ما هو دليل على ظاهرة النشاط الإشعاعي؟ النشاط الإشعاعي: اكتشاف Becquerel. ظاهرة النشاط الإشعاعي: تجربة رذرفورد
في نهاية عام 1895 ، للمرة الأولى في الصحافة ،معلومات مثيرة حول اكتشاف نوع جديد من الإشعاع من قبل كونراد رونتجن. هذه الأشعة ، التي أطلق عليها العالم بالأشعة السينية ، مرت بسهولة عبر مواد مختلفة - الخشب والكرتون والأشياء الأخرى التي تحتوي على نسيج مبهم لأشعة الشمس. لقد أثار اكتشاف هذه الأشعة غضبًا كبيرًا في العالم العلمي. وربما لهذا السبب ، لم يلاحظ العالم على الفور ثورة أخرى في الفيزياء - في عام 1896 اكتشف هنري بيكريل ظاهرة جديدة ، ألا وهي النشاط الإشعاعي.
النشاط الإشعاعي. اكتشاف بيكريل
في المستقبل ، لاكتشافاته ، أنطوان هنري بيكريلجنبا إلى جنب مع زوجين كوري ستحصل على جائزة نوبل. بعد كل شيء ، اكتشف هؤلاء العلماء ، وفقا للجنة نوبل ، إشعاعًا إشعاعيًا عفويًا. في شبابه ، تلقى هنري أفضل تعليم وعمل كمساعد لألكسندر بيكريل ، والده. أول منشورات علمية لهنري بيكريل تتعلق بدراسة درجة حرارة سطح الأرض. حدث اكتشاف النشاط الإشعاعي بواسطة أنطوان بيكريل بعد ذلك بكثير. قبل ذلك ، كان العالم يشارك في دراسة التلألؤ ، وظاهرة استقطاب الضوء ، وامتصاص الضوء بواسطة البلورات. جلبت آخر المناطق المناطق إلى بيكيريل درجة الدكتوراه في الفيزياء. في وقت لاحق ، وجدت Becquerel أن جزء من الإشعاع هو بعض الأشعة ، والتي بطبيعتها تشبه إلى حد كبير الأشعة السينية. اكتشف أنه إذا تم استخدام اليورانيوم في التجارب ، فإن الإشعاع يكون أقوى.
تاريخ اكتشاف ظاهرة النشاط الإشعاعي: مزيد من البحث
كانت ماريا كوري أيضًا طالبة في بيكريل. اكتشفت أن ظاهرة النشاط الإشعاعي لديها مادة أخرى - الثوريوم. في ذلك الوقت ، لم يكن أحد يعرف ما الذي تشهد عليه ظاهرة النشاط الإشعاعي. في اجتماع لأعضاء الأكاديمية الفرنسية للعلوم ، أعلن بيكريل اكتشافه المذهل.
أخبر العلماء أن الأشعة هي التيكانت مفتوحة له ، يمكن أن تخترق تلقائيا من خلال أي سطح. في خصائصها كانت مشابهة للأشعة السينية. بشكل عفوي ، من دون أي نشاط ، جاء هذا الإشعاع من بعض المواد. لقد أثبت العالم أنه متأصل في المواد التي تحتوي على اليورانيوم. ودعا بيكريل هذا النوع من اليورانيوم المشع.
ما هو دليل على ظاهرة النشاط الإشعاعي؟
اجتاز اكتشاف ظاهرة النشاط الإشعاعيتقريبا في ظل البحث من قبل علماء آخرين. ولكن في وقت لاحق كانت تسمى هذه الأشعة الإشعاع المشعة. وقد تبين أن ليست فقط قادرة على اليورانيوم تنبعث منه إشعاعات من هذا النوع، وهي خاصية مشتركة مع غيرها من المواد. في الواقع، كان هذا الاكتشاف واحد من المعلم في الفيزياء، لأن ظاهرة النشاط الإشعاعي، الذي اكتشفه بيكريل، تشير إلى أن نواة الذرة لديها بنية معقدة للغاية.
من المثير للاهتمام أن الظاهرة كانت مفتوحةوقد حصل على جائزة نوبل إلى حد ما عن طريق الصدفة ، وهو ما حصل عليه زوج كوري من أجل عمل طويل عملاق. لكن تم منح هؤلاء العلماء علامات متساوية. لسوء الحظ للجميع، وعمل من هذا النوع للعلماء لم تذهب سدى. في عام 1906 قتل بيير كوري، وبيكريل نجا له من قبل عامين فقط، تنحيه عن عمر يناهز 57 عاما.
الثورة العلمية في الفيزياء
السؤال ، كما يتضح من هذه الظاهرةالنشاط الإشعاعي ، ظلت مفتوحة لفترة طويلة. واستمرت دراسة هذا اللغز من قبل اثنين من الكيميائيين المشهورين عالميا - Maria Sklodowska و Pierre Curie. درسوا بعناية ظاهرة جديدة. واقترحت ماريا كوري-سكلودوسكا اسم "النشاط الإشعاعي" ذاته.
لكثير من العلماء ، نتيجة لتبين أن الصورة السابقة للعالم لا يمكن الدفاع عنها تمامًا. بعد كل شيء ، قبل ذلك كان يعتقد أن الذرة هي جسيم وحيد وغير قابل للتجزئة. ماذا تظهر ظاهرة النشاط الإشعاعي؟ أولا وقبل كل شيء ، يشهد على مغالطة نظرية عدم قابلية تجزئة الذرات. هذه النظرة موجودة منذ زمن العلماء اليونانيين القدماء. بعد كل شيء ، تتم ترجمة اسم "الذرة" من اليونانية القديمة على أنه "غير قابل للتجزئة". لذا ، يشير النشاط الإشعاعي كدليل على البنية المعقدة للنواة الذرية إلى أن للذرة بنية معقدة للغاية. عند التفتت إلى عناصر جديدة ، فإنه يصدر إشعاعات من أنواع مختلفة: ألفا ، بيتا ، وأشعة غاما.
اهتمام رذرفورد بمشكلة النشاط الإشعاعي
واحدة من أكبر المساهمات في المعرفةقدم النشاط الإشعاعي من قبل العالم ارنست رذرفورد. ولد في عام 1871 في نيوزيلندا في عائلة مزرعة. في عام 1896، أصبح اكتشاف رذرفورد يعرف عالم اللغة الإنجليزية. "ظاهرة النشاط الإشعاعي، الذي اكتشفه بيكريل، يشير إلى أن الذرة يمكن تقسيمها إلى أجزاء" - هذا الافتراض هو مهتم جدا في روثرفورد الشباب، ذلك بالفعل في عام 1899 نشر أول أعماله على اليورانيوم والتوصيل الكهربائي لها. وكانت هذه الدراسة بداية من دراسة التحولات النووية روثرفورد واكتشاف نواة الذرة.
بداية دراسة الذرة من الداخل
في عام 1911 ، أدلى رذرفورد واحدة منأهم الاكتشافات التي تمجده للعالم كله. اكتشف العلماء النواة الذرية. افترض رذرفورد أن الذرة يمكن أن تحتوي على نواة موجبة الشحنة ، وهي محاطة بجزيئات الشحنة المعاكسة. قام رذرفورد بحساب الانحراف التقريبي لجسيم حلّ بعد الذرة. كان المجتمع العلمي يشكك في النموذج الجديد للعالم. ومع ذلك ، فقد أصبحت هي الأساس للنظرية الحديثة في بنية الذرة.
التأكيد النهائي على فرضية رذرفورد
العالم درس بدقة النشاط الإشعاعي كماظاهرة فيزيائية. ونتيجة لذلك ، بحث في التركيبة المعقدة لهيكل اليورانيوم ووجد أشعة ممتصة بقوة. أطلق على روثرفورد أشعة ألفا. كما تم اكتشاف العلماء أقل امتصاص الأشعة ، والذي دعا الأشعة بيتا.
في أعماله استمر الباحث في الدراسة حتىهذه الظاهرة من النشاط الإشعاعي درس في أعمال الزوجين كوري. أظهرت تجربة رذرفورد أن النشاط الإشعاعي هو ظاهرة ذرية ، مصحوبة بتغيرات كيميائية في المادة نفسها. في دراسته ، التي أجريت بالاشتراك مع الكيميائي Soddy ، في عام 1903 ، يؤكد روثرفورد أخيرا فرضيته. ويصوغ قانون الاضمحلال الإشعاعي ، ويصف أيضا سلسلة التحولات الكيميائية للمواد مثل اليورانيوم والراديوم والثوريوم.
ماذا كانت تجربة رذرفورد؟
وضع العالم تجربة تشتت جسيمات ألفا. كان على مجموعتهم أن تمر عبر طبقة رقيقة من رقائق الذهب. اختار رذرفورد الذهب لسبب وجيه: لقد كانت هذه المادة مرنة للغاية ، وكان من الممكن الحصول على طبقة من ذرة واحدة تقريبًا. خلال التجربة ، تلقى رذرفورد الملاحظات التالية. مرت بعض جسيمات ألفا من خلال رقائق ، وتشكل بقعة ضبابية على الشاشة.
تم تسجيل الآخرين فقط على الشاشات الجانبية. لقد أظهرت تجربة العلماء أن الشحنة الموجبة داخل الذرة موجودة بشكل أساسي داخل نواتها ، وأن نوى الذرات المختلفة مفصولة بفجوات ضخمة. إن الظاهرة التي تصدر فيها المادة الكيميائية جزيئات ذات قوة اختراق كبيرة بشكل عفوي تسمى ظاهرة النشاط الإشعاعي الطبيعي. الآن أصبحت معروفة ، كما يتضح من ظاهرة النشاط الإشعاعي. اتضح أن نوى الذرة قد أتاحت القدرة على التسوس تلقائيًا.
تفاعل انشطاري سلسلة من النواة
كما كشف روثرفورد عن بعض الأنماطالاضمحلال الإشعاعي. على سبيل المثال ، عندما تنقسم النوى الثقيلة ، يمكن أن تحدث العديد من النيوترونات الحرة. وبالتالي ، يمكن تنظيم التفاعل التسلسلي للانشطار ، الذي دعا إليه العالم. مع ذلك ، فإن النيوترونات الحرة ، التي تنتشر في بيئة تحتوى فيها عناصر ثقيلة ، تثير ظهور نيوترونات جديدة. إذا اتسم هذا الوسط بمحتوى نيوتروني عالٍ ، فإن العملية تحدث في حالة انهيار جليدي. فعندما يكون عدد النيوترونات غير كافٍ ، فإن التفاعل التسلسلي ينخفض تدريجيًا إلى الصفر. يسمى الجهاز الذي تدعمه هذه التفاعلات النووية بالوسائل الاصطناعية باسم مفاعل نووي.
