Техника - молодёжи 1937-02, страница 18

и. ФАЙНБОЙМ

Искусственная радиоактивность

В 1934 году наша , страна праздновала столетнюю годовщину со дня рождения великого русского химика Д. И. Менделеева. В ознаменование этой даты Академия наук СССР учредила ежегодные «Менделеевские чтения». Право выступать с докладами на «Менделеевских чтениях» получают лишь крупнейшие ученые, проделавшие оригинальные и наиболее выдающиеся работы в области химии и физики.

На первое «Менделеевское чтение», состоявшееся 29 сентября 1936 года, были приглашены известные французские физики, получившие Нобелевскую премию, — Фредерик Жолио и его жена Ирен Жолио-Кюри. Им принадлежит одно из величайших открытий современной атомной физики — открытие искусственной радиоактивности и получение искусственных радиоэлементов.

Это открытие обогащает нас новыми познаниями в области строения материи и, таким образом, облегчает разрешение крупнейшей проблемы будущего — проблемы использования внутриатомной энергии.

Наши представления о строении атомов за последние двадцать лет развивались с быстротой, редко наблюдаемой в науке.

Современная атомистическая теория учит нас, что мельчайшай частица вещества — атом — представляет собой образование чрезвычайно сложной структуры, в состав которой входят электрические заряды. В атоме мы различаем две области: центральную область, или ядро, где со-

Для бомбардировки атомного яОра потоком заряженных частиц применяются циклотроны, при помощи которых сообщают этим частицам большие скорости. Циклотрон конструкции профессора Калифорнийского университета Е. Jlciypenca состоит из плоского вакуумного резервуара, который соединен с электронными трубками и помещен между двумя полюсами мощного электромагнита. Поток заряженных частиц, получаемых в электронных трубках, под влиянием сильного' магнитного поля приобретает колоссальную скорость.

средоточена почти вся масса атома, несущая положительные электрические заряды, и внешнюю область, где расположены отрицательно заряженные частицы — электроны. Электроны одинаковы во всех веществах: железе, свинце, дереве, стекле. Сумма их зарядов равна заряду ядра. Благодаря этому уравновешиванию отрицательных и положительных зарядов атом электрически нейтрален.

Ядро играет самую существенную роль в атоме. По выражению Жолио, «вся глубокая индивидуальность атома кроется в его ядре». Атом может, например, потерять несколько или даже все свои электроны, и это не будет играть никакой существенной роли, потому что положительно заряженное ядро притянет к себе из других окружающих тел столько отрицательно заряженных электронов, сколько нужно для сохранения атома. Следовательно, атом, например, свинца, останется свинцом до тех пор, пока цело его ядро.

В ядре сосредоточена почти вся (на 0,999%) масса атома. Диаметр ядра очень мал, порядка 10-i^s—l0-¹² (0,000 ООО ООО ООО 1—0,000 000000 001 сантиметра), то есть в 100 тысяч раз меньше диаметра атома. Ядро атома состоит из нейтронов — незаряженных элементарных частиц материи — и протонов -- элементарных частиц материи, несущих один заряд положительного электричества и по своей массе близких к нейтрону. По числу протонов и определяется величина положительного заряда ядра.

Открытие явления радиоактивности и элемента радия способствовало выяснению сложной картины атомного ядра. Замечательным свойством радия и других радиоактивных элементов является их способность Непрерывно излучать энергию в виде альфа-, бета- и гамма-лучей. Что является источником этих лучей? Один из крупнейших физиков современности, англичанин Резер-форд, показал, что источником этой энергии должен быть атом, или, точнее, ядро атома. Действительно, альфа-лучи представляют собой поток положительно заряженных частиц, вылетающих из ядра со окоростью, в среднем равной 18 тыс. км в секунду.

Что же происходит с атомом при вылете из его ядра альфа-частицы? Атом становится легче, так как альфа-частица обладает каким-то весом: она в четыре раза тяжелее атома водорода. Следовательно, при потере альфа-частицы атомный вес радиоактивного элемента уменьшится на четыре.

Изменение ядра атома вызывает изменение самой материи. Действйтельно, испускание* радиоактивных лучей переводит один элемент в другой, который отличается от исходного своими химическими свойствами и является разновидностью какого-либо уже существующего элемента, находящегося в определенном месте периодической системы.