СЛОВАРЬ ЮНОГО ХИМИКА

 

РАДИОАКТИВНОСТЬ

 

 

 

Радиоактивность — самопроизвольный распад неустойчивых атомных ядер. Он сопровождается испусканием элементарных частиц или ядер гелия (а-частиц) и превращением изотопа одного элемента в изотоп другого.

 

Французский ученый Антуан Беккерель летом 1835 г. в Венеции наблюдал исключительную по красоте фосфоресценцию Адриатического моря. Спустя 61 год это явление послужило одной из путеводных нитей, позволивших его внуку Анри Беккерелю открыть явление радиоактивности. Лучи, обнаруженные В. Рентгеном в 1895 г., также привлекли внимание Анри Беккереля тем, что они вызывали фосфоресценцию различных веществ. Возникло предположение, что фосфоресценция, в свою очередь, сопровождается испусканием рентгеновских лучей. Желая проверить это предположение, Анри Беккерель исследовал двойной сульфат уранила и калия — сильно фосфоресцирующее соединение. Оказалось, что оно и без предварительного освещения испускает лучи ранее неизвестной природы.

 

Это наблюдение Анри Беккерель сделал 1 марта 1896 г. В мае он выяснил: ответственным за испускание новых лучей является элемент уран — в то время последний элемент периодической системы химических элементов.

 

М. Склодовская-Кюри назвала эти лучи радиоактивными, а само явление их испускания — радиоактивностью. Она же обнаружила это явление у тория и вместе с мужем П. Кюри выделила из урановых минералов два новых радиоактивных элемента — полоний и радий. Начиная с 1899 г. различные ученые стали обнаруживать новые радиоактивные

вещества всё в больших'количествах, например актиний, эманации  и др. Как правило, эти вещества имели очень короткие периоды полураспада (время, за которое распадается половина любого радиоактивного вещества), и потому ученые даже сомневались, являются ли эти вещества химическими элементами в обычном понимании. Тем более что число свободных мест в периодической системе между висмутом и ураном было весьма ограниченно.

 

Огромный вклад в изучение радиоактивности внес английский ученый Э. Резерфорд. Вместе с английским радиохимиком Ф. Содди он доказал, что радиоактивность сопровождается самопроизвольной превращаемостью химических элементов. Например, радий, испуская а-частицу, превращается в радон. К 1913 г. обилие радиоактивных веществ (около 40) было сведено в три радиоактивных семейства, представляющих собой цепочки последовательных превращаемостей родоначальников рядов (урана-238, урана-235 и тория-232) в стабильный свинец . Среди радиоактивных веществ оказалось несколько групп веществ, химически неразличимых, но разных по массе. Они были названы изотопами. Открытие радиоактивных элементов фактически было открытием отдельных естественных радиоактивных изотопов: ведь все члены радиоактивных семейств являются изотопами урана, тория, протактиния, актиния, радия, радона, полония, свинца. В то же время все стабильные элементы были первоначально открыты как природные смеси изотопов.

 

Существует несколько видов радиоактивных превращений. Это а-распад (испускание а-частицы), Р~-распад (испускание электрона) и спонтанное деление ядер. Испускание у-лучей не является видом радиоактивного распада (при этом не происходит превращения элементов), а представляет собой электромагнитное излучение малых длин волн. Эти виды наблюдаются в природе.

 

В 1934 г. супруги И. и Ф. Жолио-Кюри обнаружили явление искусственной радиоактивности. В результате ядерных реакций могут быть получены искусственные радиоактивные изотопы всех элементов периодической системы. Их известно теперь около 1800. Изучение искусственных радиоизотопов позволило обнаружить новые виды радиоактивных превращаемостей: испускание позитрона, или р+-рас- пад, и К-захват (поглощение ядром электрона с ближайшей электронной /(-оболочки) (см. А том). Предсказана и доказана возможность протонной (испускание протона) и двупротонной (испускание двух протонов одновременно) радиоактивности.

 

В последние годы изучение радиоактивности ознаменовалось новыми успехами. В 1982 г. американские ученые экспериментально доказали, что некоторые ядра способны сразу испускать два протона. Это так называемая двупротонная радиоактивность, которая была предсказана еще в 1960 г. советским физиком В. И. Гольданским. А в конце 1983 г. английские физики Г. Роуз и Г. Джонс обнаружили совершенно удивительный вид радиоактивности — испускание ядрами изотопа 223Ra тяжелых частиц — ядер 14С. Это открытие вызвало огромный интерес и породило обширный цикл исследований в разных странах, в том числе и в СССР. Оказалось, что помимо «углеродной» радиоактивности существует и «неоновая»: ядра некоторых изотопов протактиния и урана, кроме обычной, присущей им а-активности, способны испускать ядра неона. Новый вид радиоактивности именуют «фрагментарным» или кластерным. Ныне известно лишь восемь ядер, испускающих ядра углерода или неона. Это четыре изотопа радия (вылетают ядра углерода) и четыре изотопа урана и протактиния (ядра неона). Эксперименты в этой области стремительно развиваются. Теоретики пока еще не имеют единой точки зрения в объяснении этого редкого, но чрезвычайно интересного вида радиоактивного распада. Вероятно, в арсенале природы хранится еще большее число способов радиоактивных распадов, чем мы себе представляем в настоящее время.

Величины периодов полураспада известных радиоактивных изотопов заключаются в очень широком временном интервале — от тысячных долей секунды до миллиардов лет. Однако большинство изотопов характеризуются периодами полураспада от 30 с до 10 дней.

 

Спонтанное деление в природе встречается у изотопов 238U и 232Th; оно становится существенным у изотопов трансурановых элементов по мере роста Z — заряда атомного ядра.

 

Позитронный распад и /(-захват наблюдаются фактически лишь у искусственных радиоактивных изотопов и характерны для ядер с недостатком нейтронов.^ Около 10% изотопов подвержены |}+-распаду (в основном это изотопы элементов первой половины периодической системы). На долю электронного захвата приходится примерно 25% наблюдавшихся радиоактивных превращаемостей (они в большей степени свойственны изотопам элементов второй половины таблицы Менделеева, в атомах которых внутренние электронные оболочки расположены близко к ядру).

 

Изучение радиоактивности сыграло огромную роль в создании современных представлений о строении и свойствах материи.

 

 

Ффф2

Смотрите также:

 

РАДИОАКТИВНОСТЬ (от лат. Radio - "Испускаю лучи", activus...)

из Энциклопедии чудес, загадок и тайн. РАДИОАКТИВНОСТЬ (от лат.
исследования показали, что радиоактивность - это невидимые, не имеющие.

 

Радиоактивность. Радиоактивность оказалась привилегией...

Радиоактивность оказалась привилегией самых тяжелых элементов таблицы Менделеева.
Было установлено, что радиоактивность – весьма распространенное явление.

 

Радиоактивность. Мария Склодовская-Кюри, Пьер Кюри.

Дмитрий Самин. Основы мироздания. Радиоактивность.
Исследование радиоактивности урановых соединений привело ее к выводу, что радиоактивность является свойством...