Главная >> Физика. 9 класс. Пурышева

Глава 4. Элементы квантовой физики

§ 47. Радиоактивность

Каковы свойства рентгеновского излучения?

Как действует магнитное поле на заряженные частицы?

1. В начале 1896 г. французским физиком Анри Беккерелем (1852—1908) было обнаружено неизвестное ранее невидимое излучение сильной проникающей способности. С этого открытия началась новая эпоха в развитии научного знания.

Исследуя рентгеновское излучение, Беккерель проводил эксперименты с некоторыми веществами, в том числе с солями урана, и полагал, что под действием солнечных лучей уран испускает излучение, подобное рентгеновскому. На фотопластинку, завёрнутую в плотную бумагу, он положил крупинки урановой соли и выставил на солнечный свет. После проявления пластинка почернела как раз в тех местах, где лежала соль. Однажды учёный обнаружил, что почернение пластинки происходит и в том случае, когда уран предварительно не освещался солнечным светом. Это означало, что уран самопроизвольно испускает какое-то излучение.

В 1898 г. французские учёные Мария Склодовская-Кюри (1867—1934) и Пьер Кюри (1859—1906) выделили из урановой руды два новых химических элемента — радий и полоний, которые тоже самопроизвольно испускали невидимое излучение, подобное излучению урана, но гораздо более мощное.

Способность некоторых веществ к самопроизвольному излучению назвали радиоактивностью, а вид излучения — радиоактивным.

2. В 1899 г. Э. Резерфорд экспериментально обнаружил, что радиоактивное излучение имеет сложный состав.

Опыт, поставленный Резерфордом, схематично представлен на рисунке 136. В толстостенный свинцовый сосуд, имеющий небольшое отверстие, помещалась крупинка радия. На выходящее из отверстия излучение действовало сильное магнитное поле, линии индукции которого перпендикулярны исходящему пучку. После проявления фотопластинки, расположенной напротив радиоактивного пучка, были обнаружены три пятна, а не одно, как ожидалось. Одно пятно располагалось в центре, строго напротив отверстия, два других — по разные стороны от центрального пятна. Поскольку два пучка отклонились в магнитном поле, значит, они представляют собой потоки противоположно заряженных частиц.

Положительно заряженные частицы назвали альфа-частицами, а соответствующее излучение — α-излучением; отрицательно заряженные частицы были названы бета-частицами, а излучение — β-излучением.

Природа третьего, нейтрального излучения, на которое не действовало магнитное поле, была выявлена годом позже. Его назвали гамма-излучением.

Дальнейшие исследования показали, что α-частицы — это ядра атома гелия, β-частицы — электроны, а γ-излучение представляет собой поток электромагнитного излучения или поток фотонов. Длина волны γ-излучения ещё меньше, чем рентгеновского, и лежит в диапазоне 10^-10 — 10^-13 м.

Энергия испускаемых при радиоактивности частиц может иметь значения, в сотни тысяч и миллионы раз превосходящие энергию в химических реакциях.

Окончание >>>