1.1 История открытия радиоактивности

К моменту открытия периодического закона только лишь стали утверждаться представления о молекулах и атомах. Причем атом считался не только наименьшей, но и элементарной (т. е. не­делимой) частицей. Прямым доказательством сложности строения атома было открытие самопроизвольного распада атомов некоторых элементов, названное радиоактивностью.

26 февраля 1896 г. французский ученый Андре Беккерель, химик по специальности, работавший с солями урана, приготовил для своих экспериментов пластинку из уранилсульфата и, пока в ней не было надобности, случайно положил ее на пачку фотобумаги, как всегда упакованную в черную, не проницаемую для света бу­магу. Пластинка пролежала несколько дней. В ходе дальнейшей работы Беккерель, проявляя фотобумагу, к своему удивлению, обнаружил, на ней отчетливое изо­бражение такой же формы, какую он придавал своим пластинкам из солей урана.

Случайное наблюдение побудило Беккереля поста­вить ряд проверочных экспериментов с самыми различ­ными солями. Все соли, содержащие уран, засвечивали фотопластинку через черную бумагу. Год спустя Бекке­рель делает доклад в Парижской академии наук о том, что выделенный им чистый элемент — уран. Согласно его исследованиям, ато­мы урана испускают невидимые лучи, проникающие че­рез непрозрачную бумагу и способные ионизировать воз­дух. Так была открыта атомная радиация.

В 1898 г. Мария Кюри-Складовская, великий польский физик и химик, работавшая вместе со своим мужем Пьером Кюри во Франции, обнаружила, что соединения тория испускают лучи, аналогичные лучам урана (Рис.1). Уже в то время стало ясно, что испускаемое ураном излучение не связано с его физико-химическим состоянием. Оно является характерным, для данного элемен­та атомным свойством, которое супруги Кюри назвали радиоактивностью (28).

Обнаружив, что некоторые природные урановые минералы (урановая смоляная руда, уранит и т. д.) оказываются более активными, чем металлический уран и его искусственные соединения, М. Кюри высказала

Рисунок 1. Супруги Кюри в лаборатории (115)

предположение, что в подобных минералах содержатся малые количества неизвестных высокорадиоактивных элементов. После двухлетней интенсивной работы супруги Кюри в 1898 г. выделяют из таких руд новое, ранее не известное вещество, обладающее, как и уран, излучением, ко­торое Мария Кюри (урожденная полька) в честь своей ро­дины называет полонием.

В том же году они выделяют еще один ранее не известный элемент, обладающий уже в сотни раз более сильным излучением, чем атомы ура­на. Этому веществу было дано название радий (излу­чающий).

Резерфорд, Оуэнс, Дорн и Дебьерн (1889—1902 гг.) обнару­жили, что препараты урана, тория и открытого в это же время радиоактивного элемента актиния выделяют эманации—благо­родные радиоактивные газы (изотопы элемента с порядковым номером Z= 86).

Дальнейшее изучение эманаций показало, что активность радиоактивных веществ не остается постоянной, а убывает во времени. Какова бы ни была первоначальная активность, она уменьшается наполовину всегда за одно и то же время, называе­мое периодом полураспада и характерное для данного индивиду­ального вещества.

Затем Э. Резерфорд, 1899—1903 гг уста­новил природы α-, β и γ - лучей, образующихся при радиоактивном распаде, а в 1909—1911 гг обнаружил ядра атомов диаметром 10~⁶ нм, занимающих незначительную долю объема атома (диаметр 10^-1 нм) (41,81).