Radioaktiv transformationer av atomkärnor: historien om upptäckten, de viktigaste typerna av omvandlingar

Upptäckten av strukturen i atomkärnan var en av de viktigaste stegen i utvecklingen av modern fysisk kunskap. Forskare har kommit till rätt slutsatser om strukturen av de minsta partiklarna på en gång. Och mycket senare öppnade andra lagar - till exempel rörelselagar av mikropartiklar, samt presenterar omvandlingen av atomkärnor, som uppträder under radioaktivt sönderfall.

Rutherford experiment

För första gången radioaktiva transformationer av atomkärnor studerade engelska explorer Rutherford. Redan då stod det klart att den huvudsakliga massan av atom faller på sin kärna, eftersom elektronerna är många hundra gånger lättare än nukleonerna. I syfte att undersöka en positiv laddning inuti kärnan, föreslog 1906 godu Rutherford utforska atom avkänning med användning av alfapartiklar. Sådana partiklar produceras genom sönderfall av radium, och vissa andra ämnen. Under sina experiment fick Rutherford en uppfattning om strukturen i atom, som fick namnet "planet modellen".

De första observationerna av radioaktivitet

1985 den engelska upptäcktsresanden William Ramsay, som är känd för sin upptäckt av argongas, gjorde en intressant upptäckt. Mineral kallade cleveite Han upptäckte gas helium. Därefter har en stor mängd helium även hittats i andra mineraler, men bara de som omfattar torium och uran.

Forskaren, verkade det mycket märkligt: hur kunde ta på mineraler gas? Men när Rutherford började studera vilken typ av radioaktivitet, konstaterades det att helium är en produkt av radioaktivt sönderfall. Vissa kemiska element "generera" andra, med helt nya egenskaper. Detta faktum motsäger all tidigare erfarenhet av kemister av tiden.

Observation Frederick Soddy

Tillsammans med Rutherford i studier direkt deltog forskaren Frederick Soddy. Han var en kemist, och eftersom alla hans arbete som utförs i samband med identifiering av kemiska element i enlighet med deras egenskaper. I själva verket var omvandlingen av radioaktiva atomkärnor första spotted Soddy. Han kunde ta reda på vad som är alfapartiklar som användes i hans experiment, Rutherford. Utförande av mätningar, har forskare funnit att massan av en alfapartikel är 4 atommassenheter. Efter att ha samlat ett visst antal alfapartiklar, fann forskarna att de har blivit ett nytt ämne - helium. Egenskaperna hos denna gas var välkända Soddy. Därför hävdas det att alfa-partiklar kunde fånga elektroner och bli utanför i neutrala heliumatomer.

Förändringar inom atomkärnan

Senare forskning har fokuserat på att identifiera funktionerna i atomkärnan. Forskare har lärt sig att alla transformationer inte förekomma med elektroner eller elektronskal, men direkt med kärnorna själva. Att Konvertering radioaktiva kärnor underlättas omvandlingen av vissa andra ämnen. Då fler funktioner i dessa förändringar var okända för forskarna. Men det var klart en sak: deras resultat på något sätt nya grundämnen.

För första gången en sådan kedja av metamorfoser, kunde forskarna att spåra processen för omvandling av radium i radon. De reaktioner som resulterar i en sådan omvandling, tillsammans med en speciell forskare strålning kallas kärnkraft. Att se till att alla dessa processer sker är inne i kärnan i en atom, började forskarna att undersöka, och andra ämnen, inte bara radium.

Öppna typer av strålning

Grund disciplin, vilket kan kräva svar på dessa frågor - det är fysik (årskurs 9). Radioaktiva omvandlingar av atomkärnor är en del av sitt lopp. Genom experiment på uran genomträngande strålning, upptäckte Rutherford två typer av strålning eller radioaktiva transformationer. Mindre genomträngande typ som heter alfastrålning. Senare forskat och betastrålning. Gamma-strålfältet Willard först studerats i 1900. Forskare har visat att fenomenet av radioaktivitet associerad med sönderfallet av atomkärnor. Sålunda, ett förkrossande slag på den styrande fram till tidpunkten för inlämnandet av en atom som en odelbar partikel.

Radioaktiva omvandlingar av atomkärnor: De vanligaste typerna av

Nu anses det att det finns tre typer av transformationer under radioaktivt sönderfall: alfasönderfall, betasönderfall, elektroninfångning, annars känd som K-capture. När alfasönderfall avges från kärnan av en alfapartikel, som är kärnan i en heliumatom. Onödigt radioaktiv kärna omvandlas sålunda till en som har mindre elektrisk laddning. Alpha förfall är speciella ämnen som släpps ut sist i det periodiska systemet. Betasönderfall ingår också i den radioaktiva omvandling av atomkärnor. Sammansättningen av atomkärnan i denna typ ändrar också: den förlorar neutriner eller antineutrinos och elektroner och positroner.

Denna typ av sönderfall åtföljs av en kort våglängd av elektromagnetisk strålning. När den elektroniska fångst av en atomkärna absorberar en av de närmaste av elektroner. I detta fall kan beryllium kärnan förvandlas till ett litium kärna. Denna typ upptäcktes 1938 av amerikanska fysiker av Alvarez familj, som också studerat radioaktiva omvandlingar av atomkärnor. Foton där forskare har försökt att fånga dessa processer innehåller en bild som liknar en suddig moln, på grund av de små mängder av partiklar som studeras.