(3 оценок, среднее: 4,67 из 5)
Загрузка...
Учебная работа. Радиоактивность. Открытие Беккереля
РАДИОАКТИВНОСТЬ.
Открытие Беккереля.
Мысль о сложном строении атомов высказывалась за длительное время до того, как были получены экспериментальные данные, позволив-шие сделать современную модель атома. Посреди учёных, вы-сказывавших эту идею, следует особо отметить российского ре-волюционера Н. А. Морозова, который ещё в 80-90-х годах прошедшего столетия, основываясь на повторяющемся законе Менделеева, тщательно разработал теорию строения атома из электронных зарядов. В 1912 г. удалось получить убедитель-ные подтверждения действительности существования атомных ядер. Но история наших познаний о атомных ядрах начинается с наиболее ранешнего периода.
Ядерную летопись следует вести с 1896 г. Началось всё с одной научной ошибки, либо, чтоб быть наиболее четким, с неверной научной догадки.
вопросец стоял о природе таинственных тогда «X-лучей», открытых незадолго перед сиим (1895 г.) Рентгеном и назы-ваемых сейчас рентгеновскими лучами. Учёные всех государств нахо-дились тогда под впечатлением этого открытия. Работа Рент-гена кропотливо изучалась и дискуссировалась. Французский учёный Анри Беккерель направил внимание на указание Рентгена о том, что обнаруженные им невидимые глазом рентгеновские лучи выходят из конца стеклянной трубки, светящейся желто-вато-зелёным светом, напоминающим свет флюоресцирующих веществ. И жёлто-зелёное свечение, и рентгеновские лучи вы-ходили из 1-го и такого же места стеклянной трубки. Это не было случайностью. В трубке, с которой создавал свои исследования Рентген, появление «X-лучей» постоянно сопро-вождалось желтовато-зелёным свечением стекла.
Беккерель длительное время занимался исследованием разных флюоресцирующих веществ, которые под воздействием солнечного освещения начинают источать собственный свой, соответствующий для их свет.
Идея, которая послужила толчком к опытам Беккереля, была ординарна — не является ли флюоресценция предпосылкой рент-геновских лучей? Быть может, рентгеновские лучи сущест-вуют постоянно, когда есть флюоресценция? на данный момент, в свете на-ших познаний о строении атома и природе рентгеновских лучей, эта идея кажется несуразной, но в то время, когда природа этих лучей была неведома, это предположение чудилось полностью естественным.
нужно сказать, что Беккерелю подфартило. По счастливой случайности в качестве флюоресцирующего вещества он брал одну из солей урана — двойную сернокислую соль урана и калия. Это событие предназначило фуррор опыта. Сам опыт был очень прост и состоял в последующем.
Фотографическая пластинка кропотливо обворачивалась в чёрную бумагу, не прозрачную для видимых лучей. Поверх бумаги на пластинку помещалась двойная сернокислая соль урана-калия. Опосля этого пластинка выставлялась на броский солнечный свет. По истечении нескольких часов пластинка проявлялась с соблюдением всех нужных предосторож-ностей. При всем этом на пластинке было найдено тёмное пятно, напоминающее по собственной форме контуры флюоресци-рующего вещества. Серией контрольных опытов Беккерель показал, что это потемнение возникло в итоге деяния на фотографическую пластинку лучей, исходящих из двойной сернокислой соли урана-калия и проходящих через непрони-цаемую для солнечного света чёрную бумагу.
Поначалу Беккерель не колебался в том, что это и есть рентгеновские лучи. Но весьма скоро он сообразил, что ошибся. Случилось в один прекрасный момент так, что денек, в который он произ-водил свои опыты, был облачным, и соль урана практически не флюоресцировала. Полагая, что опыт будет неудачен, он убрал пластинку вкупе с двойной сернокислой солью урана-калия в шкаф, где она и пролежала несколько дней. Перед новеньким опытом, не будучи уверенным в пригодности данной для нас пластинки, он её показал. К собственному удивлению, он нашел на; пластинке потемнение, представляющее отпечаток соли, причём интенсивность отпечатка была необычно мощной. Меж тем в тёмном шкафу соль не флюоресцировала. Следо-вательно, дело было совсем не в флюоресценции: что-то дейст-вовало на пластинку и без неё.
Было разумеется, что Беккерель столкнулся с какими-то новенькими лучами. Весьма скоро удалось установить, что эти лучи должны своим появлением урану. Лишь те из флюоресцирующих веществ, в состав которых заходил уран, действовали на фотографическую пластинку. На фотопла-стинку действовали любые соли урана. Но посильнее всего действовал сам уран.
Лучи, открытые Беккерелем, несколько идентичны с лучами Рентгена. Они действуют на фотопластинку, проходят через чёрную бумагу и слои сплава маленькой толщины. Есть, но, и огромное различие меж этими лучами. Рентгеновские лучи появляются при электронном разряде, происходящем в очень разрежённом газе. давление газа обязано быть порядка одной миллионной толики атмосферного давления. К электродам, меж которыми происходит разряд, нужно приложить очень высочайшее напряжение, — в сотки раз превышающее напряжение в 110 вольт, которым мы поль-зуемся в обыденной жизни. Рентгеновские лучи появляются при этих критериях независимо от природы газа, наполняющего рентгеновскую трубку, также независимо от вещества, из которого изготовлены электроды.
Лучи Беккереля не требуют никакого электронного напря-жения, ни огромного, ни малого. Не нужен и разрежённый газ. Рентгеновские лучи появляются лишь в присутствии электриче-ского разряда; лучи Беккереля излучаются постоянно, всё время, безпрерывно. Но их испускает лишь уран. Лишь ли уран? Этот вопросец и был поставлен Марией Склодовской-Кюри.
Поиски Марии Кюри были долгосрочны и неописуемо трудны. Они длилось около 2-ух лет, в течение которых было изучено большущее количество разных солей, минера-лов, рудных пород. В конце концов, Кюри достигнула фортуны. Оказалось, что соли тория также испускают лучи Беккереля. Так же, как и в случае урана, оказалось, что интенсивность беккерелевых лучей тем больше, чем больше тория содержалось в веществе, и что незапятнанный торий по сопоставлению с его соедине-ниями различается большей интенсивностью.
В поисках веществ, испускающих беккерелевы лучи, Мария Кюри не воспользовалась фотографической пластинкой. Она при-меняла другое замечательное свойство этих лучей, обнару-женное Беккерелем.
В собственных первых опытах он увидел, что под воздействием лучей, испускаемых ураном, воздух становится проводни-ком электро энергии. Это замечательное свойство беккерелевых лучей очень упрощает поиски веществ, которые их источают.
Испытание вещества делается просто. Заряжают электроскоп — устройство, позволяющий определять электронные заряды. Когда электроскоп заряжают, листочки его, прикреп-лённые к железному стержню, отталкиваются друг от друга и расползаются на некий угол, тем больший, чем больший заряд получает электроскоп. В таком положении листочки будут находиться до того времени, пока на стерженьке электроскопа будет сохраняться заряд. Заряд же будет со-храняться только в том случае, если листочки будут отлично изолированы от корпуса электроскопа. Воздух, как понятно, является неплохим изолятором, потому обычно листочки, отошедшие друг от друга, достаточно длительно сохраняют своё положение. Стоит, но, ^внести в электроскоп мало урана либо его солей, как он стремительно разрядится, листочки спадут и объединятся вместе. Так, в течение практически двух-трёх минут можно установить, испускает ли испытуемое вещество лучи Беккереля либо нет (следует отметить, что этот обычной метод обнаружения веществ, излучающих лучи Беккереля, находит для себя применение и доныне).
Продолжая свои поиски, Кюри наткнулась на удиви-тельный факт. Оказалось, что урановая смоляная обманка — руда, из которой добывают железный уран, испускает беккерелевы лучи с еще большей интенсивностью, чем незапятнанный уран. сделалось ясно, что в смоляной обманке находится в виде примеси некое новое вещество, способное испускать лучи Беккереля с весьма большенный интенсивностью, ибо малая примесь этого вещества, ускользавшая от внимания химиков, источала посильнее, чем уран, которого в руде было несрав-нимо больше. Долгим и упрямым трудом Марии Кюри, ра-ботавшей вкупе со своим супругом Пьером Кюри, удалось выделить два новейших вещества — носителей беккерелевского излучения. Всем субстанциям, способным источать лучи Беккереля, Мария Кюри отдала общее название- радиоактивные (что означает способные испускать лучи), а само явление — испускание этих лучей — получило заглавие радиоактивности. В даль-нейшем и сами лучи, открытые Беккерелем, стали именовать радиоактивными лучами.
Два новейших вещества, открытых Кюри, не находились в перечне ранее узнаваемых частей (уран и торий были извест-ны за длительное время до открытия Беккереля). Это были новейшие элементы. один из их был назван полонием (в честь Польши — родины Марии Склодовской-Кюри). иной радиоактивный элемент, схожий по хим свойствам с барием, окрестили радием.
Открытие радия было величавым делом. По собственному значению его можно смело поставить в один ряд с открытием лучей Беккереля либо Рентгена. Интенсивность излучения радия ока-залась в миллион раз больше интенсивности лучей урана. Это количественное различие привело к огромным последствиям. Благодаря силе радиевого излучения удалось подметить целый ряд новейших параметров радиоактивных лучей, а некие из их отыскали для себя скоро и практическое применение.
О свойствах радиоактивного излучения
В один прекрасный момент Беккерель брал у Пьера Кюри маленькое коли-чество продукта радия, заключённого в стеклянную трубочку, с тем, чтоб показать его характеристики студентам на лекции. Трубочку с радием он положил в жилетный кармашек. несколько часов он проходил с радиевым продуктам. Через несколько дней он нашел у себя на коже, в том месте, которое находилось против жилетного кармашка, покраснение, на-поминавшее по собственной форме трубочку с продуктам радия. Ещё через несколько дней Беккерель ощутил сильную боль (физическое или эмоциональное страдание, мучительное или неприятное ощущение), кожа начала лопаться, образовалась язва. Он принуждён был обратиться к доктору. доктор вылечивал эту рану так же, как вылечивают ожог. Примерно через два месяца рана зарубцевалась. Пьер Кюри сделал на для себя ряд опытов с целью про-верки и уточнения деяния лучей радия, о котором сказал ему Беккерель. Сообщение подтвердилось. Десятичасовое об-лучение кожи на руке продуктам радия привело через несколько дней к таковым же последствиям: краснота, воспаление (Воспаление — сложная местная реакция организма на повреждение), открытая рана, на исцеление которой пригодилось четыре месяца.
Опытами Кюри заинтересовался доктор Данло, который занялся периодическим исследованием деяния лучей радия на звериных, а потом и на людей. Скоро выяснилось, что сла-бые дозы лучей радия способны в неких вариантах оказы-вать благотворное воздействие на организм. К примеру, они отлично излечивали разные дерматологические био деяния лучей радия приняло широкий нрав. Через некое время было увидено, что лучи радия по-разному действуют на разные клеточки и ткани (Строение тканей живых организмов изучает наука гистология). Те клеточки, которые стремительно раз-множаются, в особенности очень мучаются от разрушительного деяния лучей радия. Это выдающееся открытие сходу оп-ределило практическую Ценность лучей. Радий сделался неоце-нимым ассистентом докторов в борьбе со ужасным бичом населения земли — раковыми болезнями.
Раковая представленный новообразованной тканью (Совокупность различных и взаимодействующих тканей образуют органы)«> представленный новообразованной тканью«>опухоль (патологический процесс, представленный новообразованной тканью) состоит из очень стремительно размно-жающихся клеток, потому лучи радия действуют на неё го-раздо разрушительнее, чем на обычные здоровые ткани (Строение тканей живых организмов изучает наука гистология). Исцеление радием делается последующим образом: продукт радия, помещённый в золотой футляр, располагают может быть поближе к неоплазия и в течение некого времени произ-водят облучение. Если болезнь не очень запущена и если представленный новообразованной тканью«>опухоль (патологический процесс, представленный новообразованной тканью) не очень глубоко залегает в организме, сходу же опосля получения первых мощных его препаратов.
Оказалось, что лучи радия, так же как и солнечные лучи, способны возбуждать флюоресценцию разных флюоресци-рующих веществ. совсем микроскопичные толики радия принуждают ярко сиять в мгле экраны из сернистого цинка, платиносинеродистого бария и остальных подобных веществ.
Примешивая к сернистому цинку жалкие толики радия, мы получаем состав, безпрерывно светящийся в мгле. Сиим и пользовались, к примеру, для производства часов со све-тящимся циферблатом. Во время первой мировой войны светящимся составом обмазывались ружейные прицелы, чтоб мо-жно было целиться в мгле. Нередко им покрывают стрелки и деления разных устройств, чтоб можно было и в мгле созидать их показания. Светящиеся составы используются и на данный момент в почти всех отраслях техники и в военном деле.
Энергия, излучаемая радием
Флюоресцирующие вещества источают собственный свет лишь тогда, когда они за ранее освещены солнечным светом. Если предохранить флюоресцирующие вещества от попадания на их солнечных лучей, то они перестают сиять.
Когда было установлено, что и лучи радия тоже вызывают флюоресценцию, учёные сходу же увидели, что дело тут обстоит очень своеобразно. Крупинка радия, примешанная, к примеру, к сернистому цинку, принуждает его флюоресциро-вать безпрерывно. И денек, и ночь (то есть темное время суток), и недельку, и месяцы, и год велось наблюдение, а сернистый цинк продолжал флюорес-цировать без приметного ослабления интенсивности испускае-мого им света. вышел очень феноминальный итог. Если флюоресценция вызывается радиоактивными лучами, то радий «испускает эти лучи без видимого ослабления интенсив-ности непрерывна и неопределённо длительно.
Как это быть может? Ведь, наверняка, эти лучи, как и всякие остальные, владеют энергией? Выходит, что радий безпрерывно испускает энергию? Ответ на этот вопросец отдал Пьер Кюри.
Скоро опосля получения мощных препаратов радия он увидел, что вещество, содержащее радий, постоянно теплее, чем окружающие предметы. Сиим обстоятельством он и решил пользоваться для измерения энергии, выделяемой радием. Он брал калориметр — устройство, обычно используемый для измерения термический энергии. Калориметр имел довольно толстые стены, чтоб радиоактивные лучи нацело поглощались их и во льду, которым он был заполнен. Потому что к тому времени экспериментальные данные о поглощении радиоактивных лучей разными телами были довольно отлично известны, таковой калориметр можно было сравнимо просто высчитать. О величине энергии, выделяемой радием, можно было судить по количеству растаявшего льда. Зная, сколько тепла требуется на расплавление 1-го грамма льда (сокрытая теплота плавления) и, взвесив количество расплавившегося льда, мож-но установить, сколько тепла за избранный для исследова-ния просвет времени выделяет взятое количество радия. Отсюда просто высчитать, сколько энергии выделяет один гр радия в секунду.
Из этих измерений Кюри нашёл, что один гр радия выделяет в час 140 малых калорий. 140 малых калорий — это маленькая энергия (напомним, что малая калория — это количество тепла, способное подогреть один гр воды на один градус Цельсия). Таковым образом, энергия, выделяе-мая радием, так мала, что количество её, нужное для нагревания 1-го стакана воды до кипения, выделится одним граммом радия лишь в течение 6 суток.
Энергия, выделяемая радием в один час, невелика. Но ведь она выделяется безпрерывно в протяжении весьма огромного промежутка времени. Как следует, в общем радий выделяет огромное количество энергии. Возникает естественный вопросец, откуда же радий черпает эту энергию?
Одним из главных законов физики является законсохра-нения и перевоплощения энергии. Этот законустановлен на основании наблюдений и исследовательских работ, обхватывающих и обоб-щающих все известные в науке факты.
Согласно этому закону энергия не возникает и никогда не пропалает; возможны только переходы энергии из одной формы в другую.
Необходимо подчеркнуть тут, что величавый российский учёный М. В. Ломоносов, 1-ый открывший существование закона сохранения вещества, ясно лицезрел, что есть законы сохранения и остальных главных природных величин и, следо-вательно, предвосхитил открытие закона сохранения и превра-щения энергии. В его «Рассуждении о твёрдости и воды тел» мы находим такие примечательные строчки: «Все перемены, в натуре случающиеся, такового сущность состо-яния, что сколько чего же у 1-го тела отнимется, столько присовокупится к другому. Так, нежели где убудет несколько материи, то умножится в другом месте; сколько часов поло-жит кто на бдение, столько же сну отнимет. Сей всеобщий естественный закон простирается и в самые правила движения, ибо тело, движущее своею силой другое, столько же оные у себя теряет, сколько докладывает другому, которое от него движение получает».
Энергия радиоактивных веществ выделяется в виде радио-активных лучей и притом безпрерывно. 1-ое время никак не удавалось связать это выделение энергии с любым изме-нением самих радиоактивных веществ. Чудилось, что припас данной для нас энергии в радиоактивных субстанциях безграничен.
Затруднение, возникшее в связи с излучением радия, усу-гублялось ещё остальных фактов, добытых учёными.
естественно, что когда мы хотим изучить какое-нибудь,
явление, то до этого всего отыскиваем, какие силы природы влияют
на это явление, что способно поменять нрав его. Когда
такие силы найдены, легче наметить путь, по которому нужно
идти, чтоб связать рассматриваемое явление с иными, ранее отлично изученными. Но и тут исследователей по-стигла беда. Они не смогли отыскать никаких средств, спо-собных подействовать на радий. Ни самые высочайшие либо низкие температуры, ни самые мощные электронные и магнитные поля, ни большие давления, ни наисильнейшие хим реактивы, одним словом, ни одно из всех могущественных средств физической лаборатории не могло оказать воздействия на способность радия источать энергию.
Сначала нашего столетия слово радий было у почти всех на устах. Загадка радиоактивности тревожила всех учёных, осо-бенно физиков, и практически они все стремились отыскать разъяснение сиим, казавшимся загадочными, фактам. Путь был один — изу-чать характеристики радиоактивных лучей и находить следы каких-то конфигураций, происходящих с радием. Но как находить?
Стремясь разгадать тайну радиоактивности, учёные шли разными способами, и результаты их большой творческой работы не замедлили сказаться.
Альфа-, бета- и гамма-лучи
Мы уже упоминали о бессчетных попытках воздействовать на способность радия источать радиоактивные лучи. Эти пробы не привели ни к какому результату. Но, пытаясь повлиять на радий магнитным полем, Пьер и Мария Кюри нашли, что хотя лучеиспускающая способность радия при помещении его в магнитное поле не изменяется (интенсивность излучения остаётся постоянной), сами радиоактивные лучи претерпевают мощное изменение при прохождении через магнитное поле. Однородный до вступления в магнитное поле луч делится полем на два луча. один из этих лучей рас-пространяется так, как если б магнитное поле на него совсем не действовало; иной луч под воздействием поля резко изменяет направление собственного движения.
Ко времени опытов Беккереля физикам уже были известны лучи, способные отклоняться в магнитном поле. Это были лучи, образованные потоком электрически заряженных частиц, передвигающихся в одном направлении. Из направления отличия можно найти символ заряда, т. е. установить, является ли заряд частички положительным либо отрицательным. Наиболее подробные сведения могли быть получены при наблюдении движения этих частиц в магнитном и электронном полях. Как мы увидим дальше, в этом случае может быть найти не только лишь заряд, да и его отношение к массе передвигающейся частички. Из опытов Кюри вытекало, что передвигающиеся заряды отрицательны, а измеренное отношение заряда к массе оказа-лось равным 5,3-1017 электростатических единиц на гр. Таковым же отношением заряда к массе владеют электроны, имеющие отрицательный электронный заряд. Из этого сопо-ставления можно было заключить, что по последней мере часть лучей, испускаемых радием, представляет собой поток движу-щихся электронов.
Была измерена величина скорости электронов, испускаемых радием. Она оказалась очень большенный. Некие из элек-тронов имели скорость, близкую к скорости света, т. е. около 3.00 000 км в секунду.
Эти исследования мало приоткрыли загадочное покры-вало, окутывающее радиоактивные лучи, — оказалось, что часть их представляет собой поток передвигающихся электронов. Но что все-таки представляет собой иная часть лучей, которая не отклоняется магнитным полем?
За её исследование взялся Резерфорд. Он увидел, что неотклоняемая в магнитном поле часть радиоактивных лучей владеет таковыми же необычными чертами в поглощении, как и весь пучок. Отлично было понятно и ранее, что при прохождении радиоактивных лучей через вещество различной толщины они поглощаются поначалу весьма очень, а потом медлительно, так что, в общем, они могут проходить через зна-чительные толщи вещества. Потому можно было мыслить, что радиоактивные лучи неоднородны и представляют собой «смесь» разных лучей, одни из которых поглощаются очень, а остальные слабо. Таковая идея до опытов Пьера и Марии Кюри никем не высказывалась. Но, когда опыты Кюри подтвер-дили сложность состава радиоактивного излучения, естественно было представить, что очень поглощаемая часть излучения является потоком электронов, а иная часть этих лучей, которая, подобно лучам Рентгена, не отклоняется магнитом, так же как и лучи Рентгена, сравнимо слабо поглощается веществом. Опыт, но, показал, что эта часть радиоактив-ных лучей ведёт себя в отношении поглощения так же, как и весь пучок. Уже весьма тонкие слои вещества резко ослаб-ляют её интенсивность, а потом даже сравнимо толстые слои вещества поглощают остающиеся лучи некординально.
Это различие и побудило Резерфорда к предстоящим ис-следованиям.
А что, если и та часть лучей радия, которую Пьер и Ма-рия Кюри не смогли отклонить магнитным полем, тоже не-однородна? Что, если они воспользовались слабеньким магнитным полем? Быть может, мощное магнитное поле окажет другое действие? И Резерфорд повторяет их опыты, но при всем этом он создаёт магнитное поле, еще наиболее мощное, чем в их опытах.
Итог опытов Резерфорда оказался поразительным. Пучок лучей, который в опытах Кюри не отклонялся магнит-ным полем, в магнитном поле Резерфорда в свою очередь расщепился на две части. Одна из их как и раньше не откло-нялась магнитным полем, а иная часть под действием силь-ного магнитного поля слегка отклонялась от собственного первона-чального направления. Очень увлекательным оказалось то, что эти лучи отклоня-лись в сторону, обратную отклонению электронов. Как следует, и эта часть радиоактивных лучей представ-ляет собой поток заряженных частиц (ибо на движение не-заряженных частиц магнитное поле не действует) и притом заряженных положительно. Опыт показал, что новейшие состав-ляющие радиоактивных лучей в отношении поглощения вели себя полностью определённым образом.
Рис. 1. Схема опыта по разделе-нию радиоактивных лучей магнит-ным полем.
1—радиоактивное вещество; 2 — свинцовая коробка с узким каналом, в каком помещается радиоактивное вещество; 3 — лучи, не отклонённые магнитным полем (гамма-лучи); 4 — лучи, слабо отклоняемые магнитным полем (альфа-лучи); 5 — лучи, очень отклоняемые магнитным полем (бе-та-лучи); 6—область, в какой сотворено магнитное поле.
Та часть радиоактивного излучения, которая совсем не отклонялась магнитным полем, поглощалась весьма незна-чительно. Та же часть радиоактивного излучения, которую
Резерфорду в первый раз удалось отклонить, поглощалась чрез-вычайно очень.
Создавалось воспоминание, что лучи, наблюдавшиеся сначала Беккерелем, пред-ставляют собой смесь трёх типов лучей.
На рис. 1 приведено схе-матическое изображение раз-деления радиоактивных лу-чей магнитным полем.
Радиоактивные лучи со-стоят из лучей трёх различ-ных типов. Любой из их получил своё особенное заглавие и обозначение. Их обозначили и окрестили 3-мя первыми бук-вами греческого алфавита: альфа (), бета () и палитра (). Альфа-лучами окрестили те лу-чи, которые магнитным полем отклоняются слабо и представляют собой поток положительно заряженных ча-стиц. Бета-лучами стали назы-вать те лучи, которые сравни-тельно очень отклоняются магнитным полем и представ-ляют собой поток электронов. Палитра-лучами стали именовать лучи, которые совершенно не отклоняются магнитным полем. Необходимо подчеркнуть, что альфа-лучи отклоняются в маг-нитном поле в виде узенького пучка, в то время как бета-лучи отклоняются магнитным полем в виде широкого размы-того пучка. Это событие гласит о том, что альфа-лучи, вылетающие из радия, имеют схожую энергию, а бета-лучи представляют собой поток электронов различной энергии.
Разделение радиоактивных лучей на альфа-, бета- и гамма—лучи позволило изучить их характеристики раздельно. Вот неко-торые результаты этих исследовательских работ.
Альфа-лучи поглощаются более очень. Узкий листо-чек слюды либо алюминия шириной всего только в 0,05 мм поглощает альфа-лучи практически стопроцентно. Довольно завер-нуть радий в обычную писчую бумагу, чтоб поглотить все альфа-лучи. Альфа-лучи очень поглощаются воздухом. Слой воздуха шириной всего только в 7 см поглощает альфа-лучи радия практически нацело.
Бета-лучи поглощаются веществом существенно слабее. Они в состоянии ещё в приметном количестве пройти через пластинку алюминия шириной в несколько мм.
Палитра-лучи поглощаются во много раз слабее бета-лучей. Они проходят через пластинку алюминия шириной в несколько 10-ов см. Пластинка свинца шириной в 1,3 см ослабляет интенсивность гамма-лучей всего только вдвое.
Кроме различия в степени поглощения, меж альфа-, бета- и гамма-лучами существует огромное различие в нраве поглощения. Более отчётливо оно проявляется в изменении интенсивности этих лучей при постепенном возрастании тол-щины всасывающего вещества.
Бета- и гамма-лучи поглощаются равномерно. Уже самые маленькие слои вещества в некой мере поглощают эти лучи. Число электронов и интенсивность гамма-лучей равномерно падают с повышением толщины фильтрующего слоя.
Альфа-лучи ведут себя совсем по другому. При прохожде-нии через малые слои вещества число альфа-частиц не изме-няется. Миниатюризируется лишь энергия этих частиц. С возра-станием толщины всасывающего слоя энергия частиц про-должает уменьшаться, но число их сохраняется. Так будет происходить до того времени, пока толщина всасывающего слоя не достигнет некой определённой величины. Фильтр та-кой толщины задержит сходу все альфа-частицы.
Таковым образом, любая альфа-частица проходит в дан-ном веществе полностью определённый путь. Этот путь принято именовать пробегом альфа-частицы. Пробег альфа-частицы за-висит от её энергии и от природы вещества, в каком она движется. Установив связь меж пробегом и энергией альфа-частиц, можно в предстоящем по величине пробега определять энергию альфа-частиц. Таковым способом измерения энергии альфа-частиц обширно пользуются на практике.
Мощное поглощение альфа-частиц быть может применено для исследования их параметров.
Если взять радиоактивное вещество в виде шарика, то альфа-лучи, выходящие из всего объёма этого шарика, по-глощаются в самом шарике. Только весьма узкий поверхностный слой этого вещества испускает альфа-лучи, способные выйти наружу. Потому вне такового шарика должны наблюдаться основным образом бета- и гамма-лучи. Если же радиоактив-ное вещество распределить весьма узким слоем, то будут дей-ствовать почти- в схожем количестве все три рода лучей.
Сопоставлением деяния радиоактивных лучей от толстого ра-диоактивного источника с действием радиоактивного продукта, распределённого в виде весьма узкого слоя, было установлено, что конкретно альфа-лучи несут ответственность за то, что радиоактивные лучи вызывают флюоресценцию и делают воздух проводником электро энергии.
Отлично понятно, что воздух делается проводником элек-тричества в том случае, если в нём образуются заряженные атомы — ионы. Альфа-лучи ионизуют воздух приблизительно в 100 раз посильнее, чем бета- и гамма-лучи от такого же радиоактив-ного источника. Но на образование ионов — на ионизацию воздуха требуется энергия. Было установлено, что на обра-зование одной пары ионов в воздухе требуется полностью опреде-лённая энергия, равная 33 электрон-вольтам В ядерной физике весьма употребительна единица энергии, которую принято именовать электрон-вольтом. один электрон-вольт — это энергия, которую приобретает электрон, проходящий в электри-ческом поле разность потенциалов в 1 вольт. один электрон-вольт — весьма малая единица энергии, равная всего только 1,6-10-1Э джоуля. Потому что альфа-частицы образуют много ионов, то при своём движении в воздухе они растрачивают огромное количество энергии. Сиим и разъясняется описанное ранее свойство альфа-лучей очень поглощаться разными субстанциями. Потом мы расска-жем, как было измерено число пар ионов, создаваемых одной альфа-частицей. На данный момент мы ограничимся лишь указанием данной для нас числа. Оказалось, что одна альфа-частица создаёт в воз духе около 200000 пар ионов. Это дозволяет нам оценить энергию одной альфа-частицы. Энергия альфа-частицы оказа-лась примерно равной 6000000 электрон-вольт.
]]>