Радиоактивное разделение электронов и ядер, получение альфа-частиц - ядер гелияК началу XX века ученым было известно, что атом это не простая неделимая частица. Он, по крайней мере, включает в свою структуру такие элементарные частицы, как электроны, существование которых доказал Дж.Дж. Томсон. Сам Томсон считал, что электроны, наподобие изюминок, были впрессованы в положительно заряженное тело атома.Но вскоре были обнаружены и другие частицы, входящие в состав атома. Когда Беккерель обнаружил явление радиоактивности, он выяснил, что часть радиоактивного излучения представляет собой поток электронов. Затем были идентифицированы и другие составляющие. Пьер и Мария Кюри, а затем Э. Резерфорд установили, что часть радиоактивного излучения обладала существенно меньшей проникающей способностью, чем электроны. Этот тип излучения Резерфорд назвал альфа-лучами, а электронному потоку присвоил имя бета-лучей. Поэтому излучаемые радиоактивным атомом электроны называются бета-частицами. Было установлено, что альфа-лучи представляют собой поток альфа-частиц. Как известно, альфа и бета являются первыми буквами греческого алфавита. Примерно в то же время французский химик П. Виллар обнаружил третью составляющую радиоактивного излучения, которая получила имя гамма-лучей, по третьей букве греческого алфавита. Гамма-излучение по свойствам походит на рентгеновские лучи, но имеет меньшую длину волны. Опытным путем Резерфорд установил, что в магнитном поле альфа-частицы отклоняются значительно меньше, чем бета-частицы. Более того, они отклонялись в противоположных направлениях, а это означало, что альфа-частицы, в отличие от отрицательно заряженных электронов, несут положительный заряд. По величине отклонения было вычислено, что масса альфа-частицы по меньшей мере в 2 раза превышает массу иона водорода, имеющего минимальный положительный заряд. Величина отклонения заряженной частицы в магнитном поле зависит как от ее массы, так и от заряда. И если принять, что положительный заряд альфа-частицы такой же, как у иона водорода, это значит, что ее масса вдвое превышает массу того же иона; если же предположить, что заряд альфа-частицы вдвое выше, то ее масса должна в 4 раза превышать массу иона водорода, и т. д. Окончательный ответ на этот вопрос Резерфорд получил в 1909 году, когда поместил радиоактивные образцы в тонкостенную стеклянную трубку, которую, в свою очередь, расположил внутри толстостенной стеклянной трубки, разделив их вакуумом. Альфа-частицы проникали через тонкое стекло, но не могли преодолеть толстых стенок, от которых они «отскакивали» назад, теряя при этом энергию и способность пробиться назад через тонкое стекло, то есть оказывались в ловушке. С помощью электрического поля Резерфорд активировал альфа-частицы, заставив их светиться. В результате ему удалось зафиксировать на пленке спектр гелия, и стало очевидно, что альфа-частицы, испускаемые радиоактивными материалами, являются источником природного гелия. А если альфа-частица — это гелий, значит, ее масса в 4 раза больше массы водородного атома. Из чего следует, что она имеет двойной положительный заряд, если ион водорода принять за единицу. Альфа-частицы при соприкосновении с водородом выбивают быстрые протоны Выбивают ли альфа-частицы протоны из атомов азота Газопаровая камера позволила фотографировать треки бета и альфа-частиц Как азот превратили в кислород Как на смену газопаровой камере пришла вначале диффузионная, потом пузырьковая и наконец искровая Канальные лучи оказались протонами Кризис теории протонно-электронной структуры ядра атома Модель атома Резерфорда позволила объяснить химические процессы Первая модель строения атомов - атомы состоят из атомов водорода Радиоактивное разделение электронов и ядер, получение альфа-частиц - ядер гелия Электронно-протонная модель атома Резерфорда |
|
Разное |
|
|