Мимовільний розпад - атом - Велика Енциклопедія Нафти та Газа
Мимовільний розпад - атом
Мимовільний розпад атомів деяких важких елементів супроводжується виділенням великої кількості атомної, вірніше, внутрішньоатомної енергії, оволодіння та використання якої у мирних цілях служить могутнім засобом подальшого розвитку техніки та підвищення добробуту народу. [1]
При мимовільному розпаді атомів виділяється дуже велика кількість енергії, що частково передається а- і [i-частинкам і повідомляє їм величезну швидкість, що досягає для а-частинок 20 000 км/сек. [2]
Прямим доказом складності будови атома було відкриття мимовільного розпаду деяких елементів, назване радіоактивністю. [3]
Утворення вторинних газових ореолів може бути викликане мимовільним розпадом атомів радіоактивних елементів. Кінцевими продуктами розпаду урану-238 є ізотоп радону-222, гелій-4. При / ( - захопленні утворюються атоми аргоиа-40 за рахунок калію-40. Таким чином, вторинні ореоли інертних газів можуть також служити об'єктом вивчення при 1 пошуках радіоактивної сировини. Зазвичай використовується радонова (еманаційна) зйомка. У зв'язку з цим виявлення газових ореолів радону забезпечує досить хорошу локалізацію аномалій.[4]
Вивчення радіоактивності призвело до англійських вчених Резер-форда і Содді до припущення, що це явище є мимовільним розпадом атомів радіоактивних елементів. [5]
У 1903 р. Резерфорд разом із своїм співробітником Содді встановив, що радіоактивність виникає внаслідок мимовільного розпаду атомів радіоактивного речовини . У 1911 р. (після з'ясування Резерфордом структури атома) стало ясно, що радіоактивність є ядерним процесом. В результаті радіоактивногорозпаду ядра одних хімічних елементів перетворюються на ядра інших елементів. [6]
Прямим доказом складності будови атома було відкриття мимовільного розпаду деяких елементів, назване радіоактивністю. [7]
Виявилося, що заряджені частинки, що випускаються ураном, радієм та іншими радіоактивними елементами, з'являються внаслідок мимовільного розпаду атомів цих речовин, причому в процесі розпаду неминуче відбувається перетворення атомів одних елементів на атоми інших. Так, атоми радію випускають позитивно заряджені частинки (альфа-частинки), перетворюючись при цьому на атоми легшого, зазвичай газоподібного, елемента - радону. Останній також виявився радіоактивним: через деякий час після свого утворення атоми нового елемента, знову випромінюючи альфа-частинки, перетворюються на атоми ще легшого елемента – полонію. Ще через певний проміжок часу ці атоми також розпадаються, і процес розпаду триватиме далі, поки, нарешті, не утворюються атоми стійкого елемента (свинцю), які, отже, не є радіоактивними. [8]
У чистому стані металоаміакати виходять при дії на графіт блакитних розчинів лужних і навіть лужноземельних металів у рідкому аміаку. Такі блакитні, а при більшій концентрації темно-сині розчини легко утворюються при дії рідкого аміаку на метали і є цікавим явищем мимовільного розпаду атомів металу на заряджені безбарвні іони Ме або Ме2, оточені в розчині молекулами аміаку, і на електрони, що заряджають негативно молекули , причому аміак забарвлюється у синій колір. [10]
Відкриття радіоактивності поставило перед фізиками питання: як з'являється радіоактивне випромінювання. У 1903 р. Резерфорд та Содівисловили гіпотезу про те, що радіоактивне випромінювання утворюється при мимовільному розпаді атомів. По цій гіпотезі атоми радіоактивних елементів, на відміну атомів простих елементів, нестійкі і іноді то один, то інший атом мимоволі розпадається. [12]
Відкриття радіоактивності поставило перед фізиками питання: як з'являється радіоактивне випромінювання. У 1903 р. Резерфорд і Содді висловили гіпотезу у тому, що радіоактивне випромінювання утворюється при мимовільному розпаді атомів . По цій гіпотезі атоми радіоактивних елементів, на відміну атомів простих елементів, нестійкі і іноді то один, то інший атом мимоволі розпадається. [13]
Нехай гамільтоніан незбуреної системи має стани, що належать як дискретному, так і безперервному спектрам енергії, але такі, що вони відносяться до однакових її значень. Приклад подібних станів ми бачили в § 29: збуджений атом може мати енергію, достатню для розпаду на позитивний іон і вільний електрон, але останній залишається пов'язаним, оскільки при мимовільному розпаді атома не виконувався б закон збереження парності стану. Нагадуємо, що й гамільтоніан є парна функція координат, то системі зберігається повна парність хвильової функції. [14]
Низка фактів вказує на те, що атом не є неподільною часткою. На це вказують найпростіші досліди електризації тіл тертям. Метал, втрачаючи при нагріванні негативно заряджені частинки – електрони, сам заряджається позитивно. Далі відомі явища мимовільного розпаду атомів деяких елементів з утворенням дрібніших електрично заряджених частинок. Це явище радіоактивності, яке більш докладно розглядається нижче. Є низка інших явищ, що підтверджують складнуструктуру атома [15]