|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ВАЖЛИВІ НАУКОВІ ВІДКРИТТЯ
Радіоактивність. Історія та суть наукового відкриття
Довідник / Найважливіші наукові відкриття Відкриття Рентгену чудово не тільки з'явилася можливість зрозуміти будову речовини і численними практичними застосуваннями. Це відкриття схвилювало думку вчених, які вже вирішили, що будівлю фізики збудовано і в природі більше немає нічого не відомого людині. Схвильований був повідомленням про виявлення рентгенівських променів і члена Французької Академії Беккерель. Анрі Беккерель (1852–1908) спочатку працював дорожнім інженером, але незабаром захопився, подібно до свого батька та діда, науковими дослідженнями. У 35 років Анрі Беккерель захищає докторську дисертацію, у 40 років стає професором. Він вивчає явище флуоресценції. Йому дуже хочеться розгадати природу таємничого свічення деяких речовин під впливом сонячного випромінювання. Беккерель збирає величезну колекцію хімічних речовин, що світяться, і природних мінералів. У своїй доповіді на конгресі Беккерель вказував, що йому здавалося дуже малоймовірним, щоб рентгенівське проміння могло існувати в природі тільки в тих складних умовах, в яких вони виходять у дослідах. Рентгена. Беккерель, близько знайомий із дослідженнями свого батька з люмінесценції, звернув увагу на той факт, що катодні промені в дослідах Рентгена виробляли при ударі одночасно і люмінесценцію скла та невидимі Х-промені. Це привело його до ідеї, що будь-яка люмінесценція супроводжується одночасно випромінюванням рентгенівських променів. Цю ідею вперше висловив Пуанкаре. У своїй докторській дисертації М. Кюрі-Склодовська пише з цього приводу "Перші рентгенові трубки не мали металевого антикатода: джерелом рентгенівських променів служила піддана дії катодних променів скляна стінка; при цьому вона сильно флуоресціювала. Можна було поставити питання, чи не є випромінювання рентгенівських променів непремен . Декілька днів Беккерель обмірковує намічений ним експеримент, потім вибирає зі своєї колекції подвійну сірчанокислу сіль урану і калію, спресовану в невеликий коржик, кладе сіль на фотопластинку, заховану від світла в чорний папір, і виставляє платівку із сіллю на сонці. Під впливом сонячних променів подвійна сіль почала яскраво світитись, але на захищену фотопластинку це свічення не могло потрапити. Беккерель ледь дочекався моменту, коли фотопластинку можна було дістати із проявника. На платівці виразно проступало зображення коржика із солі. Невже все правильно, і сіль у відповідь на опромінення сонячними променями випромінює не тільки світло, а й рентгенівське проміння? Беккерель перевіряє себе ще й ще раз. 26 лютого 1896 року настали похмурі дні, і Беккерель із жалем ховає приготовлену до експерименту фотопластинку із сіллю у стіл. Між коржом солі та фотопластинкою цього разу він поклав маленький мідний хрестик, щоб перевірити, чи пройде крізь нього рентгенівське проміння. Ймовірно, деякі відкриття у науці завдячують своїм походженням поганій погоді. Якби кінець лютого 1896 року у Парижі був сонячний, був би виявлено одне з найважливіших наукових явищ, розгадка якого призвела до перевороту у сучасній фізиці. 1 березня 1896 року Беккерель, так і не дочекавшись появи сонця на небі, вийняв з шухляди ту саму фотопластинку, на якій кілька днів пролежали хрестик і сіль, і про всяк випадок виявив її. Яке ж було його здивування, коли він побачив на виявленій фотопластинці чітке зображення і хрестика, і коржі з сіллю! Значить, сонце та флуоресценція тут ні до чого? Як першокласний дослідник, Беккерель не похитнувся серйозно випробувати свою теорію і почав досліджувати дію солей урану на платівку в темряві. Так виявилося, і це Беккерель довів послідовними дослідами, що уран та його з'єднання безперервно випромінюють без ослаблення промені, що діють на фотографічну пластинку і, як показав Беккерель, здатні також розряджати електроскоп, тобто створювати іонізацію. Відкриття це викликало сенсацію. Особливо вражала здатність урану випромінювати спонтанно, без будь-якого зовнішнього впливу. Рамзай розповідає, що коли восени 1896 року він разом з лордом Кельвіном (В. Томсоном) і Д. Стоксом відвідав лабораторію Беккереля, то ці знамениті фізики дивувалися, звідки міг би взятися невичерпний запас енергії в солях урану. що уран служить свого роду пасткою, яка вловлює нічим іншим не виявлену променисту енергію, що доходить до нас через простір, і перетворює її на таку форму, як вона робиться здатною виробляти хімічні дії". Перше у світі повідомлення про існування радіоактивності було зроблено Анрі Беккерелем на засіданні Паризької академії наук 24 лютого 1896 Відкриття явища радіоактивності Беккерелем можна віднести до найбільш видатних відкриттів сучасної науки. Саме завдяки йому людина змогла значно поглибити свої знання в галузі структури та властивостей матерії, зрозуміти закономірності багатьох процесів у Всесвіті, вирішити проблему оволодіння ядерною енергією. Вчення про радіоактивність вплинуло на розвиток науки, причому за порівняно невеликий проміжок часу. Вивчаючи властивості нових променів, Беккерель спробував пояснити їхню природу. Однак він не міг дійти чітких висновків і тривалий час дотримувався помилкової точки зору, за якою радіоактивність, можливо, є формою тривалої фосфоресценції. Незабаром до дослідження нового явища включилися інші вчені, і, насамперед, подружжя П'єр та Марія Кюрі. Молода польська дослідниця Марія Склодовська (1867–1934), проявивши видатні здібності та величезну працьовитість, у 1894 році отримує два дипломи ліценціату – з фізики та математики – у знаменитій Сорбонні, Паризькому університеті. Спочатку вона бере тему для дослідження у професора Г. Ліппмана, і починає вивчати магнітні властивості загартованої сталі. Розробка теми наводить її до Паризької школи індустріальної фізики та хімії. Там вона знайомиться з П'єром Кюрі (1859–1906) та продовжує експерименти у його лабораторії. У липні 1895 року П'єр і Марія стали подружжям. Після народження дочки у вересні 1897 року Марія Склодовська-Кюрі вирішує розпочати роботу над докторською дисертацією. Важливо було чітко сформулювати завдання дослідження. У цей час вона дізнається про відкриття Беккереля. Марія Кюрі розпочала свої дослідження з терплячого вивчення великої кількості хімічних елементів: чи не є деякі з них, подібно до урану, джерелами "променів Беккереля"? Дослідження радіоактивності уранових сполук призвело до висновку, що радіоактивність є властивістю, що належать атомам урану, незалежно від того, чи входять вони в хімічну сполуку чи ні. При цьому вона "вимірювала напруженість уранових променів, користуючись їхньою властивістю повідомляти повітря електропровідність". Цим іонізаційним методом вона переконалася в атомній природі явища. "Тоді я зайнялася дослідженнями, чи не існує інших елементів, що володіють тією самою властивістю, і з цією метою вивчила всі відомі на той час елементи, як у чистому вигляді, так і в сполуках. Я знайшла, що серед цих променів тільки сполуки торію випускають промені, подібні до променів урану". Досліди Марії Склодовської-Кюрі з вивчення руд показали, що деякі уранові та торієві руди мають "аномальну" радіоактивність: їхня радіоактивність виявилася набагато сильнішою від того, що можна було очікувати від урану і торію. "Тоді я висунула гіпотезу, - писала Марія Склодовська-Кюрі, - що мінерали з ураном і торієм містять невелику кількість речовини, набагато більш радіоактивної, ніж уран і торій; ця речовина не могла належати до відомих елементів, тому всі вони вже були досліджені; це мав бути новий хімічний елемент. Розуміючи важливість перевірки цієї гіпотези, П'єр Кюрі залишив дослідження кристалів і приєднався до роботи, задуманої Марією. Для своїх дослідів вони вибрали уранову смолку, що добувалась у місті Сент-Іоахімсталі в Богемії. Попри труднощі, дослідження просувалися успішно. Хоча зарплати П'єра Кюрі насилу вистачало для покриття різноманітних витрат, вони все ж таки вирішили взяти помічника для проведення хімічних досліджень. Ним став молодий Жак Бемон. Головні зусилля вчених було спрямовано виділення радію з відходів уранової смолки, оскільки було показано, що його легше відокремити. Чотири роки пішло на цю важку роботу, що проводилася в несприятливих умовах і вимагала маси праці та сил. В результаті Марії та П'єру вдалося отримати з 8 тонн відходів іоахімстальської уранової смолки перший у світі дециграм радію, оцінений тоді у 75 800 золотих франків (15 600 доларів). Напружена праця принесла щедрі результати. 18 липня 1898 року П'єр і Марія Кюрі на засіданні Паризької Академії наук виступили з повідомленням "Про нову радіоактивну речовину, що міститься в смоляній обманці". Вчені заявили: "Речовина, яку ми витягли зі смоляної обманки, містить метал, який ще не описаний і є сусідом вісмуту за своїми аналітичними властивостями. Якщо існування нового металу підтвердиться, ми пропонуємо назвати його полонієм, на ім'я батьківщини одного з нас". У цій роботі вперше явище, що вивчається, названо радіоактивністю, а промені - радіоактивними. Активність нового елемента - полонію - виявилася в 400 разів вищою за активність урану. В результаті хімічного аналізу з уранової смолки вдалося також виділити елемент барій, який мав відносно сильну радіоактивність. При виділенні хлориду барію з водного розчину кристалічному вигляді радіоактивність переходила з маткового розчину в кристали. Спектральний аналіз цих кристалів показав наявність нової лінії, "яка, мабуть, не належить жодному з відомих елементів". 26 грудня 1898 року з'являється наступна стаття подружжя Кюрі і Ж. Бемона- "Про одну нову, сильно радіоактивну речовину, що міститься в смоляній руді" дуже близький за своїми хімічними властивостями до барію. Новий елемент вони запропонували назвати радієм. Активність виділеного хлориду радію у 900 разів перевищувала активність урану. Відкриттям полонію та радію починається новий етап в історії радіоактивності. Наприкінці січня 1899 року Склодовська-Кюрі висловила припущення про сутність радіоактивного випромінювання, про його матеріальний характер. Вона вважала, що радіоактивність може бути властивістю, властивою лише важким елементам. У тому ж році А. Деб'єрн, перевіряючи гіпотезу Марії Кюрі про наявність в урановій смолці інших радіоактивних елементів окрім радію та полонію, зробив чергове відкриття: із смолки можна виділити високорадіоактивну речовину, що відокремлюється при фракціонуванні з рідкісноземельними елементами та титаном. Хімічні властивості нової речовини відрізнялися від властивостей радію та полонію, а його активність у 100 000 разів перевищувала активність урану. У 1900 році А. Деб'єрн повідомив про виділення цього нового радіоактивного елемента, названого актінієм. Таким чином, на початку XX століття було відомо п'ять радіоактивних речовин: уран, торій, полоній, радій, актіній. Марія і П'єр Кюрі були єдиними вченими, вивчали явище радіоактивності. Анрі Беккерель продовжував дослідження урану у Парижі. Г. Шмідт у Німеччині одночасно з Кюрі виявив радіоактивність торію. В 1899 німецькі вчені С. Мейєр, Е. Швейдлер і незалежно від них Ф. Гізель продемонстрували відхилення "променів Беккереля" в магнітному полі. У Німеччині Ю. Ельстер і Г. Гейтель в 1899 році повідомили про перший спостерігається випадок хімічної невіддільності радіоелементів і підтвердили атомарний характер радіоактивності. В Англії нове явище стало центром уваги у лабораторіях У. Крукса та У. Рамзая. Вивчали радіоактивність та інших наукових центрах Європи. 1906 року П'єр Кюрі загинув внаслідок нещасного випадку. Марія Кюрі, одужавши від цього потрясіння, продовжувала працювати над вивченням явища радіоактивності, яка незабаром стала однією з найважливіших областей сучасної науки і привернула увагу багатьох талановитих дослідників. Автор: Самін Д.К.
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ Intel розробляє нові специфікації SSD для ультрабуків ▪ Синхронні регулятори DC-DC Texas Instruments LM76002/3 ▪ Місячна пил вбиває клітини людини і змінює ДНК ▪ Дорослі та діти сприймають час по-різному ▪ Суперспалах на Сонці може знищити всю електроніку на Землі
▪ розділ сайту Антени. Добірка статей ▪ стаття Мікромолотилка. Креслення, опис ▪ стаття Поводковий вузол на основі зміїного вузла. Поради туристу ▪ стаття Напівпровідникові матеріали та вироби. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки ▪ Просторова селекція сигналів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Рекомендуємо цікаві статті розділу 
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page