiqarilgan g-kvant qo'zg'atilgan yadroning ortiqcha energiyasini olib ketadi; undagi proton va neytronlar soni o'zgarishsiz qoladi.
Agar siz mening muhokamalarimni diqqat bilan kuzatib borgan bo'lsangiz, menga savol berishingiz kerak. (Agar ular mavjud bo'lsa, elektronlar qanday qilib yadrodan uchib chiqadi? Yo'q?!!!) Javob: b - yemirilish vaqtida neytron elektron chiqarish bilan protonga aylanadi.
1 0 n → 1 1 p + 0 -1e + y (y - antineytrino)(Slayd)
g - nurlanish zaryadning o'zgarishi bilan birga kelmaydi, yadro massasi esa ahamiyatsiz darajada o'zgaradi.
Muammoni hal qilish.
Doskadagi o'qituvchi ko'chirish qoidasidan foydalangan holda muammolarni hal qilishni tahlil qiladi:
Muammo 1 : Toriy izotopi 230 90 Th alfa zarrachasini chiqaradi. Bu holda qanday element hosil bo'ladi?
Yechim: 230 90 ming α → 226 98 Ra + 4 2 He
Muammo 2 : Toriy izotopi 230 90 Th b-radioaktivdir. Bu holda qanday element hosil bo'ladi?
Yechim: 230 90 Th b → 230 91 Pa + 0-1e
Doskada o'quvchilar tomonidan muammolarni hal qilish:
Vazifa : Protaktiniy 231 91 Pa a radioaktivdir. "O'tish" qoidalari va elementlarning davriy jadvalidan foydalanib, qaysi element bu parchalanish natijasida hosil bo'lganligini aniqlang.
Yechim: 231 91 Ra α → 227 89 Ac + 4 2 He
Vazifa : Uran 239 92 U ikkita b - yemirilish va bitta a - yemirilishdan keyin qanday elementga aylanadi?
Yechim: 239 92 U b → 239 93 Np b → 239 94 Pu α → 235 92 U
Vazifa: Neon 20 10 Neon yadroviy oʻzgarishlar zanjirini yozing: b, b, b, a, a, b, a, a.
Yechim: 20 10 Ne b → 20 11 Na b → 20 12 Mg b → 20 13 Al α → 16 11 Na α → 12 9 F b → 12 10 Yo‘q α → 8 8 O α → 4 6 C
Oraliq mahkamlash
1. Radioaktivlik nima deyiladi?
2. Radioaktiv transformatsiyalar paytida qanday saqlanish qonunlari bajariladi?
Mustaqil ish (yakka tartibda, kartalar yordamida (talabalarga differentsial yondashuv)).
Talaba xabari
Radioaktiv nurlanishning biologik ta'siri
Bir kuni Bekkerel o'zining ma'ruzalaridan biriga tayyorlanar ekan, unda uran tuzi yo'qligini aniqladi. Kyuri laboratoriyasiga kirib, uran tuzi solingan probirka olib, kostyumining cho‘ntagiga soldi. Ma'ruzadan keyin uni yana cho'ntagimga solib, uyga qaytgunimcha shunday yurdim. Ertasi kuni u probirka yotqizilgan joyda terining qizarganligini aniqladi. Bekkerel uni Kyurilarga ko'rsatib, uranning teriga ta'sirini ko'rsatdi.
Per Kyuri tekshirishga qaror qildi va bilagiga uran plastinkasini bog'ladi va 10 soat davomida shunday yurdi. Radiatsiyadan kelib chiqqan qizarish og'ir yaraga aylandi va deyarli 2 yil davomida tuzalmadi. Shunday qilib, Per radioaktiv nurlanishning biologik ta'sirini kashf etdi.
M.P.Shaskolskaya shunday yozadi: “O'sha uzoq yillarda, atom davrining boshida radiy kashfiyotchilari nurlanish ta'siri haqida bilishmagan. Ularning laboratoriyasi atrofida radioaktiv chang aylanib yurdi. Tajribachilarning o‘zlari bamaylixotir qo‘llari bilan dori-darmonlarni olib, o‘lim xavfidan bexabar cho‘ntaklarida saqlashgan. Geyger peshtaxtasiga Per Kyuri daftaridan bir parcha qog'oz keltiriladi (daftarga eslatmalar kiritilganidan 55 yil o'tib!) va to'xtovsiz g'o'ng'irlash shovqinga, deyarli bo'kirishga o'tadi. Barg nur sochadi, barg radioaktivlik bilan nafas olayotganga o'xshaydi”.
Hozirgi vaqtda ma'lumki, radioaktiv nurlanish ma'lum sharoitlarda tirik organizmlar salomatligiga xavf tug'dirishi mumkin. Sababi nima salbiy ta'sir tirik mavjudotlarga nurlanish?
Gap shundaki, a- va b-zarralar moddadan o'tib, uni ionlashtiradi, molekula va atomlardan elektronlarni urib yuboradi. Tirik to'qimalarning ionlanishi bu to'qimalarni tashkil etuvchi hujayralarning hayotiy faoliyatini buzadi, bu butun organizmning sog'lig'iga salbiy ta'sir qiladi.
Radiatsiyaning salbiy ta'sirining darajasi va tabiati bir qancha omillarga, xususan, ionlashtiruvchi zarrachalar oqimi orqali ma'lum bir jismga qanday energiya uzatilishiga va bu tananing massasiga bog'liq. Inson o'ziga ta'sir qiluvchi zarralar oqimidan qanchalik ko'p energiya olsa va odamning massasi qanchalik kichik bo'lsa (ya'ni, massaning har bir birligiga qancha ko'p energiya tushadi), bu uning tanasida qanchalik jiddiy buzilishlarga olib keladi.
So'rilgan doza - nurlangan issiqlik (tana to'qimalari) tomonidan so'rilgan ionlashtiruvchi nurlanish energiyasi, massa birligiga hisoblangan.
Ekvivalent doza - bu so'rilgan dozani ma'lum turdagi nurlanishning tana to'qimalariga zarar etkazish qobiliyatini aks ettiruvchi koeffitsientga ko'paytiriladi.
So'rilgan nurlanish dozasining SI birligi 1 kulrang (1Gy).
Ma'lumki, nurlanishning so'rilgan dozasi qanchalik ko'p bo'lsa, bu nurlanish tanaga shunchalik ko'p zarar etkazishi mumkin.
Shuni ham hisobga olish kerakki, xuddi shu so'rilgan dozada turli xil turlari radiatsiya turli kattalikdagi biologik ta'sirlarni keltirib chiqaradi.
Masalan, bir xil so'rilgan dozada a-nurlanishning biologik ta'siri g-nurlanishdan 20 baravar ko'p bo'ladi; tez neytronlarning ta'siridan g-nurlanishdan 10 baravar ko'p bo'lishi mumkin.
Alohida organlarning radioaktiv nurlanishga sezgirligi ham har xil. Shuning uchun tegishli to'qimalarning sezgirlik omillarini hisobga olish kerak.
0,03 - suyak to'qimasi
0,03 - qalqonsimon bez
0,12 - qizil suyak iligi
0,12 - yorug'lik
0,15 - sut bezlari
0,25 - tuxumdonlar va moyaklar
0,30 - boshqa matolar
1.00 - butun organizm
Hatto kichik dozalarda nurlanish ham zararsiz emas. Radiatsiya, birinchi navbatda, gen va xromosoma mutatsiyalariga olib kelishi mumkin. Radiatsiya dozasiga to'g'ridan-to'g'ri mutanosib ravishda saraton kasalligini rivojlanish ehtimoli ortishi aniqlandi.
Radiatsiyadan kelib chiqadigan eng keng tarqalgan saraton kasalliklari orasida leykemiya mavjud. Leykemiya "mashhurlikda" keyin: ko'krak saratoni, qalqonsimon bez saratoni va o'pka saratoni. Oshqozon, jigar, ichak va boshqa organlar va to'qimalar kamroq sezgir.
Radiatsiyaning tanaga ta'siri har xil bo'lishi mumkin, ammo ular deyarli har doim salbiy. Kichik dozalarda nurlanish saraton yoki genetik kasalliklarga olib keladigan jarayonlarning katalizatoriga aylanishi mumkin, katta dozalarda esa to'qima hujayralarining yo'q qilinishi tufayli tananing to'liq yoki qisman o'limiga olib keladi.
O'qituvchi: Bugun, 26 aprel kuni Chernobil fojiasiga 27 yil to‘ldi. Va biz, albatta, bu dahshatli sanani e'tiborsiz qoldira olmadik.
Chernobil AESdagi avariya haqidagi talaba xabari
Chernobil avariyasi - 1986 yil 26 aprelda Ukraina hududida joylashgan Chernobil AESning 4-energetika blokining vayron bo'lishi. Vayronagarchilik portlovchi edi, reaktor vayron bo'ldi va muhit juda ko'p radioaktiv moddalar ajralib chiqdi.
Zararlangan hududlardan 200 mingga yaqin odam evakuatsiya qilindi.
Odamlarga ta'sir qiladigan radiatsiya nurlanishga duchor bo'lgan odamning bolalari va nevaralarida yoki uning uzoq avlodlarida paydo bo'ladigan jiddiy nuqsonlarga olib keladi. .
Darsning qisqacha mazmuni: Uyga vazifa.
Dars konspekti davomida 2 nafar talaba mustaqil ishlarini tekshiradi.
Sinf uchun savol:
1905 yil 6 iyun Per Fanlar akademiyasining yig'ilishida nutq so'zladi. mening Nobel nutqi u quyidagi so'zlar bilan yakunladi:
“Bundan tashqari, jinoiy qo'llarda radiy jiddiy xavf tug'dirishi mumkinligini tushunish oson va savol tug'iladi: insoniyat tabiat sirlarini bilishdan naf ko'radimi, ulardan foydalanish uchun etukmi yoki bu bilimga aylanadimi? Bu borada Nobel kashfiyotlari misoli dalolat beradi: kuchli portlovchi moddalar insonga ajoyib ish, lekin ular ham buyuk jinoyatchilar qo'lida odamlarni urush sari undaydigan dahshatli vayron qiluvchi vositaga aylandi. Men Nobel bilan insoniyat yangi kashfiyotlardan zarar ko‘ra ko‘proq foyda ko‘radi, deb o‘ylaydiganlardan biriman”.
Ikki kishi derazadan tashqariga qaradi:
Bir ko'rdi yomg'ir va loy,
Yana bir yaproq yashil qarag'ay
Va osmon ko'k.
Ikki kishi derazadan tashqariga qarab turardi.
Har bir kashfiyot ortida odamlar bor. Inson o'z muammolari va fojialari uchun asosan aybdor.
Prometey odamlarga olov berganida haqmidi?
Dunyo oldinga otildi, dunyo buloqlaridan otildi.
Kimdan chiroyli oqqush ajdaho katta bo'ldi
Jin taqiqlangan shishadan ozod qilindi.
Radioaktivlik tabiiy hodisa, olimlar kashf etganmi yoki yo'qmi, qat'i nazar. Tuproq, cho'kindi, toshlar va suv radioaktivdir. Yadro energetikasi mavjud hamma narsaning manbaidir. Quyosh va yulduzlar ularning chuqurligida sodir bo'ladigan yadro reaktsiyalari tufayli porlaydilar. Ushbu hodisaning kashf etilishi uni yaxshilik va zarar uchun ishlatishga olib keldi. Olimlar tabiat ishlariga aralashishda jamiyat oldidagi mas’uliyatni hammadan ko‘ra ko‘proq anglaydilar.
Hozirda mavzu bo'yicha juda ko'p bahs-munozaralar mavjud: radiatsiya yaxshimi yoki yomonmi, radiatsiya bizning do'stimizmi yoki dushmanimizmi? Xo'sh, bu nima?
Xo'sh, radioaktivlik nima: sovg'a yoki la'nat? Biz darsni radioaktivlik so'zi bilan bog'lanishlaringiz bilan boshladik. Endi radioaktivlikni qanday tasavvur qilasiz? Radioaktivlik haqida, masalan, boshlang'ich maktab o'quvchilariga nima deya olasiz?
Talabalarning ijodiy ishlari.
Sizning kuchingizda, sizning kuchingizda.
Hamma narsa buzilmasligi uchun
Ma'nosiz qismlarga.
Inson tabiatning dono ekanligini doimo yodda tutishi, uning sirlariga tajovuz qilib, qonunlarini buzmaslik kerak. O'z harakatlaringizda siz qoidaga amal qilishingiz kerak: "Zarar qilmang!", ehtiyot bo'ling, ehtiyot bo'ling, o'nlab aloqa va harakatlarni oldindan hisoblang, eng muhimi - har doim boshqa odamlar, hayotning qadr-qimmati, o'ziga xosligi haqida unutmang. sayyoramizdan. Radioaktivlik hech qanday yangi hodisa emas, yagona yangilik odamlar undan qanday foydalanishga harakat qilganlaridadir.
Erdagi hayot mo'rt va odamlarga qarshi himoyasizdir. Bir noto'g'ri qadam va u to'xtatiladi. Yerni koinotdan ko‘rish baxtiga muyassar bo‘lgan sayyoradagi birinchi odam Yu.A.Gagarinni solishtirdi rang sxemasi Nikolay Rerichning rasmlari ranglari bilan Yerning ranglari. Ammo u bizning sayyoramiz kosmosdan qanchalik zaif va himoyasiz ko'rinishi haqida ham gapirib berdi...
TEST
1 variant
1.Atomning yadro modelini qaysi olim taklif qilgan?
a) Tomson b) Soddi c) Rezerford d) Ivanenko
2.Radioaktiv nurlanishning murakkab tarkibini qaysi olim kashf etgan?
a) Bekkerel b) Rezerford c) Soddi d) Kyuri
3.Bulutli kamera to‘ldirilgan germetik yopilgan idishdir
a) qizib ketgan suyuqlik b) to'yinganlikka yaqin suv yoki spirt bug'lari
v) fotoemulsiya d) gaz
4.Betta nurlari
a) elektronlar oqimi b) alfa zarralar oqimi c) geliy yadrolari oqimi d) elektromagnit to'lqinlar.
5. Alfa yemirilishi natijasida element siljiydi
b) davriy sistemaning boshiga ikkita katakcha
v) davriy sistemaning oxirigacha ikkita hujayra
d) davriy sistemaning boshiga to'rtta katakcha
6. 64 29 Cu atomining tarkibiga kiradi
a) 64p, 29n, 29ȇ b) 29p, 64n, 29ȇ c) 29p, 35n, 29ȇ d) 29r, 64n, 35ȇ
7. Yadro reaktsiyasi jarayonida hosil bo'lgan noma'lum elementni aniqlang
27 13 Al + 4 2 U → 30 15 P + X
8. Azot 14 7 N izotopi yadrolari neytronlar bilan bombardimon qilinganda 11 5 B izotopi hosil bo'ladi va ...
9. Har qanday avloddagi neytronlar sonining neytronlar soniga nisbatiga teng qiymat. oldingi avlod, koeffitsient deyiladi
a) neytronlarning ko'payishi b) neytronlarning ko'payishi c) reaktsiyalar
d) yadro parchalanishi
10. Atom yadrosidagi zarralar orasida bor
a) tortishish kuchlari b) elektromagnit kuchlar v) yadro kuchlari
d) Kulon kuchlari
Fizika 9-sinf
TEST
"Atom va atom yadrosining tuzilishi"
Variant 2
1.Qaysi olim radioaktivlikni kashf etgan?
a) Rezerford b) Soddi c) Bekkerel d) Kyuri
2.O`chirish qoidalarini tuzgan olimning ismi nima?
a) Bekkerel b) Rezerford c) Soddi d) Tomson
3.Ko'pikli kameraning asosi hisoblanadi
a) qizib ketgan suyuqlik b) to'yinganlikka yaqin suv yoki spirt bug'lari
v) fotoemulsiya d) gaz
4. Gamma nurlari
a) elektronlar oqimi b) alfa zarralar oqimi c) geliy yadrolari oqimi
d) elektromagnit to'lqinlar
5. Beta-parchalanish natijasida element ... ga siljiydi.
a) davriy sistemaning oxirigacha bitta hujayra
b) davriy sistemaning boshiga bitta katak
v) davriy sistemaning boshiga ikkita katakcha
d) davriy jadvalning oxirigacha to'rtta katakcha
6. 39 19 K atomining tarkibini aniqlang
a) 39p, 19n, 19ȇ b) 19p, 39n, 39ȇ c) 20p, 19n, 39ȇ d) 19p, 20n, 19ȇ
7. Yadro reaktsiyasi jarayonida hosil bo'lgan noma'lum elementni aniqlang
147 N + 4 2He → 17 8O + X
a) neytron b) proton c) elektron d) alfa zarra
8. Neytron 27 13 Al yadro tomonidan tutilganda, izotop 24 11 Na va ...
a) elektron b) neytron c) alfa zarracha d) proton
9. Zanjir reaktsiyasi mumkin bo'lgan uranning minimal massasi deyiladi
a) zarur b) tanqidiy c) yetarli d) minimal
10. Neytronning kashfiyoti kimga tegishli?
a) Rezerford b) Soddi c) Chadvik d) Bekkerel
Sinov
To'liq ism ______________________________________ variant raqami.
Fizikadan 9-sinf “Atom va atom yadrosining tuzilishi”
Sinov
To'liq ism ______________________________________ variant raqami.
Fizikadan 9-sinf “Atom va atom yadrosining tuzilishi”
Sinov
To'liq ism ______________________________________ variant raqami.
Fizikadan 9-sinf “Atom va atom yadrosining tuzilishi”
Sinov
JAVOBLAR:
Sinov 1
Sinov 2
19-asr oxiridagi kashfiyotlar. va 20-asrning birinchi besh yili. jismoniy dunyoqarashda inqilobga olib keldi. O'zgarmas atomlar, materiyaning o'zgarmas miqdori sifatida massa, o'zgarmas asos sifatida Nyuton qonunlari g'oyasi qulab tushdi. jismoniy rasm dunyo, mutlaq makon va vaqt haqida, uzluksiz jarayonlarda diskretlik va uzilishlar kashf etildi.
Demokrit davridan beri fizika va falsafada mavjud bo'lgan o'zgarmas, buzilmas atomlar g'oyasi radioaktivlikning kashf etilishi bilan yo'q qilindi. Mari Sklodovska-Kyuri radioaktivlik tadqiqotlarining boshidayoq shunday yozgan edi: “Uran va toriy birikmalarining radioaktivligi atom xossalaridek koʻrinadi... Men uran va toriy birikmalarini shu nuqtai nazardan oʻrgandim va ularning faolligini koʻplab oʻlchovlar ostida oʻtkazdim. turli sharoitlar. Ushbu o'lchovlarning umumiyligidan ma'lum bo'ladiki, bu birikmalarning radioaktivligi haqiqatan ham atomik xususiyatdir. Bu erda u ko'rib chiqilayotgan ikkala element atomlarining mavjudligi bilan bog'liq ko'rinadi va fizik holatning o'zgarishi yoki kimyoviy o'zgarishlar bilan yo'q qilinmaydi.
Shunday qilib, uran, toriy va keyinchalik kashf etilgan poloniy va radiy atomlari o'lik g'isht emas, balki faol va nur chiqaradigan atomlar ekanligi ma'lum bo'ldi. Bu nurlarning tabiati bir qancha olimlar tomonidan o‘rganilgan, ammo Rezerford birinchi bo‘lib radioaktiv nurlarning murakkab tarkibini kashf etgan. 1899 yilda chop etilgan "Uranning nurlanishi va uning elektr o'tkazuvchanligi" maqolasida u elektr usulida uran nurlanishi murakkab tarkibga ega ekanligini ko'rsatdi.
Kondensator plitalaridan biri uran tuzi kukuni bilan qoplangan va batareya qutbiga ulangan, ikkinchisi kvadrant elektrometrining kvadrantiga, boshqa juft kvadrantlar batareyaning tuproqli qutbiga ulangan. Uran nurlarining ionlashtiruvchi ta'siridan kelib chiqqan zaryadsizlanish tezligi o'lchandi. Kukun ingichka metall folga plitalari bilan qoplangan. "Ushbu tajribalar, - deb yozgan edi Ruterford, - uranning radiatsiyasi tarkibida heterojen ekanligini ko'rsatadi - u kamida ikkita nurlanishni o'z ichiga oladi. har xil turlari. Biri juda kuchli so'riladi, keling, qulaylik uchun uni a-radiatsiya deb ataymiz, ikkinchisi esa kattaroq kirib borish qobiliyatiga ega, keling, uni P-nurlanish deb ataymiz.
Tadqiqot davomida Ruterford toriyning radioaktivligini kashf etgan Shmidtning ishi haqida bilib oldi (u Sklodovska-Kyuri tomonidan qilingan shunga o'xshash kashfiyot haqida bilmagan ko'rinadi). U toriyning nurlanishini oʻrgandi va uranning a-nurlanishiga qaraganda toriyning a-nurlanishi koʻproq kirib borishini aniqladi. U, shuningdek, toriyning nurlanishi "tarkibi bo'yicha heterojen bo'lib, u katta kirib boradigan nurlarni o'z ichiga oladi" deb aytdi. Biroq, Ruterford toriy nurlanishining aniq tahlilini o'tkazmadi. 1900-yilda Vilar juda o'tkir zaif nurlanishni topdi. Vilar nurlari 7-nurlar deb atala boshlandi.
Ma'lum bo'ldiki, a -, b -, g - nurlar nafaqat o'zlarining kirib borish qobiliyati bilan farq qiladi. Bekkerel 1900 yilda p-nurlarining burilishini ko'rsatdi magnit maydon katod nurlari bilan bir xil yo'nalishda. Bu natijaga Kyuri, Meyer, Shvaydler va boshqalar erishgan. Bu tajribalar, 1902-yilda Rezerford yozganidek, “burilish nurlari har jihatdan katod nurlariga o‘xshashligini” ko‘rsatdi. Ruterford to'g'ridan-to'g'ri b-nurlari haqida elektronlar sifatida gapiradi. V.Kaufman maxsus b-nurlari bilan tajribalar oʻtkazib, 1901 yilda massaning tezlikka bogʻliqligini aniqladi.
1903-yil fevral oyida Ruterford “burilmagan” a-nurlari aslida “kuchli magnit va elektr maydonlari. Bu nurlar katod nurlariga nisbatan qarama-qarshi tomonga buriladi va shuning uchun yuqori tezlikda harakatlanuvchi musbat zaryadlangan zarrachalardan iborat boʻlishi kerak”.
1903 yilda M. Sklodovska-Kyuri o'zining "Radioaktiv moddalar bo'yicha tadqiqotlar" doktorlik dissertatsiyasida radioaktiv nurlanishning magnit maydondagi og'ishiga asoslangan struktura diagrammasini berdi, shundan so'ng u barcha darsliklarga kiritilgan.
Poloniy va radiy topilganidan ko'p o'tmay, Kyurilar "bu moddalar chiqaradigan nurlar faol bo'lmagan moddalarga ta'sir qilib, ularga radioaktivlik berishga qodirligini va bu induktsiyalangan radioaktivlik etarlicha uzoq vaqt davomida saqlanib turishini" aniqladilar.
Keyin Ruterford, toriy birikmalarining radioaktivligini o'rganar ekan, bu birikmalar oddiy radioaktiv nurlardan tashqari, "bir necha daqiqa davomida radioaktiv xususiyatlarni saqlaydigan ba'zi radioaktiv zarrachalarni doimiy ravishda chiqaradi" deb yozgan. Rezerford bu zarralarni "emanatsiyalar" deb atagan. “Fotografik va elektr harakatlarida emanatsiya uranga o'xshaydi. U atrofdagi gazni ionlashtirishga qodir va zulmatda bir necha kunlik ekspozitsiya bilan fotografik plastinkada harakat qiladi. Rezerford toriy birikmalari bilan oʻtkazgan tajribalarida ularning “yonida joylashgan har qanday qattiq moddada vaqt oʻtishi bilan yoʻqolib ketadigan radioaktivlikni”, yaʼni bir yil avval Kyuri kuzatgan induksiyalangan radioaktivlikni qoʻzgʻatish qobiliyatini tasdiqladi. Keyinchalik u toriyning chiqishi va qo'zg'atilgan radioaktivlik o'rtasida yaqin bog'liqlik borligini ko'rsatdi. "Emanatsiya, - deb yozgan edi Ruterford, - qaysidir ma'noda radioaktivlik qo'zg'alishining bevosita sababidir". Ruterford o'z ixtiyorida bo'lgan "butunlay sof radiy" namunasidan emanatsiya emissiyasini aniqlamadi. Biroq, Dorn keyinchalik ko'proq ishlatgan toza namuna radiy va radiy toriy kabi emanatsiya chiqarish qobiliyatiga ega ekanligini ko'rsatdi.
Sklodovska-Kyuri o'z dissertatsiyasida "Ruterfordning fikriga ko'ra, radioaktiv jismning chiqishi - bu jismdan ajralib chiqadigan moddiy, radioaktiv gazdir". 1902 yilda Ruterford va Soddi "Radioaktivlikning sababi va tabiati" nomli birinchi maqolani nashr etishdi. Toriy birikmalarining emanatsiya chiqarish qobiliyatini o'rganib, ular toriy gidroksididan "o'ziga xos kimyoviy xossalarga va faollikka ega bo'lgan, u ajratilgan moddaning faolligidan kamida 1000 baravar yuqori" faol komponentni kimyoviy ravishda ajratib olishdi.
1900 yilda urandan faol komponentni ajratib olgan, Kruks UX deb atagan Kruks misoliga murojaat qilib, Ruterford va Soddi toriydan ajratilgan komponentni ThX deb nomladilar. Ehtiyotkorlik bilan olib borilgan izlanishlar natijasida ular shunday xulosaga kelishdi: “Toriyning radioaktivligi har qanday vaqtda ikkita qarama-qarshi jarayonning radioaktivligidir:
1) toriy birikmasining doimiy tezligi bilan yangi faol moddaning hosil bo'lishi;
2) vaqt o'tishi bilan faol moddaning emissiyasining pasayishi.
Toriyning normal yoki doimiy radioaktivligi - bu yangi faol moddaning paydo bo'lishi tufayli radioaktivlikning o'sish tezligi allaqachon hosil bo'lgan moddaning radioaktivligining pasayish tezligi bilan muvozanatlangan muvozanat holatidir.
Bu esa, Ruterford va Soddi tomonidan quyidagicha shakllantirgan tub xulosaga olib keladi: “...radioaktivlik atom hodisasi bo‘lib, bir vaqtning o‘zida kimyoviy o‘zgarishlar bilan kechadi, buning natijasida materiyaning yangi turlari paydo bo‘ladi va bu o‘zgarishlar atom ichida sodir bo‘lishi kerak. , va radioaktiv elementlar o'z-o'zidan o'zgarishi kerak." .
Ruterford va Soddining birinchi maqolasi Philosophical Magazine jurnalining sentyabr sonida paydo bo'ldi. Noyabr sonida ikkinchi maqola paydo bo'ldi. Emanatsiya qobiliyatini o'lchash bo'yicha eksperimentni tasvirlab bo'lgach, Ruterford va Soddi shunday deb yozdilar: "Toriy va radiyning radioaktivligi eng murakkab o'zgarishlarni namoyish etishini aniq ko'rsatish uchun etarli ma'lumotlar berilgan, ularning har biri uzluksiz shakllanish bilan birga keladi. maxsus turi faol modda." Radiy va toriydan hosil bo'lgan emanatsiya inert gazdir. Olimlar oxirgi parchalanish mahsuloti bo'lishi mumkin bo'lgan geliy bilan radioaktivlikning bog'lanishiga e'tibor berishadi.
1903 yil aprel va may oylarida Ruterford va Soddining yangi asarlari paydo bo'ldi - "Radiy va toriyning radioaktivligini qiyosiy o'rganish" va "Radioaktiv transformatsiya". Endi ular aniq ta'kidlaydilarki, "radioaktiv o'zgarishlarning barcha o'rganilgan holatlari bir moddaning boshqa moddadan hosil bo'lishi bilan bog'liq (agar biz chiqarilgan nurlarni hisobga olmasak). Bir nechta o'zgarishlar sodir bo'lganda, ular bir vaqtning o'zida emas, balki ketma-ket sodir bo'ladi.
Keyinchalik, Rezerford va Soddi radioaktiv o'zgarish qonunini shunday shakllantiradilar: "Radiaktiv mahsulotlardan biri ajratilgan va uning faolligi o'rganilgan barcha hollarda, u hosil bo'lgan moddaning radioaktivligidan qat'i nazar, aniqlangan. barcha tadqiqotlardagi faollik geometrik progressiya qonuniga ko'ra vaqt o'tishi bilan kamayadi.
Bundan kelib chiqadiki, "transformatsiya tezligi doimo transformatsiyaga uchramagan tizimlar soniga mutanosibdir":
Boshqacha qilib aytganda: "Vaqt birligida aylantirilgan radioaktiv moddaning nisbiy miqdori doimiydir." Bu konstanta Rezerford va Soddi tomonidan radioaktiv konstanta deb atalgan, endi esa yemirilish doimiysi deb ataladi.
Rezerford va Soddi o'zlarining kashfiyotlaridan, agar ular arzimas miqdorda bo'lsa ham, ularning radioaktivligi bilan aniqlanishi mumkin bo'lgan yangi radioaktiv elementlarning mavjudligi haqida muhim xulosalar chiqaradilar.
Ruterford va Soddi bashorati ajoyib tarzda amalga oshdi va Kyuri turmush o'rtoqlari Rezerford va Soddi tomonidan yaratilgan radiokimyo usullari yangi elementlarni ochishda kuchli vositaga aylandi, bu esa yangi, 101-element - mendeleevni aniqlash imkonini berdi. faqat 17 atom miqdorida.
Rezerford va Soddi o'zlarining klassik ishlarida radioaktiv o'zgarishlar energiyasi haqidagi asosiy savolni ko'rib chiqdilar. Radiy chiqaradigan alfa zarrachalarining energiyasini hisoblab, ular "radioaktiv o'zgarishlarning energiyasi har qanday molekulyar o'zgarishlar energiyasidan kamida 20 000 marta va ehtimol million marta katta" degan xulosaga kelishadi. Bundan tashqari, bu energiya baholari radioaktiv o'zgarishlarning umumiy energiyasiga emas, balki faqat radiatsiya energiyasiga taalluqlidir, bu esa o'z navbatida atomning ichki energiyasining faqat bir qismini tashkil qilishi mumkin, chunki hosil bo'lgan mahsulotlarning ichki energiyasi noma'lum bo'lib qolmoqda.
Ruterford va Soddi "atomda yashiringan energiya oddiy kimyoviy reaktsiyalarda ajralib chiqadigan energiyadan bir necha baravar ko'p" deb hisoblashadi. Bu ulkan energiya, ularning fikricha, "kosmik fizika hodisalarini tushuntirishda" hisobga olinishi kerak. Xususan, quyosh energiyasining doimiyligini "Quyoshda subatomik o'zgarishlar jarayonlari sodir bo'lishi" bilan izohlash mumkin.
1903 yilda atom energiyasining kosmik rolini ko'rgan mualliflarning bashoratliligi yana bir bor hayratda qoladi. 1903 yil energiyaning yangi shakli kashf qilingan yil bo'ldi, bu haqda Ruterford va Soddi shunday ishonch bilan gapirib, uni atom ichidagi energiya deb atashgan.
Xuddi shu yili Parijda Per Kyuri va uning hamkori Laborde radiy tuzlari tomonidan o'z-o'zidan chiqarilgan issiqlikni o'lchadi. U aniqladi: "1 gramm radiy bir soat ichida 100 kichik kaloriya miqdoridagi issiqlikni chiqaradi." “Bunday miqdordagi issiqlikning uzluksiz chiqishi, - deb yozgan Kyuri, - oddiy kimyoviy o'zgarishlar bilan izohlab bo'lmaydi. Agar biz ba'zi ichki o'zgarishlarda issiqlik hosil bo'lishining sababini izlasak, unda bu o'zgarishlar murakkabroq xarakterga ega bo'lishi va radiy atomining o'zida ba'zi o'zgarishlar tufayli yuzaga kelishi kerak.
To'g'ri, Kyuri energiyani chiqarish uchun boshqa mexanizm mavjudligini tan oldi. Mari Sklodovska-Kyuri radioaktiv elementlar energiyani tashqi fazodan oladi, deb faraz qilgan. U "hali noma'lum bo'lgan ba'zi nurlanishlar bilan doimiy ravishda o'tadi, ular radioaktiv jismlar bilan uchrashganda, radioaktiv energiyaga aylanadi". Ammo 1900 yilda u o'z ichiga olgan kosmik nurlanish g'oyasi bilan ajralib turadigan bu gipotezadan voz kechdi va 1903 yilda Kyuri shunday tan oldi: "So'nggi tadqiqotlar radiyning atomik o'zgarishi gipotezasini qo'llab-quvvatlaydi".
1903 yilni radioaktivlik tarixida qizil sana deb hisoblash kerak. Bu yil radioaktiv o'zgarishlar qonuni va energiyaning yangi turi - atom energiyasi kashf etilgan yil bo'lib, bu o'zgarishlarda o'zini namoyon qiladi. Bu alohida atomlarni "ko'rish" imkonini beradigan birinchi qurilma - Crookes spinthariskopining tug'ilgan yili. "Ushbu qurilmaning muhim qismi, - deb yozgan Mari Sklodovska-Kyuri, - fosforli rux pardasi oldida metall simning uchiga o'rnatilgan radiy tuzining donasi. Radiydan ekrangacha bo'lgan masofa juda kichik (taxminan 1/2 mm). Ekranning radiyga qaragan tomoni lupa orqali kuzatiladi. Ko'z bu erda doimiy ravishda miltillovchi va yana g'oyib bo'ladigan yorqin nuqtalarning haqiqiy yomg'irini ko'radi; ekran yulduzli osmonga o‘xshaydi”.
Ekranning har bir miltillashi unga alfa zarrasining ta'siridan kelib chiqadi, deb faraz qilib, Kyuri yozadi: "Bu erda biz birinchi marta atom zarrasining individual harakatini farqlash imkonini beradigan hodisaga duch kelamiz. o'lchamlari." Va shunday bo'ldi.
Nihoyat, 1903 yil 25 iyunda Mari Sklodovska-Kyuri uni himoya qildi. doktorlik dissertatsiyasi, shundan biz spinthariskopning tavsifini oldik va Frantsiyadagi birinchi ayol bo'ldik. ilmiy daraja. Bu erda biz shaxsiy biografiyalar sohasiga kirdik va bu sodir bo'lganligi sababli biz qisqacha ma'lumot beramiz Rezyume radioaktiv parchalanish qonuni mualliflaridan biri - Frederik Soddi haqida.
Frederik Soddi 1877 yil 2 sentyabrda tug'ilgan. 1896 yilda Oksford universitetini tamomlagan. Uning nomi ilm-fan tarixiga 1900-1902 yillarda Kanadaning Monreal shahrida Rezerford bilan birga ishlagan va u bilan birga radioaktiv o‘zgarishlar nazariyasiga kelgan paytdan boshlab kirgan. 1903-1904 yillarda Soddi V. Remzi bilan London universitetida ishlagan va bu yerda 1903 yilda u Ramzi bilan birgalikda geliy radiy chiqishidan olinishini spektroskopik tarzda isbotlagan. 1904 yildan 1914 yilgacha Soddi Glazgo universiteti professori bo'lgan. Bu yerda fayansdan qatʼi nazar, radioaktiv siljish qonunini (1913) ochadi va izotoplar tushunchasini kiritadi.
1914 yildan 1919 yilgacha Soddi Aberdin universiteti professori, 1919 yildan 1936 yilgacha professor bo'lgan. Oksford universiteti. 1921 yilda Soddi kimyo bo'yicha Nobel mukofotini oldi.
Radioaktivlik va radiokimyoga oid bir qancha kitoblar yozgan, ularning ba'zilari rus tiliga tarjima qilingan: "Radiy va uning eritmasi", "Materiya va energiya", "Radiy elementlar kimyosi", "Radiy va atomning tuzilishi".
Soddi atom energiyasining birinchi tarafdorlaridan biri edi. 1910 yilda rus tiliga tarjimasi nashr etilgan "Radiy va uning yechimi" kitobida u savol beradi: radioaktiv bo'lmagan elementlar energiya zahirasiga egami? U buni "biz birinchi marta radiy bilan bog'liq holda tanishgan energiyaning ichki zaxirasi, umuman olganda, barcha elementlar tomonidan ko'p yoki kamroq darajada egalik qiladi va bu ularning ajralmas xususiyatidir" degan ma'noda hal qiladi. ichki tuzilishi" Elementlarning o'zgarishi (transformatsiyasi) jarayonida energiya ajralib chiqadi.
Maqolada radioaktivlik hodisasini kim kashf etgani, qachon va qanday sharoitlarda sodir bo'lganligi haqida so'z boradi.
Radioaktivlik
Zamonaviy dunyo va sanoat atom energiyasisiz ishlamaydi. Yadro reaktorlari suv osti kemalarini quvvatlantiradi, butun shaharlarni elektr energiyasi bilan ta'minlaydi va maxsus energiya manbalariga asoslangan. sun'iy yo'ldoshlar va boshqa sayyoralarni kashf etuvchi robotlar.
Radioaktivlik yilda kashf etilgan kech XIX asr. Biroq, fanning turli sohalarida boshqa ko'plab muhim kashfiyotlar kabi. Ammo radioaktivlik hodisasini birinchi bo'lib qaysi olim kashf etgan va u qanday sodir bo'lgan? Bu biz ushbu maqolada nima haqida gaplashamiz.
Ochilish
Fan uchun bu juda muhim voqea 1896 yilda sodir bo'lgan va uni A. Bekkerel o'qish paytida amalga oshirgan. mumkin bo'lgan ulanish luminesans va yaqinda kashf etilgan rentgen nurlari.
Bekkerelning xotiralariga ko'ra, uning xayoliga, ehtimol, har qanday luminesans rentgen nurlari bilan birga keladimi? O'z taxminini sinab ko'rish uchun u bir nechta kimyoviy birikmalardan, jumladan, qorong'ida porlab turgan uran tuzlaridan birini ishlatgan. Keyinchalik, uni quyosh nurlari ostida ushlab, olim tuzni qorong'i qog'ozga o'radi va uni fotosurat plitasidagi shkafga qo'ydi, u ham o'z navbatida yorug'lik o'tkazmaydigan o'ramga qadoqlangan. Keyinchalik, uni ishlab chiqib, Bekkerel tuz bo'lagining aniq tasvirini almashtirdi. Ammo luminesans qog'ozga kira olmagani uchun, bu plitani yoritgan rentgen nurlari ekanligini anglatadi. Shunday qilib, endi biz radioaktivlik hodisasini birinchi bo'lib kim kashf etganini bilamiz. To'g'ri, olimning o'zi qanday kashfiyot qilganini hali to'liq tushunmagan edi. Lekin birinchi narsa birinchi.
Fanlar akademiyasining majlisi
O'sha yili bir oz vaqt o'tgach, Parijdagi Fanlar akademiyasida bo'lib o'tgan yig'ilishlardan birida Bekkerel "Fosforessensiya natijasida hosil bo'lgan nurlanish to'g'risida" ma'ruza qildi. Ammo bir muncha vaqt o'tgach, uning nazariyasi va xulosalariga tuzatishlar kiritilishi kerak edi. Shunday qilib, tajribalarning birida olim yaxshi va quyoshli ob-havoni kutmasdan, yorug'lik bilan nurlanmaydigan uran birikmasini fotografik plastinkaga qo'ydi. Shunga qaramay, uning aniq tuzilishi hali ham yozuvlarda aks ettirilgan.
O'sha yilning 2 martida Bekkerel Fanlar akademiyasi yig'ilishiga taqdim etdi yangi ish, bu fosforli jismlar chiqaradigan radiatsiya haqida gapirdi. Endi biz radioaktivlik hodisasini qaysi olim kashf etganini bilamiz.
Keyingi tajribalar
O'qish paytida qo'shimcha tadqiqotlar radioaktivlik hodisalari, Bekkerel ko'plab moddalarni, shu jumladan metall uranni sinab ko'rdi. Va har safar fotografik plastinkada izlar doimo saqlanib qoldi. Va radiatsiya manbai va plastinka orasiga metall xoch qo'yish orqali olim, ular aytganidek, o'zining rentgen nurlari. Shunday qilib, biz radioaktivlik hodisasini kim kashf etganligi haqidagi savolni ko'rib chiqdik.
Aynan o‘shanda Bekkerel har qanday jismdan o‘ta oladigan ko‘rinmas nurlarning mutlaqo yangi turini kashf etgani, lekin ayni paytda ular rentgen nurlari emasligi ma’lum bo‘ldi.
Shuningdek, intensivlik ularning turlariga emas, balki kimyoviy preparatlardagi uran miqdoriga bog'liq ekanligi aniqlandi. Bekkerel o'z fikrini baham ko'rdi ilmiy yutuqlar va turmush o'rtoqlari Per va Mari Kyuri bilan nazariyalar, ular keyinchalik toriy chiqaradigan radioaktivlikni aniqladilar va keyinchalik poloniy va radiy deb nomlangan ikkita mutlaqo yangi elementni kashf etdilar. Va "radioaktivlik hodisasini kim kashf etgan" degan savolni tahlil qilganda, ko'pchilik bu xizmatni Kyuri turmush o'rtoqlariga noto'g'ri bog'laydi.
Tirik organizmlarga ta'siri
Barcha uran birikmalari ajralib chiqishi ma'lum bo'lgach, Bekkerel asta-sekin fosforni o'rganishga qaytdi. Ammo u yana bir narsani qilishga muvaffaq bo'ldi yirik kashfiyot- radioaktiv nurlarning biologik organizmlarga ta'siri. Demak, Bekkerel nafaqat radioaktivlik hodisasini birinchi bo'lib kashf etgan, balki uning tirik mavjudotlarga ta'sirini o'rnatgan hamdir.
Ma'ruzalaridan birida u Kyurilardan radioaktiv moddani olib, cho'ntagiga solib qo'ydi. Ma'ruzadan so'ng uni egalariga qaytarib bergan olim probirka shaklidagi terining qattiq qizarganini payqadi. Uning taxminlarini tinglab, u tajriba o'tkazishga qaror qildi - o'n soat davomida u qo'liga bog'langan radiy solingan probirka kiyib yurdi. Va oxirida men bir necha oy davomida davolanmagan og'ir yarani oldim.
Shunday qilib, biz radioaktivlik hodisasini birinchi bo'lib qaysi olim kashf etganligi haqidagi savolni ko'rib chiqdik. Radioaktivlikning biologik organizmlarga ta'siri shu tarzda aniqlangan. Ammo shunga qaramay, Kyurilar, aytmoqchi, radiatsiya materiallarini o'rganishni davom ettirdilar va radiatsiya kasalligidan aniq vafot etdilar. Uning shaxsiy buyumlari hali ham maxsus qo'rg'oshinli omborda saqlanadi, chunki ular deyarli yuz yil oldin to'plangan nurlanish dozasi hali ham juda xavflidir.