Радіоактивні перетворення атомних ядер
У 1903 р (т. Е. Ще до виявлення існування атомних ядер) Резерфорд і його співробітник, англійський хімік Фредерік Содді, виявили, що радіоактивний елемент радій в процесі?-розпаду (т. Е. Мимовільного випромінювання?-частинок) перетворюється в інший хімічний елемент – радон.
Радій і радон відрізняються за своїми фізичними і хімічними властивостями. Радій – метал, при звичайних умовах він знаходиться в твердому стані, а радон – інертний газ. Атоми цих хімічних елементів відрізняються масою, зарядом ядра, числом електронів в електронній оболонці. Вони по-різному вступають в хімічні реакції.
Подальші досліди з різними радіоактивними препаратами показали, що не тільки при?-розпаді, але і при?-розпаді відбувається перетворення одного хімічного елемента в інший.
Після того як в 1911 р Резерфордом була запропонована ядерна модель атома, стало очевидним, що саме ядро зазнає змін при радіоактивних перетвореннях. Дійсно, якщо б зміни торкалися лише електронну оболонку атома (наприклад, втрата одного або декількох електронів), то при цьому атом перетворювався б на іон того ж самого хімічного елемента, а зовсім не в атом іншого елемента, з іншими фізичними та хімічними властивостями.
Реакція?-розпаду ядра атома радію з перетворенням його в ядро атома радону записується так:
Де знаком позначено ядро атома радію, знаком – ядро атома радону і знаком – ?-частинка, або, що те ж саме, ядро атома гелію (т. е. ядра атомів позначаються так само, як і самі атоми в таблиці Д. І. Менделєєва).
Число, що стоїть перед літерним позначенням ядра зверху, називається масовим числом, а знизу – зарядовим числом (або атомним номером).
Масове число ядра атома даного хімічного елемента з точністю до цілих чисел дорівнює числу атомних одиниць маси, що містяться в масі цього ядра. Нагадаємо, що одна атомна одиниця маси (скорочено 1 а. Е. М.) Дорівнює 1/12 частини маси атома вуглецю.
Зарядове число ядра атома даного хімічного елемента дорівнює числу елементарних електричних зарядів, що містяться в заряді цього ядра. (Нагадаємо, що елементарним електричним зарядом називається найменший електричний заряд, позитивний чи негативний, рівний за модулем заряду електрона.)
Можна сказати й так: Зарядове число дорівнює заряду ядра, вираженого в елементарних електричних зарядах.
Обидва ці числа – масове і Зарядове – завжди цілі і позитивні. Вони не мають розмірності (т. Е. Одиниць виміру), оскільки вказують, у скільки разів маса і заряд ядра більше одиничних.
За рівняння реакції можна побачити, що ядро атома радію в результаті випромінювання їм?-частинки втрачає приблизно чотири атомні одиниці маси і два елементарних заряду, перетворюючись при цьому в ядро атома радону.
Цей запис є наслідком того, що в процесі радіоактивного розпаду виконуються закони збереження масового числа і заряду: масове число (226) і заряд (88) распадающегося ядра атома радію рівні відповідно сумі масових чисел (222 + 4 = 226) і сумі зарядів (86 + 2 = 88) ядер атомів радону і гелію, утворилися в результаті цього розпаду.
Таким чином, з відкриття, зробленого Резерфордом і Содді, випливало, що ядра атомів мають складний склад, т. Е. Складаються з якихось частинок. Крім того, стало ясно, що радіоактивність – це здатність деяких атомних ядер мимовільно перетворюватися в інші ядра з випусканням частинок.
Питання
Що відбувається з радіоактивними хімічними елементами в результаті?- і?-розпаду? Наведіть приклади.
Яка частина атома – ядро або електронна оболонка – зазнає змін при радіоактивному розпаді? Чому ви так думаєте?
Чому одно масове число; Зарядове число?
На прикладі реакції?-розпаду радію поясніть, у чому полягають закони збереження заряду (зарядового числа) і масового числа.
Який висновок прямував з відкриття, зробленого Резерфордом і Содді?
Що таке радіоактивність?
(2 votes, average: 5.00 out of 5)