Радиоактивность атомов

Ещё до момента полного признания своего существования (произошло это в 1912 году) атомы уже лишились статуса вечных и неделимых. Произошло это после открытия явления радиоактивности в 1896 году.

Благодаря исследованиям Беккереля, Резерфорда, супругов Кюри и многих других было установлено, что некоторые вещества (их назвали радиоактивными) могут самопроизвольно, без каких бы то ни было внешних воздействий испускать три рода излучений. Альфа-лучи представляют собой поток тяжелых и энергичных заряженных частиц (дважды ионизованных атомов гелия). Бета-лучи оказались потоком быстрых электронов, а гамма-лучи — коротковолновым электромагнитным излучением, подобным рентгеновскому, но с еще меньшими длинами волн.

Три составляющих радиоактивных излучений сильно различаются по своей проникающей способности: α-частицы задерживаются даже тонким листом бумаги, β-лучи могут пройти сквозь алюминиевую пластинку толщиной до 3 мм, а γ-лучи проходят сквозь слой свинца толщиной в несколько см.

 

Альфа-частицы можно «увидеть» и невооруженным глазом — точнее говоря, увидеть крохотные вспышки (сцинтилляции), возникающие при попадании каждой альфа-частицы на экран, покрытый специальным веществом — люминофором. В 1911 году Резерфорд с помощью таких сцинтилляций исследовал рассеяние альфа-частиц атомами и открыл атомное ядро.

На радиоактивность не влияют никакие даже самые интенсивные физические и химические воздействия — нагрев или охлаждение, изменение агрегатного состояния, обработка химическими реагентами.

В 1902 году физик Резерфорд и химик Содди смогли ответить на вопрос: откуда же берутся эти излучения? Они доказали прямым экспериментом, что радиоактивные излучения сопровождают процесс превращения одного химического элемента в другой. В некотором смысле это то, что безуспешно пытались осуществить средневековые алхимики (заметим, однако, что получить золото из ртути таким способом нельзя). С идеей вечности и неделимости атомов физикам и химикам было непросто расстаться. Например, Дмитрий Иванович Менделеев до конца жизни (он умер в 1907 году) так и смог поверить в возможность превращения одних химических элементов в другие.