В 1896 році, французький фізик Анрі Беккерель (1852-1908) експериментально встановив, що уран, постійно та без явних енергетичних причин, випромінює якесь невідоме проміння з великою енергією та проникливою здатністю. Це явище назвали радіоактивністю тобто променевою активністю (від лат. radio – промінь, activus – активний, діяльний).
Відкриття Беккереля шокувало науковий світ. Шокувало тому, що одним з базових постулатів науки є закон збереження енергії. А наука стоїть на тому, що будь який фундаментальний закон (принцип) можна спростувати одним єдиним експериментальним фактом, що суперечить цьому закону. І от знайшовся експериментальний факт, який явно суперечив закону збереження енергії. Адже уран, постійно і без видимих енергетичних причин випромінював велику кількість енергії. Звичайно, потім з’ясувалося, що ніякого протиріччя з законом збереження енергії не існує. Просто, коли в надрах надмасивних зірок утворювались ядра урану, їм було надано таку величезну кількість надлишкової енергії, яка і через мільярди років продовжує поступово випромінюватись. Втім, це стане зрозумілим лише через багато десятиліть. В кінці ж дев’ятнадцятого століття, ситуація виглядала таким чином, ніби було відкрито явище, яке явно суперечило базовому принципу науки – закону збереження енергії. Ясно, що в такій ситуації, велика кількість провідних науковців зацікавились даним явищем.
В 1898 році, французькі фізики П’єр Кюрі та його дружина Марія Складовська-Кюрі з’ясували, що радіоактивним є не лише уран (U92), а й торій (Th90). Більше того, в тому ж 1898 році, вони відкрили два нових, до того часу не відомих хімічних елемента, які були радіоактивними. Один з цих елементів назвали полонієм Ро84 (на честь Польщі – батьківщини Марії Складовської-Кюрі), інший – радієм Ra88 (за назвою того явища, яке дозволило зробити дане відкриття).
В 1899 році, англійський фізик Резерфорд, експериментально з’ясував, що в процесі проходження через потужне магнітне поле, “уранові промені” розкладаються на три складові: α-промені, β-промені, ϒ-промені (мал.159). Подальші дослідження показали, що альфа-проміння представляє собою потік швидких (v∼5·103м/с), масивних (m=4а.о.м.), позитивно заряджених (q= +2е) α-частинок, а по суті – ядер атома гелію (4α+2 = 4Не+2). Бета-проміння, представляє собою потік надзвичайно швидких (v∼5·105м/с), надлегких (m=0,0005а.о.м.), негативно заряджених (q= -е) β-частинок, а по суті – електронів (0β-1 = 0е-1). Гама-проміння, представляє собою потік надзвичайно коротких (??10-11м) та енергійних (Е>105еВ) фотонів невидимого світла.
Мал.159. Схема дослідів Резерфорда: в магнітних (а) та електричних (б) полях “уранове проміння” розкладається на три складові.
В 1902 році Резерфорд, разом з англійським фізиком Фредеріком Содді (1877-1956) експериментально довели, що з плином часу, в хімічно чистому шматку урану (U92) неминуче з’являється інший хімічний елемент – радій (Ra88). Виходячи з цього, вони розробили першу науково обгрунтовану теорію радіоактивності. Згідно з цією теорією, радіоактивне випромінювання є результатом самовільного природного процесу, при якому атом однієї речовини випромінюючи α або β частинку, перетворюється на атом іншої речовини.
Немає коментарів:
Дописати коментар