Radyoaktif radyasyonu kim keşfetti? Doğal radyoaktivitenin keşfi. Doğal radyoaktif elementler

Bu olağanüstü fenomenin, biri böyle bir formülasyon veren birkaç tanımı vardır: “Radyoaktivite, bir kimyasal elementin kararsız bir izotopunun başka bir izotopa (genellikle başka bir elementin izotopu) kendiliğinden (kendiliğinden) dönüşümüdür; bu durumda elektronlar, protonlar, nötronlar veya helyum çekirdekleri (ά-parçacıkları) yayılır.Keşfedilen fenomenin özü, temel durumda veya uyarılmış bir uzun süre uyarılmış durumda olan atom çekirdeğinin bileşiminde kendiliğinden bir değişiklikti. yaşanmış hali.

1898'de diğer Fransız bilim adamları Maria Sklodowska-Curie ve Pierre Curie, uranyum mineralinden uranyum ve toryumdan çok daha fazla radyoaktif olan iki yeni maddeyi izole ettiler.Böylece, daha önce bilinmeyen iki radyoaktif element keşfedildi - polonyum ve radyum ve Maria, ek olarak, (Alman fizikçi G. Schmidt'ten bağımsız olarak) toryumdaki radyoaktivite fenomenini keşfeder. Bu arada, terimi ilk öneren oydu. radyoaktivite . Bilim adamları, radyoaktivitenin, radyoaktif elementlerin atomlarında meydana gelen kendiliğinden bir süreç olduğu sonucuna vardılar. Şimdi bu fenomen, bir kimyasal elementin kararsız bir izotopunun başka bir elementin izotopuna kendiliğinden dönüşümü olarak tanımlanır ve bu durumda elektronlar, protonlar, nötronlar veya helyum çekirdeği a-parçacıkları yayılır. Burada not edilmelidir ki yerkabuğunda bulunan elementler arasında seri numarası 83'ün üzerinde olan tüm elementler radyoaktiftir, yani. periyodik tabloda bizmuttan sonra yer alır. 10 yıllık ortak çalışma boyunca radyoaktivite olgusunu incelemek için çok şey yaptılar. Bilim adına özverili bir çalışmaydı - yetersiz donanımlı bir laboratuvarda ve gerekli fonların yokluğunda. Pierre, radyum tuzları tarafından kendiliğinden ısı salınımını kurdu. Araştırmacılar bu radyum preparatını 1902'de 0.1 g miktarında aldılar. Bunu yapmak için orada 45 aylık sıkı çalışma ve 10.000'den fazla kimyasal serbestleştirme ve kristalleştirme operasyonu aldılar. 1903'te Curies ve A. Beckerey, radyoaktivite alanındaki keşiflerinden dolayı Nobel Fizik Ödülü'ne layık görüldüler. Toplamda, radyoaktivite çalışması ve kullanımı ile ilgili çalışmalar için fizik ve kimyada 10'dan fazla Nobel Ödülü verildi (A. Beckerey, P. ve M. Curie, E. Fermi, E. Rutherford, F. ve I. Joliot -Curie, D.Havishi, O.Ganu, E.McMillan ve G.Seaborg, W.Libby ve diğerleri). Curie eşlerinin onuruna, 96 seri numaralı curium ile yapay olarak elde edilen transuranyum elementi adını aldı.

1898'de İngiliz bilim adamı E. Rutherford, radyoaktivite fenomenini incelemeye başladı. 1903'te E. Rutherford, İngiliz fizikçi D. Thompson'ın atomun yapısı teorisi hakkındaki varsayımının hatasını ve 1908-1911'de kanıtlıyor. a-parçacıklarının (helyum çekirdekleri) metal folyo ile saçılması üzerine deneyler yapar. α-parçacığı ince bir folyodan (1 µm kalınlığında) geçti ve çinko sülfürden oluşan bir ekrana çarparak, mikroskop altında iyi gözlenen bir flaş oluşturdu. α-parçacıklarının saçılması üzerine yapılan deneyler, bir atomun neredeyse tüm kütlesinin çok küçük bir hacimde - çapı atomun çapından yaklaşık 100.000 kat daha küçük olan atom çekirdeğinde - yoğunlaştığını ikna edici bir şekilde gösterdi. Çoğu α-parçacığı büyük çekirdeğin yanından ona çarpmadan uçar, ancak bazen bir α-parçacığı çekirdeğe çarpar ve sonra geri sıçrayabilir. Böylece, bu alandaki ilk temel keşfi, uranyum tarafından yayılan radyasyonun homojen olmadığının keşfiydi. Böylece α- ve β-ışınları kavramı ilk olarak radyoaktivite bilimine girdi. Ayrıca isimler önerdi: α - bozunma ve α - parçacık. Biraz sonra, radyasyonun Yunan alfabesinin üçüncü harfiyle gösterilen başka bir bileşeni keşfedildi: γ-ışınları. Bu, radyoaktivitenin keşfinden kısa bir süre sonra oldu. Uzun yıllar boyunca, α-parçacıkları E. Rutherford için atom çekirdeği çalışması için vazgeçilmez bir araç haline geldi. 1903'te yeni bir radyoaktif element keşfeder - toryumun yayılması. 1901-1903'te İngiliz bilim adamı F. Soddy ile birlikte, elementlerin doğal dönüşümünün (örneğin radyumdan radon'a) keşfedilmesine ve atomların radyoaktif bozunması teorisinin geliştirilmesine yol açan araştırmalar yaptı.

1903'te Alman fizikçi K. Fajans ve F. Soddy bağımsız olarak çeşitli radyoaktif dönüşümler sırasında periyodik element sistemindeki bir izotopun hareketini karakterize eden bir yer değiştirme kuralını formüle etti.

1934 baharında, Paris Bilimler Akademisi Raporlarında "Yeni Bir Radyoaktivite Türü" başlıklı bir makale yayınlandı. Yazarları Irene Joliot-Curie ve kocası Frédéric Joliot-Curie, α-parçacıkları ile ışınlanmış bor, magnezyum ve alüminyumun kendilerinin radyoaktif hale geldiğini ve bozunmaları sırasında pozitronlar yaydıklarını keşfettiler. Yapay radyoaktivite bu şekilde keşfedildi. Nükleer reaksiyonların bir sonucu olarak (örneğin, çeşitli elementler a - parçacıkları veya nötronlarla ışınlandığında), doğada bulunmayan elementlerin radyoaktif izotopları oluşur. Bugün bilinen tüm izotopların ezici çoğunluğunu oluşturan bu yapay radyoaktif ürünlerdir. Çoğu durumda, radyoaktif bozunma ürünlerinin kendileri radyoaktif hale gelir ve daha sonra kararlı bir izotop oluşumundan önce birkaç radyoaktif bozunma eylemi zinciri gelir. Bu tür zincirlerin örnekleri, 238 U, 235 U, 232 nükleid ile başlayan ve 206 Pb, 207 Pb, 208 Pb kararlı kurşun izotopları ile biten ağır elementlerin periyodik izotopları serisidir. Bu nedenle, şu anda bilinen yaklaşık 2000 radyoaktif izotoptan yaklaşık 300'ü doğaldır ve geri kalanı nükleer reaksiyonların bir sonucu olarak yapay olarak elde edilir. Yapay ve doğal radyasyon arasında temel bir fark yoktur. 1934'te I. ve F. Joliot-Curie, yapay radyasyon çalışmasının bir sonucu olarak, başlangıçta Japon bilim adamları H. Yukkawa ve S. Sakata tarafından tahmin edilen pozitronların emisyonu olan yeni β-çürüme varyantlarını keşfettiler. I. ve F. Joliot-Curie, ürünü kütle numarası 30 olan radyoaktif bir fosfor izotopu olan bir nükleer reaksiyon gerçekleştirdi. Yaydığı ortaya çıktı. pozitron . Bu tip radyoaktif dönüşüme β + bozunma denir (β - bozunma, bir elektronun emisyonudur).

Zamanımızın seçkin bilim adamlarından biri olan E. Fermi, ana çalışmalarını yapay radyoaktivite ile ilgili araştırmalara adadı. 1934'te yarattığı beta bozunması teorisi, fizikçiler tarafından temel parçacıkların dünyasını anlamak için hala kullanılmaktadır.

Teorisyenler, iki elektronun veya iki pozitronun aynı anda yayıldığı çift β - 2 β - bozunmaya dönüşüm olasılığını uzun zamandır tahmin ediyorlardı, ancak pratikte radyoaktif bir çekirdeğin bu "ölümü" henüz keşfedilmedi. Ancak nispeten yakın zamanda, çok nadir bir proton radyoaktivite fenomenini gözlemlemek mümkün oldu - çekirdekten bir proton emisyonu ve bilim adamı V.I. Goldansky tarafından tahmin edilen iki protonlu radyoaktivitenin varlığı kanıtlandı. Tüm bu tür radyoaktif dönüşümler yalnızca yapay radyoizotoplar tarafından doğrulanır ve doğada oluşmazlar.

Daha sonra, farklı ülkelerden bir dizi bilim adamı (J.Duning, V.A. Karnaukhov, G.N. Flerov, I.V. Kurchatov ve diğerleri), gecikmiş nötronların emisyonu da dahil olmak üzere β-çürüme, dönüşümler dahil olmak üzere karmaşık dönüşümleri keşfetti.

Eski SSCB'de genel olarak atom çekirdeği fiziğini ve özel olarak radyoaktiviteyi incelemeye başlayan ilk bilim adamlarından biri Akademisyen IV Kurchatov'du. 1934'te, nötron bombardımanının neden olduğu nükleer reaksiyonların dallanması olgusunu keşfetti ve yapay radyoaktiviteyi araştırdı. bir dizi kimyasal element. 1935'te brom, nötron akışlarıyla ışınlandığında, Kurchatov ve işbirlikçileri, bu süreçte ortaya çıkan radyoaktif brom atomlarının iki farklı oranda bozunduğunu fark ettiler. Bu tür atomlara izomerler ve bilim adamları tarafından keşfedilen fenomen izomerizm adı verildi.

Bilim, hızlı nötronların uranyum çekirdeklerini yok edebildiğini ortaya koydu. Bu durumda, çok fazla enerji açığa çıkar ve uranyum çekirdeğinin fisyon sürecini devam ettirebilen yeni nötronlar oluşur. Daha sonra uranyumun atom çekirdeğinin nötronların yardımı olmadan bölünebileceği keşfedildi. Böylece kendiliğinden (kendiliğinden) uranyum fisyonu kuruldu. Nükleer fizik ve radyoaktivite alanındaki seçkin bilim adamının onuruna, Mendeleev'in periyodik sisteminin 104. elementi seçildi. kurçatov.

Radyoaktivitenin keşfi, bilim ve teknolojinin gelişimi üzerinde büyük bir etkiye sahipti ve maddelerin özellikleri ve yapısı üzerine yoğun bir çalışma döneminin başlangıcını işaret etti. Enerjide, endüstride, askeri tıp alanında ve nükleer enerjinin ustalığı nedeniyle insan faaliyetinin diğer alanlarında ortaya çıkan yeni beklentiler, kimyasal elementlerin kendiliğinden dönüşümler yapabilme yeteneğinin keşfedilmesiyle hayata geçirildi. Ancak radyoaktivitenin özelliklerini insanlığın yararına kullanmanın olumlu faktörlerinin yanı sıra hayatımıza olumsuz müdahalelerine de örnekler verilebilir. Bunlar, her türlü nükleer silahları, nükleer motorlu ve nükleer silahlara sahip batık gemiler ve denizaltıları, denizde ve karada radyoaktif atıkların bertaraf edilmesini, nükleer santrallerdeki kazaları vb. ve doğrudan Ukrayna için, nükleerde radyoaktivite kullanımını içerir. enerji Çernobil trajedisine yol açtı.

MAKALE

konuyla ilgili: AÇILIŞ

Son iki yüzyılın sınırında, insanlığın kaderini değiştiren bir olay meydana geldi.
Fransız fizikçi Antoine Becquerel, deneylerinden birinde, uranil-potasyum sülfat K 2 (UO 2) (SO 4) 2 kristallerini siyah opak kağıda sardı ve demeti bir fotoğraf plakasına yerleştirdi. Tezahür ettikten sonra, üzerinde kristallerin ana hatlarını buldu. Böylece uranyum bileşiklerinin doğal radyoaktivitesi keşfedildi.

Becquerel'in gözlemleri Fransız bilim adamları, fizikçi ve kimyager Marie Sklodowska-Curie ve kocası fizikçi Pierre Curie'yi ilgilendirdi. Uranyum minerallerinde yeni radyoaktif kimyasal elementler aramaya başladılar. 1898'de buldukları polonyum Po ve radyum Ra'nın, uranyum atomlarının bozunmasının ürünleri olduğu ortaya çıktı. Bu zaten kimyada gerçek bir devrimdi, çünkü bundan önce atomlar bölünmez ve kimyasal elementler - ebedi ve yok edilemez olarak kabul edildi.

20. yüzyılda kimyada birçok ilginç keşif gerçekleşti. İşte onlardan sadece küçük bir kısmı. 1940'tan 1988'e Teknesyum Tc ve astatin At dahil olmak üzere doğada bulunmayan 20 yeni kimyasal element sentezlendi. Uranyumdan sonra Periyodik sistemde yer alan elementleri, atom numarası 93 olan neptünyum Np'den, atom numarası 114 olan ve henüz genel olarak tanınmayan bir elemente kadar elde etmek mümkündü.

İnorganik ve organik kimyanın kademeli bir birleşimi ve organometalik bileşiklerin kimyası, biyoinorganik kimya, silikon ve bor kimyası, karmaşık bileşiklerin kimyası temelinde oluşumları vardır. Bu süreç, 1827'de alışılmadık potasyum trikloroetilenplatinat (II) K bileşiğini sentezleyen Danimarkalı organik kimyager William Zeise tarafından başlatıldı. Bu bileşikteki kimyasal bağların doğasını belirlemek ancak 1956'da mümkün oldu.

20. yüzyılın ikinci yarısında, klorofil ve insülin gibi çok karmaşık doğal maddeleri yapay olarak elde etmek mümkün oldu. Radon Rn'den argon Ar'a, daha önce inert olarak kabul edilen, kimyasal etkileşime girmeyen soy gazların bileşikleri de sentezlendi. Su ve ışıktan yakıt elde etmeye başlandı.

Kimyanın olanaklarının sınırsız olduğu ortaya çıktı ve olağandışı özelliklere sahip maddelerin sentezi alanındaki insanın en dizginsiz fantezileri mümkündü. 21. yüzyılın ilk yarısındaki genç nesil kimyagerler, uygulamalarıyla meşgul olacaklar.

Elektronun keşfi

Temel bir elektrik yükünün varlığının hipotezi. Faraday'ın deneyleri, farklı elektrolitler için elektrokimyasal eşdeğerin olduğunu gösterdi. k maddelerin farklı olduğu ortaya çıkıyor, ancak elektrot üzerinde herhangi bir monovalent maddenin bir molünü izole etmek için aynı yükü atlamak gerekiyor F, yaklaşık 9,6 * 10 4 C'ye eşittir. olarak adlandırılan bu miktar için daha kesin bir değer Faraday sabiti, F=96485 C*mol -1'e eşittir.

1 mol iyon, bir elektrolit çözeltisinden bir elektrik akımı geçtiğinde, Faraday sabitine eşit bir elektrik yükü aktarırsa F, o zaman her iyonun elektrik yükü eşittir

. (12.10)

İrlandalı fizikçi D. Stoney, böyle bir hesaplamaya dayanarak, atomların içinde temel elektrik yüklerinin varlığını öne sürdü. 1891'de minimum elektrik yükünü e olarak adlandırmayı önerdi. elektron.

Bir iyonun yükünün ölçümü. Elektrolitten bir süre sabit elektrik akımı geçtiğinde t elektrotlardan biri, mevcut gücün ürününe eşit bir elektrik yükü alır ben bir süre için t. Öte yandan, bu elektrik yükü bir iyonun yükünün ürününe eşittir. q0 iyon sayısı hakkında N:

o = q 0 N. (12.11)

Buradan anlıyoruz

(12.13)

sonra (12.12) ve (12.13) ifadelerinden buluruz

Bu nedenle, bir iyonun yükünü deneysel olarak belirlemek için doğru akım gücünü ölçmek gerekir. ben elektrolitten geçen, zaman t akım taşıma kapasitesi ve kütle m elektrotlardan birinden salınan madde. Ayrıca maddenin molar kütlesini de bilmeniz gerekir. M.

Elektronun keşfi. Elektroliz yasasının oluşturulması, doğada temel elektrik yüklerinin bulunduğunu henüz kesin olarak kanıtlamamıştır. Örneğin, tüm tek değerli iyonların farklı elektrik yüklerine sahip olduğu, ancak ortalama değerlerinin temel yüke eşit olduğu varsayılabilir. e.
Doğada temel bir yükün bulunup bulunmadığını bulmak için, çok sayıda iyon tarafından taşınan toplam elektrik miktarını değil, tek tek iyonların yüklerini ölçmek gerekiyordu. Yükün madde parçacıklarıyla zorunlu olarak ilişkili olup olmadığı ve eğer ilişkiliyse hangileriyle ilişkili olduğu sorusu da belirsizdi.
Bu soruların çözümüne önemli bir katkı 19. yüzyılın sonlarında yapılmıştır. Nadir gazlardan bir elektrik akımı geçirildiğinde meydana gelen olayların incelenmesinde. Deneylerde, anot arkasındaki deşarj tüpünün camının parlaması gözlemlendi. Parlayan camın açık renkli arka planına karşı, anottan bir gölge görülüyordu, sanki camın parlamasına, katottan anoda düz bir çizgide yayılan bir tür görünmez radyasyon neden oluyormuş gibi. Bu görünmez radyasyona katot ışınları denir.
Fransız fizikçi Jean Perrin 1895'te "katot ışınlarının" aslında bir negatif yüklü parçacık akımı olduğunu ortaya koydu.
İngiliz fizikçi Joseph Thomson (1856-1940), katot ışınlarının parçacıklarının elektrik ve manyetik alanlardaki hareket yasalarını araştırırken, parçacıkların her birinin elektrik yükünün kütlesine oranının tüm parçacıklar için aynı değer olduğunu buldu. Katot ışınlarının her parçacığının temel yüke eşit bir yüke sahip olduğunu varsayarsak e, o zaman bir katot ışınları parçacığının kütlesinin, bilinen atomların en hafifinin - hidrojen atomunun kütlesinin binde birinden daha az olduğu sonucuna varmalıyız.
Thomson ayrıca, tüp çeşitli gazlarla doldurulduğunda ve katot farklı metallerden yapıldığında, katot ışınlarının parçacıklarının yükünün kütlelerine oranının aynı olduğunu tespit etti. Sonuç olarak, aynı parçacıklar farklı elementlerin atomlarının bir parçasıydı.
Thomson, deneylerinin sonuçlarına dayanarak, maddenin atomlarının bölünemez olmadığı sonucuna vardı. Herhangi bir kimyasal elementin atomundan, bir hidrojen atomunun kütlesinin binde birinden daha az kütleye sahip negatif yüklü parçacıklar koparılabilir. Bütün bu parçacıklar aynı kütleye ve aynı elektrik yüküne sahiptir. Bu parçacıklar denir elektronlar.

Millikan deneyimi. Temel bir elektrik yükünün varlığının nihai kanıtı, 1909-1912'de gerçekleştirilen deneylerle verildi. Amerikalı fizikçi Robert Milliken (1868-1953). Bu deneylerde, iki metal plaka arasındaki düzgün bir elektrik alanındaki yağ damlalarının hareket hızı ölçülmüştür. Hava direnci nedeniyle elektrik yükü olmayan bir yağ damlası belirli bir sabit hızda düşer. Damla yolda bir iyonla karşılaşırsa ve bir elektrik yükü alırsa q, daha sonra, yerçekimine ek olarak, elektrik alanından gelen Coulomb kuvvetinden de etkilenir. Düşüşün hareket etmesine neden olan kuvvetteki bir değişiklik sonucunda hareketinin hızı değişir. Millikan, damlanın hızını ölçerek ve içinde hareket ettiği elektrik alanının gücünü bilerek, damlanın yükünü belirleyebildi.
Millikan'ın deneyi, Sovyet fiziğinin kurucularından biri olan Abram Fedorovich Ioffe (1880-1960) tarafından tekrarlandı. Ioffe'nin deneylerinde, temel elektrik yükünü belirlemek için yağ damlaları yerine metal tozu parçacıkları kullanıldı. Plakalar arasındaki voltajı değiştirerek, Coulomb kuvveti ve yerçekimi kuvvetinin eşitliği sağlandı (Şekil 12.2), bu durumda toz tanesi hareketsizdi:

mg=q 1 E 1.

Şekil 12. 2

Bir toz tanesi ultraviyole ışıkla aydınlatıldığında, yükü değişti ve yerçekimi kuvvetini dengelemek için plakalar arasındaki elektrik alan şiddetini değiştirmek gerekiyordu:

mg=q 2 E 2.

Elektrik alan kuvvetinin ölçülen değerlerinden, toz tanesinin elektrik yüklerinin oranını belirlemek mümkün oldu:

mg \u003d q 1 E 1 \u003d q 2 E 2 \u003d ... \u003d q n E n;

Millikan ve Ioffe'nin deneyleri, damlaların ve toz parçacıklarının yüklerinin her zaman adım adım değiştiğini gösterdi. Elektrik yükünün minimum "kısmı", eşit bir temel elektrik yüküdür.

e \u003d 1.602 * 10 -19 Cl.

Herhangi bir cismin elektrik yükü her zaman temel elektrik yükünün tamsayı katıdır. Bir vücuttan diğerine aktarılabilen elektrik yükünün diğer "kısımları" henüz doğada deneysel olarak tespit edilmemiştir. Şu anda, 1/3'e eşit kesirli elektrik yükleriyle temel parçacıkların - kuarkların - varlığı hakkında teorik tahminler var. e ve 2/Z e.

Becquerel'in deneyimi

Atom çekirdeğinin karmaşık bileşimini kanıtlayan bir fenomen olan doğal radyoaktivitenin keşfi, mutlu bir kaza nedeniyle oldu. Becquerel, daha önce güneş ışığına maruz kalan maddelerin ışıldamasını uzun süre inceledi. 20 Ocak 1896'da Fransız Akademisi'nin bir toplantısında Roentgen'in deneylerinin raporlarını dinleyen ve bir deşarj tüpünde X-ışınlarının görünümünün bir gösterimini izleyen Becquerel, katodun yakınındaki camda yeşilimsi parlak bir noktaya dikkatle bakar. Onu rahatsız eden düşünce: Belki koleksiyonundaki örneklerin parıltısına x-ışınları emisyonu da eşlik ediyordur? Daha sonra deşarj tüpü yardımına başvurmadan X-ışınları elde edilebilir.

Becquerel deneyini düşünür, uranyum ve potasyumun ikili sülfat koleksiyonundan seçer, tuzu siyah kağıtta ışıktan gizlenmiş bir fotoğraf plakasına koyar ve tuz içeren tabağı güneşe maruz bırakır.

Geliştikten sonra, tuzun bulunduğu alanlarda fotoğraf plakası siyaha döndü. Sonuç olarak, uranyum, opak cisimlere nüfuz eden ve bir fotoğraf plakası üzerinde hareket eden bir tür radyasyon yarattı. Becquerel, bu radyasyonun güneş ışığının etkisi altında oluştuğunu düşündü. Ancak bir gün, Şubat 1896'da, bulutlu hava nedeniyle başka bir deney yapamadı. Becquerel plağı bir çekmeceye geri koydu ve üstüne uranyum tuzuyla kaplı bakır bir haç koydu. Plakayı geliştirdikten sonra, her ihtimale karşı, iki gün sonra, üzerinde belirgin bir haç gölgesi şeklinde kararma buldu. Bu, uranyum tuzlarının herhangi bir dış etki olmaksızın kendiliğinden bir tür radyasyon oluşturduğu anlamına geliyordu. Yoğun araştırmalar başladı.

Kısa süre sonra Becquerel önemli bir gerçeği ortaya çıkardı: radyasyonun yoğunluğu yalnızca preparattaki uranyum miktarına göre belirlenir ve hangi bileşiklere dahil edildiğine bağlı değildir. Sonuç olarak, radyasyon bileşiklerde değil, kimyasal element uranyumunda, atomlarında bulunur.

Uranyumun ışın yayma yeteneği aylarca zayıflamadı. 18 Mayıs 1896'da Becquerel, uranyum bileşiklerinde bu yeteneğin varlığını açıkça belirtmiş ve radyasyonun özelliklerini tanımlamıştır. Ancak saf uranyum yalnızca sonbaharda Becquerel'in emrindeydi ve 23 Kasım 1896'da Becquerel, kimyasal ve fiziksel durumundan bağımsız olarak uranyumun görünmez uranyum ışınları yayma özelliği hakkında rapor verdi.

Curie'nin araştırması.

1878'de Pierre Curie, kristallerin doğasını incelemeye başladığı Sorbonne'un fiziksel laboratuvarında bir gösterici oldu. Pierre, üniversitenin mineralojik laboratuvarında çalışan ağabeyi Jacques ile birlikte dört yıl boyunca bu alanda yoğun deneysel çalışmalar yürüttü. Curie kardeşler piezoelektrikliği keşfettiler - harici bir kuvvetin etkisi altında belirli kristallerin yüzeyindeki elektrik yüklerinin görünümü. Aynı zamanda zıt etkiyi de keşfettiler: aynı kristaller, bir elektrik alanının etkisi altında sıkıştırma yaşarlar.

Bu tür kristallere alternatif bir akım uygulanırsa, kristallerin insan işitme aralığının ötesinde ses dalgaları yayacağı ultra yüksek frekanslarda salınımları sağlanabilir. Bu tür kristaller, mikrofonlar, amplifikatörler ve stereo sistemler gibi radyo ekipmanlarının çok önemli bileşenleri haline geldi.

Curie kardeşler, uygulanan kuvvetle orantılı bir elektrik yükü oluşturan piezoelektrik kuvars dengeleyici gibi bir laboratuvar cihazı tasarladı ve inşa etti. Modern kuvars saatlerin ve radyo vericilerinin ana bileşenlerinin ve modüllerinin öncüsü olarak kabul edilebilir. 1882'de İngiliz fizikçi William Thomson'ın tavsiyesi üzerine Curie, yeni Belediye Endüstriyel Fizik ve Kimya Okulu'nun laboratuvar başkanlığına atandı. Okuldaki maaş çok mütevazı olmasına rağmen, Curie yirmi iki yıl boyunca laboratuvarın başında kaldı. Pierre Curie'nin laboratuvar başkanı olarak atanmasından bir yıl sonra, Jacques Montpellier Üniversitesi'nde mineraloji profesörü olmak için Paris'ten ayrıldığında kardeşler arasındaki işbirliği sona erdi.

1883'ten 1895'e kadar olan dönemde, P. Curie, esas olarak kristal fiziği üzerine geniş bir dizi çalışmayı tamamladı. Kristallerin geometrik simetrisi üzerine yazdığı makaleler, bugüne kadar kristalograflar için önemini kaybetmedi. 1890'dan 1895'e kadar Curie, çeşitli sıcaklıklarda maddelerin manyetik özelliklerini inceledi. Doktora tezindeki çok sayıda deneysel veriye dayanarak, daha sonra Curie yasası olarak bilinen sıcaklık ve manyetizasyon arasındaki ilişki kuruldu.

1894'te Pierre Curie, doktora tezi üzerinde çalışırken, Sorbonne'daki Fizik Fakültesi'nde Polonyalı genç bir öğrenci olan Maria Skłodowska ile tanıştı. Curie'nin doktora tezini tamamlamasından birkaç ay sonra 25 Temmuz 1895'te evlendiler. 1897'de, ilk çocukları Irene'in doğumundan kısa bir süre sonra, Marie Curie, Pierre'in yaşamının geri kalanı boyunca dikkatini çekecek olan radyoaktivite üzerine araştırmalara başladı.

1896'da Henri Becquerel, uranyum bileşiklerinin sürekli olarak bir fotoğraf plakasını aydınlatabilecek radyasyon yaydığını keşfetti. Doktora tezinin konusu olarak bu fenomeni seçen Marie, diğer bileşiklerin "Becquerel ışınları" yayıp yaymadığını öğrenmeye başladı. Becquerel, uranyum tarafından yayılan radyasyonun müstahzarların yakınındaki havanın elektriksel iletkenliğini arttırdığını keşfettiğinden, elektrik iletkenliğini ölçmek için Curie kardeşlerin piezoelektrik kuvars dengeleyicisini kullandı.

Marie Curie kısa süre sonra yalnızca uranyum, toryum ve bu iki elementin bileşiklerinin daha sonra radyoaktivite adını verdiği Becquerel radyasyonu yaydığı sonucuna vardı. Maria, araştırmasının en başında önemli bir keşif yaptı: uranyum reçinesi blende (uranyum cevheri) çevreleyen havayı içerdiği uranyum ve toryum bileşiklerinden ve hatta saf uranyumdan çok daha fazla elektriklendirir. Bu gözlemden yola çıkarak, uranyum reçine karışımında hala bilinmeyen, oldukça radyoaktif bir element olduğu sonucuna vardı. 1898'de Marie Curie, deneylerinin sonuçlarını Fransız Bilimler Akademisi'ne bildirdi. Karısının hipotezinin sadece doğru değil, aynı zamanda çok önemli olduğuna ikna olan Pierre Curie, Mary'nin anlaşılması zor unsuru yalıtmasına yardım etmek için kendi araştırmasını geride bıraktı. O zamandan beri, araştırmacılar olarak Curie'lerin ilgi alanları o kadar tamamen birleşti ki, laboratuvar notlarında bile her zaman "biz" zamirini kullandılar.

Curies, kendilerine uranyum reçine karışımını kimyasal bileşenlere ayırma görevini verdi. Zahmetli operasyonlardan sonra, en yüksek radyoaktiviteye sahip az miktarda bir madde aldılar. Tahsis edilen kısmın bir değil iki bilinmeyen radyoaktif element içerdiği ortaya çıktı. Temmuz 1898'de Pierre ve Marie Curie, Maria Sklodowska'nın anavatanı Polonya'nın onuruna polonyum adlı elementlerden birinin keşfini bildirdikleri "Uranyum reçine karışımında bulunan radyoaktif madde hakkında" bir makale yayınladılar.

Aralık ayında radyum adını verdikleri ikinci bir elementin keşfini duyurdular. Her iki yeni element de uranyum veya toryumdan çok daha fazla radyoaktifti ve uranyum reçine karışımının milyonda birini oluşturuyordu. Curies, cevherden atom ağırlığını belirlemek için yeterli miktarlarda radyumu izole etmek için sonraki dört yıl boyunca birkaç ton uranyum reçinesi harmanladı. İlkel ve tehlikeli koşullarda çalışarak, sızdıran bir barakanın içine yerleştirilmiş büyük fıçılarda kimyasal ayırma işlemlerini ve tüm analizleri Belediye Okulunun küçücük, yetersiz donanımlı laboratuvarında yaptılar.

Eylül 1902'de Curies, bir gram radyum klorürün onda birini izole edebildiklerini ve 225 olduğu ortaya çıkan radyumun atom kütlesini belirleyebildiklerini bildirdi. parlaklık ve sıcaklık. Bu fantastik görünümlü madde tüm dünyanın dikkatini çekti. Keşfi için tanınma ve ödüller neredeyse anında geldi.

Curies, araştırmaları sırasında toplanan radyoaktivite hakkında büyük miktarda bilgi yayınladı: 1898'den 1904'e kadar otuz altı makale yayınladılar. Araştırmalarını tamamlamadan önce bile. Curies, diğer fizikçileri de radyoaktiviteyi incelemeye teşvik etti. 1903'te Ernest Rutherford ve Frederick Soddy, radyoaktif emisyonların atom çekirdeğinin bozunmasıyla ilişkili olduğunu öne sürdüler. Çürüyen (onları oluşturan parçacıkların bir kısmını kaybederek), radyoaktif çekirdekler diğer elementlere dönüşüme uğrar. Curie'ler, radyumun tıbbi amaçlar için de kullanılabileceğini ilk fark edenler arasındaydı. Radyasyonun canlı dokular üzerindeki etkisini fark ederek, tümör hastalıklarının tedavisinde radyum preparatlarının faydalı olabileceğini öne sürdüler.

İsveç Kraliyet Bilimler Akademisi, 1903'te "Profesör Henri Becquerel tarafından keşfedilen radyasyon fenomeni üzerine ortak araştırmalarının tanınmasıyla" Curie'lere Nobel Fizik Ödülü'nün yarısını verdi. Curies hastaydı ve ödül törenine katılamadı. İki yıl sonra verdiği Nobel Konferansında Curie, radyoaktif maddelerin yanlış ellere geçmesi durumunda ortaya çıkabilecek potansiyel tehlikeye dikkat çekti ve "kimyager ve iş adamı Alfred Nobel ile birlikte yeni keşiflerin geleceğine inananlara ait olduğunu" ekledi. insanlığa iyilikten çok bela getirir.”

Radyum doğada son derece nadir bulunan bir elementtir ve tıbbi önemi göz önüne alındığında fiyatları hızla artmıştır. Curies yoksulluk içinde yaşadı ve fon eksikliği araştırmalarını etkileyemedi. Aynı zamanda, radyumun ticari kullanım beklentisinin yanı sıra, ekstraksiyon yöntemleri için patenti kararlılıkla terk ettiler. Onlara göre bu, bilimin ruhuna - bilginin serbest değişimine - aykırı olurdu. Böyle bir reddetmenin onları önemli bir kârdan mahrum etmesine rağmen, Curie'nin mali durumu, Nobel Ödülü ve diğer ödülleri aldıktan sonra düzeldi.

Ekim 1904'te Pierre Curie, Sorbonne'da fizik profesörü olarak atandı ve Marie Curie, daha önce kocası tarafından yönetilen laboratuvarın başına getirildi. O yılın Aralık ayında Curie'nin ikinci kızı Eva doğdu. Artan gelirler, iyileştirilmiş araştırma fonları, yeni bir laboratuvar için planlar ve dünya bilim camiasının takdiri ve tanınması, Curies'in sonraki yıllarını verimli hale getirecekti. Ancak, Becquerel gibi Curie de çok erken öldü, zaferin tadını çıkarmaya ve planını gerçekleştirmeye vakti olmadı. 19 Nisan 1906'da yağmurlu bir günde, Paris'te bir caddenin karşısına geçerken ayağı kaydı ve düştü. Başı geçen bir at arabasının direksiyonunun altına düştü. Ölüm anında geldi.

Marie Curie, radyum üzerine araştırmalarına devam ettiği Sorbonne'daki sandalyesini devraldı. 1910'da saf metalik radyumu izole etmeyi başardı ve 1911'de Nobel Kimya Ödülü'ne layık görüldü. 1923'te Marie, Curie'nin bir biyografisini yayınladı. Curie'nin en büyük kızı Irene (Irene Joliot-Curie), kocasıyla 1935 Nobel Kimya Ödülü'nü paylaştı; en küçükleri Eva, bir konser piyanisti ve annesinin biyografisini yazdı. Ciddi, ölçülü, tamamen işine odaklanmış Pierre Curie, aynı zamanda kibar ve sempatik bir insandı. Yaygın olarak amatör bir doğa bilimci olarak biliniyordu. En sevdiği eğlencelerden biri yürümek veya bisiklete binmekti. Laboratuardaki yoğunluğa ve aile kaygılarına rağmen, Curies ortak yürüyüşler için zaman buldu.

Nobel Ödülü'ne ek olarak, Curie, Londra Kraliyet Cemiyeti'nin Davy Madalyası (1903) ve İtalyan Ulusal Bilimler Akademisi'nin Matteucci Altın Madalyası (1904) dahil olmak üzere birçok başka ödül ve fahri unvan aldı. Fransız Bilimler Akademisi'ne seçildi (1905).

Pierre ve Marie Curie'nin çalışmaları, çekirdeklerin yapısına ilişkin araştırmaların yolunu açtı ve nükleer enerjinin geliştirilmesinde modern ilerlemelere yol açtı.

1 Mart 1896'da Fransız fizikçi A. Bakkrel, bir fotoğraf plakasını karartarak, uranyum tuzundan gelen güçlü nüfuz gücüne sahip görünmez ışınların emisyonunu keşfetti. Yakında uranyumun kendisinin de radyasyon özelliğine sahip olduğunu öğrendi. Sonra toryumda böyle bir özellik keşfetti. Radyoaktivite (Latin radyodan - yayıyorum, radus - bir ışın ve activus - etkili), bu isim, D.I.'nin periyodik sisteminin en ağır elementlerinin ayrıcalığı olduğu ortaya çıkan açık bir fenomene verildi. Mendeleev. Bu olağanüstü fenomenin birkaç tanımı, bunlardan biri böyle bir formülasyon verir: “Radyoaktivite, bir kimyasal elementin kararsız bir izotopunun başka bir izotopa (genellikle başka bir elementin izotopu) kendiliğinden (kendiliğinden) dönüşümüdür; bu durumda elektronlar, protonlar, nötronlar veya helyum çekirdekleri (parçacıklar) yayılır.Keşfedilen fenomenin özü, temel durumda veya uyarılmış uzun ömürlü bir durumda olan atom çekirdeğinin bileşiminde kendiliğinden bir değişiklikti. .

Bu arada, radyoaktivite terimini ilk öneren oydu.Bilim adamları, radyoaktivitenin radyoaktif elementlerin atomlarında meydana gelen kendiliğinden bir süreç olduğu sonucuna vardılar.

Şimdi bu fenomen, bir kimyasal elementin kararsız bir izotopunun başka bir elementin izotopuna kendiliğinden dönüşümü olarak tanımlanır ve bu durumda elektronlar, protonlar, nötronlar veya helyum çekirdekleri yayılır mı? - parçacıklar Burada, yer kabuğunda bulunan elementler arasında, seri numarası 83'ün üzerinde olan tüm elementlerin radyoaktif olduğu belirtilmelidir, yani. periyodik tabloda bizmuttan sonra yer alır.

10 yıllık ortak çalışma boyunca radyoaktivite olgusunu incelemek için çok şey yaptılar. Bilim adına özverili bir çalışmaydı - yetersiz donanımlı bir laboratuvarda ve gerekli fonların yokluğunda. Pierre, radyum tuzları tarafından kendiliğinden ısı salınımını kurdu. Araştırmacılar bu radyum preparatını 1902'de 0.1 g miktarında aldılar. Bunu yapmak için 45 aylık sıkı çalışmaya ve 10.000'den fazla kimyasal serbest bırakma ve kristalleştirme operasyonuna ihtiyaçları vardı.1903'te Curie ve A. Beckery radyoaktivite alanındaki keşiflerinden dolayı Nobel Fizik Ödülü'ne layık görüldüler.

Toplamda, radyoaktivite çalışması ve kullanımı ile ilgili çalışmalar için fizik ve kimyada 10'dan fazla Nobel Ödülü verildi (A. Beckerey, P. ve M. Curie, E. Fermi, E. Rutherford, F. ve I. Joliot -Curie, D.Havishi, O.Ganu, E.McMillan ve G.Seaborg, W.Libby ve diğerleri). Curie eşlerinin onuruna, 96 seri numaralı curium ile yapay olarak elde edilen transuranyum elementi adını aldı.

1898'de İngiliz bilim adamı E. Rutherford, radyoaktivite fenomenini incelemeye başladı. saçılma deneyleri yapmak? – metal folyolu parçacıklar (helyum çekirdekleri) – parçacık ince bir folyodan (1 µm kalınlığında) geçti ve bir çinko sülfür ekrana çarparak bir mikroskopta iyi gözlemlenen bir flaş oluşturdu. Saçılma deneyleri? - parçacıklar, bir atomun neredeyse tüm kütlesinin çok küçük bir hacimde yoğunlaştığını ikna edici bir şekilde gösterdi - çapı atomun çapından yaklaşık 10 kat daha küçük olan atom çekirdeği.

Çoğunluk? - parçacıklar büyük çekirdeğin yanından ona çarpmadan uçar, ancak bazen bir çarpışma olur mu? çekirdeğe sahip parçacıklardır ve daha sonra geri sekebilir. Böylece, bu alandaki ilk temel keşfi, uranyum tarafından yayılan radyasyonun homojen olmadığının keşfi oldu. - ve ışınlar.

O da isimler önerdi: ? - parçalanma ve - parçacık. Biraz sonra, Yunan alfabesinin üçüncü harfi ile belirtilen radyasyonun başka bir bileşeni keşfedildi: ışınlar. Bu, radyoaktivitenin keşfinden kısa bir süre sonra oldu. Yıllarca? – parçacıklar E. Rutherford için atom çekirdeğinin incelenmesi için vazgeçilmez bir araç haline geldi. 1903'te yeni bir radyoaktif element keşfeder - toryumun yayılması 1901-1903'te İngiliz bilim adamı F. Soddy ile birlikte elementlerin doğal dönüşümünün (örneğin radyumun radon'a dönüştürülmesi) keşfine yol açan araştırmalar yürütür. ) ve atomların radyoaktif bozunması teorisinin geliştirilmesi.

1903'te Alman fizikçi C. Faience ve F. Soddy bağımsız olarak çeşitli radyoaktif dönüşümler sırasında periyodik elementler sistemindeki bir izotopun hareketini karakterize eden bir yer değiştirme kuralını formüle etti.1934 baharında “Yeni Bir Tür Radyoaktivite”, Paris Bilimler Akademisi Raporlarında yer aldı. Yazarları Irene Joliot-Curie ve kocası Frédéric Joliot-Curie, bor, magnezyum ve alüminyumun ışınlandığını mı keşfetti? - parçacıklar, kendileri radyoaktif olurlar ve bozunmaları sırasında pozitronlar yayarlar.

Yapay radyoaktivite bu şekilde keşfedildi. Nükleer reaksiyonların bir sonucu olarak (örneğin, çeşitli elementler parçacıklar veya nötronlar ile ışınlandığında), doğada bulunmayan elementlerin radyoaktif izotopları oluşur.Bilinen tüm izotopların büyük çoğunluğunu oluşturan bu yapay radyoaktif ürünlerdir. bugün.

Çoğu durumda, radyoaktif bozunma ürünlerinin kendileri radyoaktif hale gelir ve daha sonra kararlı bir izotop oluşumundan önce birkaç radyoaktif bozunma eylemi zinciri gelir. Bu tür zincirlerin örnekleri, 238U, 235U, 232 nükleidlerle başlayan ve kararlı kurşun izotopları 206Pb, 207Pb, 208Pb ile biten ağır elementlerin periyodik izotopları serisidir. Bu nedenle, şu anda bilinen yaklaşık 2000 radyoaktif izotoptan yaklaşık 300'ü doğaldır ve geri kalanı nükleer reaksiyonların bir sonucu olarak yapay olarak elde edilir.

Yapay ve doğal radyasyon arasında temel bir fark yoktur. 1934'te I. ve F. Joliot-Curie, yapay radyasyon çalışmasının bir sonucu olarak, Japon bilim adamları H. Yukkawa ve S. Sakata.I tarafından orijinal olarak tahmin edilen pozitronların emisyonu olan yeni ?-bozunma varyantlarını keşfettiler. ve F. Joliot-Curie, ürünü kütle numarası 30 olan radyoaktif bir fosfor izotopu olan bir nükleer reaksiyon gerçekleştirdi. Bir pozitron yaydığı ortaya çıktı.

Bu tür radyoaktif dönüşüme?+ bozunma denir (çürüme, bir elektronun emisyonudur). Zamanımızın seçkin bilim adamlarından biri olan E. Fermi, ana çalışmalarını yapay radyoaktivite ile ilgili araştırmalara adadı. 1934'te yarattığı beta bozunması teorisi, şu anda fizikçiler tarafından temel parçacıkların dünyasını anlamak için kullanılmaktadır.Teorisyenler uzun zamandır iki elektronun veya iki pozitronun aynı anda yayıldığı 2 bozunmaya çift dönüşüm olasılığını tahmin etmişlerdir. ama pratikte bu "ölüm" yolu henüz hiçbir radyoaktif çekirdek bulunamadı.

Ancak nispeten yakın zamanda, çok nadir bir proton radyoaktivite fenomenini gözlemlemek mümkün oldu - çekirdekten bir proton emisyonu ve bilim adamı V.I. Goldansky tarafından tahmin edilen iki protonlu radyoaktivitenin varlığı kanıtlandı. Tüm bu tür radyoaktif dönüşümler sadece yapay radyoizotoplar tarafından doğrulandı ve doğada oluşmazlar.Daha sonra, farklı ülkelerden bir dizi bilim adamı (J.Duning, V.A. Karnaukhov, G.N. Flerov, I.V. Kurchatov, vb.) karmaşık dönüşümler, ?-bozunumu da dahil olmak üzere gecikmiş nötronların emisyonu da dahil olmak üzere keşfedildi.

Eski SSCB'de genel olarak atom çekirdeğinin fiziğini ve özellikle radyoaktiviteyi incelemeye başlayan ilk bilim adamlarından biri Akademisyen I.V. Kurchatov'du.1934'te nötron bombardımanının neden olduğu nükleer reaksiyonların dallanması olgusunu keşfetti ve yapay radyoaktivite okudu. bir dizi kimyasal element.

1935'te brom, nötron akışlarıyla ışınlandığında, Kurchatov ve işbirlikçileri, bu süreçte ortaya çıkan radyoaktif brom atomlarının iki farklı oranda bozunduğunu fark ettiler. Bu tür atomlara izomerler ve bilim adamları tarafından keşfedilen fenomen izomerizm adı verildi. Bilim, hızlı nötronların uranyum çekirdeklerini yok edebildiğini ortaya koydu. Bu durumda, çok fazla enerji açığa çıkar ve uranyum çekirdeğinin fisyon sürecini devam ettirebilen yeni nötronlar oluşur.Daha sonra uranyum atom çekirdeğinin nötronların yardımı olmadan da bölünebileceği bulundu. Böylece kendiliğinden (kendiliğinden) uranyum fisyonu kuruldu.

Nükleer fizik ve radyoaktivite alanındaki seçkin bilim adamının onuruna, Mendeleev'in periyodik sisteminin 104. elementine kurchatovium adı verildi. Radyoaktivitenin keşfi, bilim ve teknolojinin gelişimi üzerinde büyük bir etkiye sahipti.Maddelerin özellikleri ve yapısı üzerine yoğun bir çalışma döneminin başlangıcını işaret etti.Enerji, endüstri, askeri tıp ve askeri alanda ortaya çıkan yeni beklentiler. nükleer enerjide ustalık nedeniyle insan faaliyetinin diğer alanları, kimyasal elementlerin kendiliğinden dönüşümler yeteneğinin keşfedilmesiyle hayata geçirildi.

Bununla birlikte, radyoaktivite özelliklerini insanlığın yararına kullanmanın olumlu faktörlerinin yanı sıra, hayatımıza olumsuz müdahalelerinin örnekleri verilebilir.Bunlara her şekliyle nükleer silahlar, batık gemiler ve nükleer motorlu denizaltılar ve nükleer silahlar dahildir. ve radyoaktif atıkların denizde ve karada bertarafı, nükleer santrallerdeki kazalar vb. ve doğrudan Ukrayna için, nükleer enerjide radyoaktivite kullanımı Çernobil trajedisine yol açtı.

Alınan malzeme ile ne yapacağız:

Bu materyalin sizin için yararlı olduğu ortaya çıktıysa, sosyal ağlarda sayfanıza kaydedebilirsiniz:

Atom çekirdeğinin bozunması belirli nükleer reaksiyonlar yoluyla elde edildiğinde radyoaktivite yapay olabilir. Ancak yapay radyoaktif bozunmaya gelmeden önce bilim, doğal radyoaktivite ile tanıştı - doğada bulunan bazı elementlerin çekirdeklerinin kendiliğinden bozunması.

keşif tarihi

Herhangi bir bilimsel keşif, sıkı çalışmanın sonucudur, ancak bilim tarihi, şansın ne zaman büyük bir rol oynadığını bilir. Bu Alman fizikçi V.K. Röntgen. Bu bilim adamı katot ışınlarının incelenmesiyle uğraştı.

Bir kez K.V. X-ışını, siyah kağıtla kaplı katot tüpünü açtı. Tüpten çok uzakta olmayan, cihaza bağlı olmayan baryum platinosiyanür kristalleri vardı. Yeşil parlamaya başladılar. Böylece, katot ışınları herhangi bir engelle çarpıştığında ortaya çıkan radyasyon keşfedildi. Bilim adamı buna X-ışınları adını verdi ve Almanya ve Rusya'da şu anda "X-ışınları" terimi kullanılıyor.

Doğal radyoaktivitenin keşfi

Ocak 1896'da Fransız fizikçi A. Poincare, Akademi toplantısında V.K.'nin keşfi hakkında konuştu. Röntgen ve bu radyasyonun floresan fenomeni ile bağlantısı hakkında bir hipotez ortaya koydu - ultraviyole radyasyonun etkisi altındaki bir maddenin termal olmayan lüminesansı.

Toplantıya fizikçi A.A. Becquerel. Bu hipotezle ilgilendi, çünkü uranil nitrit ve diğer uranyum tuzları örneğini kullanarak floresan fenomeni üzerinde uzun süre çalışmıştı. Bu maddeler, güneş ışığının etkisi altında, parlak sarı-yeşil bir ışıkla parlarlar, ancak güneş ışığının etkisi biter bitmez, uranyum tuzları saniyenin yüzde birinden daha kısa bir sürede parlamayı keser. Bu, Peder A.A. tarafından kurulmuştur. Aynı zamanda fizikçi olan Becquerel.

A. Poincare'i dinledikten sonra, A.A. Becquerel, parlamayı kesen uranyum tuzlarının, opak bir malzemeden geçen başka radyasyon yaymaya devam edebileceğini öne sürdü. Araştırmacının yaptığı deney bunu kanıtlıyor gibiydi. Bilim adamı, siyah kağıda sarılmış bir fotoğraf plakasına uranyum tuzu taneleri koydu ve güneş ışığına maruz bıraktı. Plakayı geliştirdikten sonra, tanelerin bulunduğu yerin siyaha döndüğünü gördü. A.A. Becquerel, uranyum tuzunun yaydığı radyasyonun güneş ışınları tarafından kışkırtıldığı sonucuna vardı. Ancak mutlu bir kaza yine araştırma sürecini istila etti.

Bir kez A.A. Becquerel, bulutlu hava nedeniyle başka bir deneyi ertelemek zorunda kaldı. Hazırladığı fotoğraf plakasını bir çekmeceye koydu ve üstüne uranyum tuzu ile kaplanmış bakır bir haç yerleştirdi. Bir süre sonra, yine de plakayı geliştirdi - ve üzerinde haçın ana hatları gösterildi. Haç ve levha güneş ışığının ulaşamayacağı bir yerde olduğundan, periyodik tablonun son elementi olan uranyumun kendiliğinden görünmez radyasyon yaydığı varsayılmaya devam edildi.

Bu fenomenin incelenmesi, A.A. Becquerel, Pierre ve Marie Curie'nin eşleri tarafından alındı. Keşfettikleri iki elementin daha bu özelliğe sahip olduğunu buldular. Bunlardan birine polonyum adı verildi - Polonya'nın onuruna, Marie Curie'nin doğum yeri ve diğeri - Latince yarıçap kelimesinden radyum - bir ışın. Marie Curie'nin önerisiyle bu fenomene radyoaktivite adı verildi.

Makale, radyoaktivite fenomenini kimin, ne zaman ve hangi koşullar altında keşfettiğini anlatıyor.

radyoaktivite

Modern dünya ve endüstrinin nükleer enerji olmadan yapması pek olası değildir. Nükleer reaktörler denizaltılara güç sağlar, tüm şehirlere elektrik sağlar ve diğer gezegenleri inceleyen yapay uydular ve robotlara dayalı özel enerji kaynakları kurulur.

Radyoaktivite 19. yüzyılın sonunda keşfedildi. Ancak, bilimin çeşitli alanlarındaki diğer birçok önemli keşif gibi. Ancak bilim adamlarından hangisi radyoaktivite fenomenini ilk keşfetti ve bu nasıl oldu? Bu yazıda bunun hakkında konuşacağız.

Açılış

Bilim için bu çok önemli olay 1896'da A. Becquerel tarafından lüminesans ile yakın zamanda keşfedilen sözde x-ışınları arasındaki olası bağlantıyı incelerken gerçekleşti.

Becquerel'in anılarına göre, belki de herhangi bir lüminesansa X-ışınlarının da eşlik ettiği fikrine sahipti? Tahminini test etmek için, karanlıkta parlayan uranyum tuzlarından biri de dahil olmak üzere birkaç kimyasal bileşik kullandı. Daha sonra, güneş ışınlarının altında tutarak, bilim adamı tuzu koyu kağıda sardı ve fotoğrafik bir plaka üzerindeki dolaba koydu, bu da opak bir ambalaj içinde paketlenmişti. Daha sonra, bunu gösterdikten sonra, Becquerel bir tuz parçasının tam görüntüsünü değiştirdi. Ancak lüminesans kağıdın üstesinden gelemediğinden, plakayı aydınlatan X-ışını radyasyonu olduğu anlamına gelir. Artık radyoaktivite fenomenini ilk kimin keşfettiğini biliyoruz. Doğru, bilim adamının kendisi henüz hangi keşfi yaptığını tam olarak anlamadı. Ama önce ilk şeyler.

Bilimler Akademisi Toplantısı

Kısa bir süre sonra, aynı yıl, Paris Bilimler Akademisi'ndeki toplantılardan birinde Becquerel, "Floresans tarafından üretilen radyasyon hakkında" bir rapor yayınladı. Ancak bir süre sonra teorisinde ve sonuçlarında ayarlamalar yapılması gerekiyordu. Bu nedenle, deneylerden biri sırasında, iyi ve güneşli havayı beklemeden bilim adamı, ışıkla ışınlanmayan bir fotoğraf plakasına bir uranyum bileşiği koydu. Bununla birlikte, net yapısı hala diske yansıdı.

Aynı yılın 2 Mart'ında Becquerel, Bilimler Akademisi toplantısına fosforlu cisimlerin yaydığı radyasyonu anlatan yeni bir çalışma sundu. Artık bilim adamlarından hangisinin radyoaktivite fenomenini keşfettiğini biliyoruz.

Diğer deneyler

Radyoaktivite olgusuyla ilgili daha ileri araştırmalarla meşgul olan Becquerel, metalik uranyum da dahil olmak üzere birçok maddeyi denedi. Ve her seferinde, fotoğraf plakasında her zaman izler kaldı. Ve radyasyon kaynağı ile plaka arasına metal bir haç yerleştirerek, bilim adamı, şimdi söylendiği gibi röntgenini elde etti. Böylece radyoaktivite fenomenini kimin keşfettiği sorusunu çözdük.

O zaman Becquerel'in herhangi bir nesneden geçebilen tamamen yeni bir tür görünmez ışın keşfettiği anlaşıldı, ancak aynı zamanda bunlar X-ışınları değildi.

Yoğunluğun, kimyasal müstahzarlardaki uranyum miktarına bağlı olduğu ve türlerine bağlı olmadığı da bulundu. Bilimsel başarılarını ve teorilerini eşleri Pierre ve Marie Curie ile paylaşan, daha sonra toryum tarafından yayılan radyoaktiviteyi kuran ve daha sonra polonyum ve radyum olarak adlandırılan tamamen yeni iki element keşfeden Becquerel'di. Ve “radyoaktivite fenomenini kim keşfetti” sorusunu analiz ederken, çoğu zaman yanlışlıkla bu değeri Curies'e atfediyor.

Canlı organizmalar üzerindeki etkisi

Tüm uranyum bileşiklerinin yayıldığı bilindiğinde, Becquerel yavaş yavaş fosfor çalışmasına geri döndü. Ancak bir başka önemli keşif daha yapmayı başardı - radyoaktif ışınların biyolojik organizmalar üzerindeki etkisi. Böylece Becquerel, radyoaktivite olgusunu yalnızca ilk keşfeden değil, aynı zamanda canlılar üzerindeki etkisini belirleyen kişidir.

Derslerden biri için Curie'lerden radyoaktif bir madde ödünç aldı ve cebine koydu. Dersten sonra, sahiplerine geri dönen bilim adamı, test tüpü şeklinde olan cildin güçlü bir şekilde kızardığını fark etti. tahminlerini dinledikten sonra bir deney yapmaya karar verdi - on saat boyunca koluna bağlı radyum içeren bir test tüpü taktı. Sonuç olarak, birkaç ay boyunca iyileşmeyen ciddi bir ülser aldı.

Böylece, bilim adamlarından hangisinin radyoaktivite fenomenini ilk keşfettiği sorusunu çözdük. Radyoaktivitenin biyolojik organizmalar üzerindeki etkisi bu şekilde keşfedildi. Ancak buna rağmen, Curies, bu arada, radyasyon materyallerini incelemeye devam etti ve tam olarak radyasyon hastalığından öldü. Neredeyse yüz yıl önce biriktirdikleri radyasyon dozu hala çok tehlikeli olduğundan, kişisel eşyaları hala kurşun kaplı özel bir kasada tutuluyor.