რა არის ატომის ბირთვების რადიოაქტიური გარდაქმნები. ბირთვების რადიოაქტიური გარდაქმნები

ზოგიერთი ატომის ბირთვების ბუნებრივი ან ხელოვნური გარდაქმნები სხვა ატომების ბირთვებად.

ახალი ალქიმია? 1903 წელს პიერ კიურიმ აღმოაჩინა, რომ ურანის მარილები განუწყვეტლივ და დროთა განმავლობაში ხილული შემცირების გარეშე ათავისუფლებს თერმულ ენერგიას, რომელიც, ერთეულ მასაზე, უზარმაზარი ჩანდა ყველაზე ენერგიული ენერგიის ენერგიასთან შედარებით. ქიმიური რეაქციები. კიდევ უფრო მეტ სითბოს გამოყოფს რადიუმი დაახლოებით 107 ჯ საათში 1 გრ სუფთა ნივთიერზე. აღმოჩნდა, რომ გლობუსის სიღრმეში არსებული რადიოაქტიური ელემენტები საკმარისია (სითბოს მოცილების შეზღუდული პირობებში) მაგმას დნობისთვის.

სად არის ამ ერთი შეხედვით ამოუწურავი ენერგიის წყარო? მარი კიური წამოაყენა მე-19 საუკუნის ბოლოს. ორი ჰიპოთეზა. ერთ-ერთი მათგანი (იგი გაუზიარა ლორდ კელვინმა ) იყო ის, რომ რადიოაქტიური ნივთიერებები იჭერს რაიმე სახის კოსმოსურ გამოსხივებას, ინახავს საჭირო ენერგიას. მეორე ჰიპოთეზის შესაბამისად, გამოსხივებას თან ახლავს გარკვეული ცვლილებები თავად ატომებში, რომლებიც ამ შემთხვევაში კარგავენ ენერგიას, რომელიც გამოიყოფა. ორივე ჰიპოთეზა ერთნაირად წარმოუდგენელი ჩანდა, მაგრამ უფრო და უფრო მეტი მონაცემი თანდათან გროვდებოდა მეორის სასარგებლოდ.

დიდი წვლილი შეიტანა იმის გაგებაში, თუ რა ხდება რადიოაქტიურ ნივთიერებებთან ერნესტ რეზერფორდი. ჯერ კიდევ 1895 წელს ინგლისელმა ქიმიკოსმა უილიამ რამზეიმ, რომელიც ცნობილი გახდა ჰაერში არგონის აღმოჩენით, აღმოაჩინა კიდევ ერთი კეთილშობილი გაზი, ჰელიუმი, მინერალურ კლევეიტში. შემდგომში ჰელიუმის მნიშვნელოვანი რაოდენობა აღმოაჩინეს სხვა მინერალებში, მაგრამ მხოლოდ მათში, რომლებიც შეიცავდნენ ურანს და თორიუმს. გასაკვირი და უცნაური ჩანდა, საიდან შეიძლება აღმოჩნდეს იშვიათი გაზი მინერალებში? როდესაც რეზერფორდმა დაიწყო რადიოაქტიური მინერალებით გამოსხივებული ალფა ნაწილაკების ბუნების გამოკვლევა, ცხადი გახდა, რომ ჰელიუმი იყო რადიოაქტიური დაშლის პროდუქტი. სმ.რადიოაქტიურობა). ეს ნიშნავს, რომ ზოგიერთ ქიმიურ ელემენტს შეუძლია სხვების "წარმოქმნა" - ეს ეწინააღმდეგებოდა ქიმიკოსთა რამდენიმე თაობის მიერ დაგროვილ მთელ გამოცდილებას.

თუმცა, ურანისა და თორიუმის „გარდაქმნა“ ჰელიუმად არ შემოიფარგლა. 1899 წელს რეზერფორდის ლაბორატორიაში (იმ დროს ის მუშაობდა მონრეალში) დაფიქსირდა კიდევ ერთი უცნაური ფენომენი: ელემენტის თორიუმის პრეპარატები დახურულ ამპულაში ინარჩუნებდნენ მუდმივ აქტივობას, ხოლო ღია ცის ქვეშ მათი აქტივობა იყო დამოკიდებული. სკვოზნიაკოვი. რეზერფორდმა სწრაფად გააცნობიერა, რომ თორიუმი ასხივებდა რადიოაქტიურ გაზს (მას ეწოდებოდა თორიუმის გამონადენი ლათინური emanatio გადინებიდან, ან თორონი), ამ გაზის აქტივობა ძალიან სწრაფად შემცირდა: დაახლოებით ერთ წუთში ნახევრად (თანამედროვე მონაცემებით 55,6 წმ. ). მსგავსი აირისებრი „ემანაცია“ აღმოაჩინეს რადიუმშიც (მისი აქტივობა გაცილებით ნელა იკლო) მას რადიუმის ემანაცია, ანუ რადონი ეწოდა. მისივე „ემანაცია“, რომელიც სულ რამდენიმე წამში ქრება, აქტინიუმშიც აღმოჩნდა, მას აქტინიუმის ემანაცია, ანუ აქტინონი ეწოდებოდა. შემდგომში გაირკვა, რომ ყველა ეს „ემანაცია“ არის იგივე ქიმიური ელემენტის რადონის იზოტოპები ( სმ.ქიმიური ელემენტები).

სერიის თითოეული წევრის მინიჭების შემდეგ ცნობილი ქიმიური ელემენტების ერთ-ერთ იზოტოპზე, ცხადი გახდა, რომ ურანის სერია იწყება ურანი-238-ით ( 1/2 = 4,47 მილიარდი წელი) და მთავრდება სტაბილური ტყვიით-206; ვინაიდან ამ სერიის ერთ-ერთი წევრი არის ძალიან მნიშვნელოვანი ელემენტი რადიუმი), ამ სერიას ასევე უწოდებენ ურანის რადიუმის სერიას. აქტინიუმის სერია (მისი სხვა სახელია აქტინურანიუმის სერია) ასევე წარმოიშვა ბუნებრივი ურანისაგან, მაგრამ მისი სხვა იზოტოპიდან 235 U ( 1/2 = 794 მილიონი წელი). თორიუმის სერია იწყება ნუკლიდით 232 Th ( 1/2 = 14 მილიარდი წელი). და ბოლოს, ნეპტუნიუმის სერია, რომელიც არ არის წარმოდგენილი ბუნებაში, იწყება ხელოვნურად მიღებული ყველაზე ხანგრძლივი ნეპტუნის იზოტოპით: 237 Np.

® 233 Pa ® 233 U ® 229 Th ® 225 Ra ® 225 Ac ® 221 Fr ® 217 At ® 213 Bi ® 213 Po ® 209 Pb ® 209 ბი. ამ სერიაში არის „ჩანგალიც“: 213 Bi შეიძლება გადაიქცეს 209 ტლ-ად 2%-ის ალბათობით და უკვე იქცევა 209 Pb-ად. მეტი საინტერესო თვისებანეპტუნიუმის სერიის არარსებობაა აირისებრი „გამოსხივება“, ისევე როგორც ბისმუტის სერიის საბოლოო წევრი ტყვიის ნაცვლად. ამ ხელოვნური სერიის წინაპრის ნახევარგამოყოფის პერიოდი "მხოლოდ" 2,14 მილიონი წელია, ასე რომ, ნეპტუნი, თუნდაც ის ფორმირების დროს ყოფილიყო. მზის სისტემა, დღემდე ვერ "გადარჩა", ტკ. დედამიწის ასაკი შეფასებულია 4,6 მილიარდი წლის განმავლობაში და ამ დროის განმავლობაში (2000-ზე მეტი ნახევარგამოყოფის პერიოდი) არც ერთი ატომი არ დარჩებოდა ნეპტუნიუმისგან.

მაგალითად, შეიძლება მოვიყვანოთ რეზერფორდის მიერ რადიუმის ტრანსფორმაციის ჯაჭვში (რადიუმი-226 - რადიოაქტიური ურანი-238 სერიის მეექვსე წევრი) მოვლენის კომპლექსი. დიაგრამაზე ნაჩვენებია როგორც რეზერფორდის დროის სიმბოლოები და ნუკლიდების თანამედროვე აღნიშვნები, ასევე დაშლის ტიპი და თანამედროვე მონაცემები ნახევარგამოყოფის შესახებ; მოცემულ სერიაში ასევე არის პატარა „ჩანგალი“: RaC 0,04% ალბათობით შეიძლება გადავიდეს RaC““-ში (210 Tl), რომელიც შემდეგ გადაიქცევა იმავე RaD-ში ( 1/2 = 1,3 წთ). ამ რადიოაქტიურ ტყვიას აქვს საკმაოდ გრძელი ნახევარგამოყოფის პერიოდი, ამიტომ ექსპერიმენტის დროს ხშირად შეგიძლიათ უგულებელყოთ მისი შემდგომი გარდაქმნები.

ამ სერიის ბოლო წევრი, ტყვი-206 (RaG), სტაბილურია; ბუნებრივ ტყვიაში არის 24,1%. თორიუმის სერია მივყავართ მდგრად ტყვიამდე-208 (მისი შემცველობა „ჩვეულებრივ“ ტყვიაში 52,4%), აქტინიუმის სერია მივყავართ ტყვია-207-მდე (მისი შემცველობა ტყვიაში 22,1%). ამ ტყვიის იზოტოპების თანაფარდობა თანამედროვეში დედამიწის ქერქირა თქმა უნდა, დაკავშირებულია როგორც ძირითადი ნუკლიდების ნახევარგამოყოფის პერიოდთან, ასევე მათ საწყის თანაფარდობასთან იმ ნივთიერებაში, საიდანაც შეიქმნა დედამიწა. ხოლო „ჩვეულებრივი“, არარადიოგენური ტყვია დედამიწის ქერქში მხოლოდ 1,4%-ია. ასე რომ, რომ არა ურანი და თორიუმი თავდაპირველად დედამიწაზე, ტყვია არ იქნებოდა 1,6 10 3% (დაახლოებით იგივე, რაც კობალტი), მაგრამ 70-ჯერ ნაკლები (მაგალითად, ისეთი იშვიათი ლითონები, როგორიცაა ინდიუმი და თულიუმი!). მეორეს მხრივ, წარმოსახვითი ქიმიკოსი, რომელიც ჩვენს პლანეტაზე რამდენიმე მილიარდი წლის წინ გაფრინდა, მასში გაცილებით ნაკლებ ტყვიას და ბევრად მეტ ურანს და თორიუმს აღმოაჩენდა...

როდესაც ფ. სოდიმ 1915 წელს გამოყო ტყვია, რომელიც წარმოიქმნა თორიუმის დაშლის დროს ცეილონის მინერალური თორიტიდან (ThSiO 4), მისი ატომური მასა აღმოჩნდა 207,77, ანუ უფრო მეტი ვიდრე „ჩვეულებრივი“ ტყვიის (207.2) ეს არის განსხვავება "თეორიულიდან" (208) აიხსნება იმით, რომ თორიტში იყო ცოტა ურანი, რომელიც იძლევა ტყვია-206. როდესაც ამერიკელი ქიმიკოსი თეოდორ უილიამ რიჩარდსი, გაზომვის ავტორიტეტი ატომური მასები, გამოყო ტყვია ზოგიერთი ურანის მინერალიდან, რომელიც არ შეიცავდა თორიუმს, მისი ატომური მასა თითქმის ზუსტად 206 აღმოჩნდა. ამ ტყვიის სიმკვრივე ოდნავ ნაკლები იყო და შეესაბამებოდა გამოთვლილს:

r (Pb) ґ 206/207.2 = 0.994 r (Pb), სადაც r (Pb) \u003d 11,34 გ / სმ 3. ეს შედეგები ნათლად აჩვენებს, თუ რატომ ტყვიისთვის, ისევე როგორც სხვა მრავალი ელემენტისთვის, აზრი არ აქვს ატომური მასის ძალიან მაღალი სიზუსტით გაზომვას: აღებული ნიმუშები განსხვავებული ადგილებიოდნავ განსხვავებულ შედეგებს მოგცემთ ( სმ.ნახშირბადის ერთეული).

ბუნებაში, დიაგრამებში ნაჩვენები გარდაქმნების ჯაჭვები მუდმივად ხდება. შედეგად, ზოგიერთი ქიმიური ელემენტი (რადიოაქტიური) გარდაიქმნება სხვებად და ასეთი გარდაქმნები დედამიწის არსებობის მთელი პერიოდის განმავლობაში ხდებოდა. რადიოაქტიური სერიის საწყისი წევრები (მათ მშობელს უწოდებენ) ყველაზე დიდხანს ცოცხლობენ: ურანი-238-ის ნახევარგამოყოფის პერიოდი 4,47 მილიარდი წელია, თორიუმ-232 14,05 მილიარდი წელი, ურანი-235 (ანუ „აქტინურანი“ წინაპარი. the actinium series ) 703.8 მლ. ამ გრძელი ჯაჭვის ყველა შემდგომი („ქალიშვილი“) წევრი გაცილებით ნაკლებად ცხოვრობს. ამ შემთხვევაში, ჩნდება მდგომარეობა, რომელსაც რადიოქიმიკოსები უწოდებენ "რადიოაქტიურ წონასწორობას": შუალედური რადიონუკლიდის წარმოქმნის სიჩქარე საწყისი ურანიდან, თორიუმიდან ან აქტინიუმიდან (ეს მაჩვენებელი ძალიან დაბალია) უდრის ამ ნუკლიდის დაშლის სიჩქარეს. ამ მაჩვენებლების თანასწორობის შედეგად მოცემული რადიონუკლიდის შემცველობა მუდმივია და დამოკიდებულია მხოლოდ მის ნახევარგამოყოფის პერიოდზე: რადიოაქტიური სერიის ხანმოკლე წევრების კონცენტრაცია დაბალია, ხოლო გრძელვადიანი წევრების კონცენტრაცია არის. უფრო დიდი. შუალედური დაშლის პროდუქტების შემცველობის ეს მდგრადობა შენარჩუნებულია ძალიან დიდი ხნის განმავლობაში (ეს დრო განისაზღვრება ძირითადი ნუკლიდის ნახევარგამოყოფის პერიოდით და ის ძალიან გრძელია). მარტივი მათემატიკური გარდაქმნები იწვევს შემდეგი დასკვნა: დედების რაოდენობის შეფარდება ( 0) და ბავშვები ( 1 , 2 , 3 ...) ატომები პირდაპირპროპორციულია მათი ნახევარგამოყოფის პერიოდის: 0: 1: 2: 3 ... = 0: 1: 2: 3 ... ასე რომ, ურანი-238-ის ნახევარგამოყოფის პერიოდია 4,47 10 9 წელი, რადიუმი-226 1600 წელი, ასე რომ, ურანის მადნებში ურანის-238 და რადიუმ-226 ატომების რაოდენობის თანაფარდობა არის 4,47 10 9: 1600 წ., საიდანაც ადვილია გამოვთვალოთ (ამ ელემენტების ატომური მასების გათვალისწინებით), რომ 1 ტონა ურანზე, როდესაც რადიოაქტიური წონასწორობა მიიღწევა, არის მხოლოდ 0,34 გ რადიუმი.

და პირიქით, მადნებში ურანისა და რადიუმის თანაფარდობის, აგრეთვე რადიუმის ნახევარგამოყოფის პერიოდის ცოდნით, შესაძლებელია ურანის ნახევარგამოყოფის პერიოდის დადგენა, ხოლო რადიუმის ნახევარგამოყოფის პერიოდის დასადგენად არ არის საჭირო. დაელოდეთ ათას წელზე მეტი ხნის განმავლობაში, საკმარისია გავზომოთ (მისი რადიოაქტიურობით) დაშლის სიჩქარე (ე.ი. მნიშვნელობა d. /დ ) ამ ელემენტის მცირე ცნობილი რაოდენობა (ატომების ცნობილი რაოდენობა ) და შემდეგ დ ფორმულის მიხედვით /დ = –

N განსაზღვრავს სიდიდეს l = ln2/ 1/2 . გადაადგილების კანონი. თუ რადიოაქტიური სერიის წევრები თანმიმდევრულად მიმართავენ ელემენტების პერიოდულ სისტემას, გამოდის, რომ ამ სერიის რადიონუკლიდები შეუფერხებლად არ მოძრაობენ საწყისი ელემენტიდან (ურანი, თორიუმი ან ნეპტუნიუმი) ტყვიისკენ ან ბისმუტისკენ, არამედ "ხტუნდებიან". ახლა მარჯვნივ, შემდეგ მარცხნივ. ასე რომ, ურანის სერიაში ტყვიის ორი არასტაბილური იზოტოპი (ელემენტი No. 82) გარდაიქმნება ბისმუტის იზოტოპებად (ელემენტი No. 83), შემდეგ პოლონიუმის იზოტოპებად (ელემენტი No. 84) და ისინი კვლავ ტყვიის იზოტოპებად. შედეგად, რადიოაქტიური ელემენტი ხშირად უბრუნდება ელემენტთა ცხრილის იმავე უჯრედს, მაგრამ ეს წარმოქმნის იზოტოპს განსხვავებული მასით. აღმოჩნდა, რომ ამ „ნახტომებში“ არის გარკვეული ნიმუში, რომელიც 1911 წელს შენიშნა ფ.სოდიმ.

ახლა ცნობილია, რომ ზე

-დაშლა გამოფრინდება ბირთვიდან- ნაწილაკი (ჰელიუმის ატომის ბირთვი,), მაშასადამე, ბირთვული მუხტი მცირდება 2-ით (პერიოდიური ცხრილის ცვლა ორი უჯრედით მარცხნივ), ხოლო მასის რიცხვი მცირდება 4-ით, რაც შესაძლებელს ხდის წინასწარ განსაზღვროთ ახალი ელემენტის რომელი იზოტოპი წარმოიქმნება. ილუსტრაცია შეიძლება ემსახურებოდეს a - რადონის დაშლა: ® + . ბ -დაშლა, პირიქით, ბირთვში პროტონების რაოდენობა იზრდება ერთით და ბირთვის მასა არ იცვლება ( სმ.რადიოაქტიურობა), ე.ი. არის ელემენტების ცხრილის ცვლა ერთი უჯრედით მარჯვნივ. მაგალითი არის რადონისგან წარმოქმნილი პოლონიუმის ორი თანმიმდევრული ტრანსფორმაცია:® ® . ამრიგად, შესაძლებელია გამოვთვალოთ რამდენი ალფა და ბეტა ნაწილაკი გამოიყოფა, მაგალითად, რადიუმ-226-ის დაშლის შედეგად (იხ. ურანის სერია), თუ „ჩანგალები“ ​​არ იქნება გათვალისწინებული. მშობელი ნუკლიდი, საბოლოო . მასის შემცირება (უფრო სწორად, მასის რიცხვი, ანუ ბირთვში პროტონებისა და ნეიტრონების საერთო რაოდენობა) არის 226 206 = 20, შესაბამისად, 20/4 = 5 ალფა ნაწილაკი გამოიცა. ამ ნაწილაკებმა თან წაიღეს 10 პროტონი და რომ არაიშლება, საბოლოო დაშლის პროდუქტის ბირთვული მუხტი ტოლი იქნება 88 10 = 78. რეალურად საბოლოო პროდუქტში არის 82 პროტონი, შესაბამისად გარდაქმნების დროს 4 ნეიტრონი გადაიქცევა პროტონად, ხოლო 4.- ნაწილაკები.

ძალიან ხშირად შემდეგ

-გაფუჭებას მოჰყვა ორი-დაშლა და, ამრიგად, მიღებული ელემენტი უბრუნდება ელემენტების ცხრილის თავდაპირველ უჯრედს საწყისი ელემენტის მსუბუქი იზოტოპის სახით. ამ ფაქტებმა ცხადყო, რომ პერიოდული კანონი DI მენდელეევი ასახავს ურთიერთობას ელემენტების თვისებებსა და მათი ბირთვის მუხტს შორის და არა მათ მასას (როგორც თავდაპირველად ჩამოყალიბებული იყო, როდესაც ატომის სტრუქტურა არ იყო ცნობილი).

რადიოაქტიური გადაადგილების კანონი საბოლოოდ ჩამოყალიბდა 1913 წელს მრავალი მეცნიერის მტკივნეული კვლევის შედეგად. მათ შორის უნდა აღინიშნოს სოდის ასისტენტი ალექსანდრე ფლეკი, სოდის სტაჟიორი ა. (1887-1975 წწ.). ამ კანონს ხშირად მოიხსენიებენ, როგორც სოდი ფაიანსის კანონს.

ელემენტების ხელოვნური ტრანსფორმაცია და ხელოვნური რადიოაქტიურობა. ბეკერელის დროიდან მოყოლებული, შენიშნა, რომ ყველაზე ჩვეულებრივი ნივთიერებები, რომლებიც რადიოაქტიური ნაერთების გვერდით იყო, მეტ-ნაკლებად რადიოაქტიური ხდება თავად. რეზერფორდმა მას "აღელვებული აქტივობა" უწოდა, კურიელებმა "გამოწვეულ აქტივობას" უწოდეს, მაგრამ ფენომენის არსს დიდი ხნის განმავლობაში ვერავინ ხსნიდა.

1919 წელს რეზერფორდმა შეისწავლა პასაჟი

- ნაწილაკები სხვადასხვა ნივთიერებების მეშვეობით. აღმოჩნდა, რომ როდესაც მოხვდა სწრაფი მფრინავი- მსუბუქი ელემენტების ბირთვების შესახებ ნაწილაკები, მაგალითად, აზოტი, სწრაფად მფრინავი პროტონები (წყალბადის ბირთვები) ზოგჯერ შეიძლება ამოვარდეს მათგან, ხოლო თავად- ნაწილაკი შედის ბირთვის შემადგენლობაში, რაც ზრდის მის მუხტს ერთით. ამრიგად, რეაქციის შედეგად+ ® + მეორე იქმნება აზოტისგან ქიმიური ელემენტიჟანგბადი (მისი მძიმე იზოტოპი). ეს იყო პირველი ხელოვნურად განხორციელებული რეაქცია ერთი ელემენტის მეორეში გადაქცევის შესახებ. ამ, ისევე როგორც ყველა სხვა ბირთვულ პროცესში, შენარჩუნებულია როგორც მთლიანი მუხტი (ქვესკრიპტები) ასევე მასობრივი რიცხვი, ე.ი. პროტონებისა და ნეიტრონების საერთო რაოდენობა (ზედამწერები).

ახდა ალქიმიკოსების უძველესი ოცნება: ადამიანმა ისწავლა ზოგიერთი ელემენტის სხვებად გარდაქმნა, თუმცა, პრაქტიკული გამომავალიარავინ ელოდა ამ უნარს რეზერფორდის დროს. მართლაც, მისაღებად

-ნაწილაკებს, საჭირო იყო მათი წყაროს არსებობა, მაგალითად, რადიუმის მომზადება. უარესი, მილიონზე "აზოტით გამოთავისუფლებული"- ნაწილაკები, საშუალოდ, მხოლოდ 20 ჟანგბადის ატომი იყო მიღებული.

დროთა განმავლობაში განხორციელდა სხვა ბირთვული რეაქციები და ბევრმა მათგანმა მიიღო პრაქტიკული გამოყენება. 1932 წლის აპრილში, ინგლისის მეცნიერებათა აკადემიის (სამეფო საზოგადოების) შეხვედრაზე რეზერფორდმა გამოაცხადა, რომ მისმა ლაბორატორიამ წარმატებით ჩაატარა პროტონების მიერ მსუბუქი ელემენტების (მაგალითად, ლითიუმის) დაშლის რეაქციები. ამისათვის წყალბადისგან მიღებული პროტონები გაფანტეს მაღალი ძაბვის გამოყენებით, რომელიც უდრის ათობით ან თუნდაც ასობით ათასი ვოლტს. პროტონები, რომლებსაც აქვთ ნაკლები

- ნაწილაკები, მუხტი და მასა უფრო ადვილად აღწევს ბირთვში. ლითიუმ-7-ის ბირთვში შეღწევით, პროტონი მას აქცევს ბერილიუმ-8-ის ბირთვად, რომელიც თითქმის მყისიერად „გამოიყოფს“ ზედმეტ ენერგიას, იშლება ნახევრად, ორად. a-ნაწილაკები: + ® () ® 2 . თუ ავიღებთ ლითიუმის მსუბუქ იზოტოპს (ბუნებრივ ლითიუმში ეს არის 7,5%), მაშინ წარმოიქმნება ჰელიუმის ორი იზოტოპის ბირთვები:+ ® () ® + . ჟანგბადის პროტონებით დაბომბვისას მიიღეს ფტორი: + ® + ; ალუმინის მაგნიუმის დაბომბვისას:+ ® + .

მრავალი განსხვავებული ტრანსფორმაცია განხორციელდა დეიტრონებით, მძიმე წყალბადის იზოტოპის დეიტერიუმის ბირთვებით, აჩქარებული მაღალ სიჩქარეებამდე. ასე რომ, რეაქციის დროს

+ ® + პირველად მიიღეს ზემძიმე წყალბადის ტრიტიუმი. ორი დეიტერონის შეჯახება შეიძლება განსხვავებულად მოხდეს: + ® + , ეს პროცესები მნიშვნელოვანია კონტროლირებადი თერმობირთვული რეაქციის შესაძლებლობის შესასწავლად. რეაქცია მნიშვნელოვანი იყო+ ® () ® 2 , ვინაიდან ის უკვე გვხვდება დეიტერონის შედარებით დაბალ ენერგიაზე (0,16 მევ) და თან ახლავს 22,7 მევ კოლოსალური ენერგიის გამოყოფა (გავიხსენოთ, რომ 1 მევ = 10 6 ევ და 1 ევ = 96,5 კჯ/მოლ) .

დიდი პრაქტიკული მნიშვნელობა ჰქონდა რეაქციას, რომელიც ხდება ბერილიუმის დაბომბვის დროს

a - ნაწილაკები: + ® () ® + 1932 წელს მან გამოიწვია ნეიტრონის ნეიტრალური ნაწილაკის აღმოჩენა და რადიუმ-ბერილიუმის ნეიტრონული წყაროები ძალიან მოსახერხებელი აღმოჩნდა სამეცნიერო გამოკვლევა. რეაქციის შედეგად ასევე შეიძლება მიღებულ იქნას სხვადასხვა ენერგიის მქონე ნეიტრონები + ® + ; + ® + ; + ® + . დატენვის გარეშე ნეიტრონები განსაკუთრებით ადვილად აღწევენ ატომის ბირთვებში და იწვევენ მრავალფეროვან პროცესებს, რომლებიც დამოკიდებულნი არიან როგორც დაჭედილი ნუკლიდზე, ასევე ნეიტრონების სიჩქარეზე (ენერგიაზე). ასე რომ, ნელი ნეიტრონი შეიძლება უბრალოდ დაიჭიროს ბირთვს და ბირთვი გამოიყოფა ჭარბი ენერგიისგან გამა კვანტის გამოსხივებით, მაგალითად:+ ® + გ . ეს რეაქცია ფართოდ გამოიყენება ბირთვული რეაქტორებიურანის დაშლის რეაქციის დასარეგულირებლად: რეაქციის შესანელებლად ბირთვულ ქვაბში ჩასმულია კადმიუმის ღეროები ან ფირფიტები.

1934 წელს მეუღლეები ირინე და ფრედერიკ ჟოლიო-კიურიმნიშვნელოვანი აღმოჩენა გააკეთა. დაბომბეს

ა- ზოგიერთი მსუბუქი ელემენტის ნაწილაკები (მათ ასხივებდა პოლონიუმი), ისინი ელოდნენ ბერილიუმისთვის უკვე ცნობილ რეაქციას, ე.ი. ნეიტრონების დარტყმა, მაგალითად:თუ საქმე ამ გარდაქმნებით შემოიფარგლებოდა, მაშინ შეწყვეტის შემდეგ- დასხივება, ნეიტრონის ნაკადი დაუყოვნებლივ უნდა გამშრალიყო, ამიტომ, პოლონიუმის წყაროს ამოღების შემდეგ, ისინი ელოდნენ, რომ ყველა აქტივობა შეჩერდებოდა, მაგრამ აღმოაჩინეს, რომ ნაწილაკების მრიცხველი აგრძელებდა იმპულსების რეგისტრაციას, რომლებიც თანდათან იშლება ექსპონენციალური კანონის ზუსტად შესაბამისად. ამის ინტერპრეტაცია შეიძლება მხოლოდ ერთი გზით: ალფა დასხივების შედეგად წარმოიქმნა ადრე უცნობი რადიოაქტიური ელემენტები დამახასიათებელი ნახევარგამოყოფის პერიოდით 10 წუთი აზოტი-13-ისთვის და 2,5 წუთი ფოსფორ-30-ისთვის. აღმოჩნდა, რომ ეს ელემენტები განიცდიან პოზიტრონის დაშლას:® + e + , ® + e + . საინტერესო შედეგები მიიღეს მაგნიუმთან, რომელიც წარმოდგენილია სამი სტაბილური ბუნებრივი იზოტოპით და აღმოჩნდა, რომ როდესაც- დასხივება, ისინი ყველა იძლევა სილიციუმის ან ალუმინის რადიოაქტიურ ნუკლიდებს, რომლებიც განიცდიან 227- ან პოზიტრონის დაშლა:

ხელოვნური რადიოაქტიური ელემენტების წარმოებას დიდი პრაქტიკული მნიშვნელობა აქვს, რადგან ის იძლევა რადიონუკლიდების სინთეზს კონკრეტული მიზნისთვის ხელსაყრელი ნახევარგამოყოფის პერიოდით და გარკვეული სიმძლავრის სასურველი ტიპის გამოსხივებით. განსაკუთრებით მოსახერხებელია ნეიტრონების „ჭურვების“ გამოყენება. ნეიტრონის დაჭერა ბირთვის მიერ ხშირად ხდის მას იმდენად არასტაბილურს, რომ ახალი ბირთვი ხდება რადიოაქტიური. ის შეიძლება გახდეს სტაბილური "დამატებითი" ნეიტრონის პროტონად გადაქცევის გამო, ანუ იმის გამო, რომ

227- რადიაცია; ბევრი ასეთი რეაქციაა, მაგალითად: + ® ® + ე. რადიოკარბონის წარმოქმნის რეაქცია, რომელიც მიმდინარეობს ატმოსფეროს ზედა ნაწილში, ძალიან მნიშვნელოვანია: + ® + (სმ.რადიოკარბონის ანალიზის მეთოდი). ლითიუმ-6 ბირთვების მიერ ნელი ნეიტრონების შთანთქმით, ტრიტიუმი სინთეზირდება. მრავალი ბირთვული ტრანსფორმაცია შეიძლება მიღებულ იქნას სწრაფი ნეიტრონების მოქმედებით, მაგალითად: + ® + ; + ® + ; + ® + . ამრიგად, ჩვეულებრივი კობალტის ნეიტრონებით დასხივებით, მიიღება რადიოაქტიური კობალტი-60, რომელიც გამა გამოსხივების მძლავრი წყაროა (იგი გამოიყოფა 60 Co-ის დაშლის პროდუქტით აღგზნებული ბირთვებით.). ნეიტრონებით დასხივებით მიიღება ტრანსურანის ზოგიერთი ელემენტი. მაგალითად, ბუნებრივი ურანი-238-დან პირველად წარმოიქმნება არასტაბილური ურანი-239, რომელიც, როდესაც-დაშლა ( 1/2 = 23,5 წთ) იქცევა პირველ ტრანსურაში ახალი ელემენტინეპტუნიუმი-239 და ის, თავის მხრივ, ასევე მეშვეობით-დაშლა ( 1/2 = 2,3 დღე) იქცევა ძალიან მნიშვნელოვან ე.წ. იარაღის კლასის პლუტონიუმ-239-ად.

შესაძლებელია თუ არა ხელოვნურად ოქროს მოპოვება აუცილებელი ბირთვული რეაქციის განხორციელებით და ამით იმის მიღწევა, რაც ალქიმიკოსებმა ვერ გააკეთეს? თეორიულად, ამისთვის არანაირი დაბრკოლება არ არსებობს. უფრო მეტიც, ასეთი სინთეზი უკვე განხორციელდა, მაგრამ სიმდიდრე არ მოიტანა. უმარტივესი გზა იქნება ოქროს ხელოვნურად მოპოვება ვერცხლისწყლის დასხივებით, ელემენტი, რომელიც პერიოდულ სისტემაში ოქროს შემდეგაა, ნეიტრონული ნაკადით. შემდეგ რეაქციის შედეგად

+ ® + ნეიტრონი ამოაგდებს პროტონს ვერცხლისწყლის ატომიდან და აქცევს მას ოქროს ატომად. ეს რეაქცია არ აკონკრეტებს კონკრეტულ მასის რიცხვებს ( ) ვერცხლისწყლისა და ოქროს ნუკლიდები. ოქრო არის ერთადერთი სტაბილური ნუკლიდი ბუნებაში.და ბუნებრივი ვერცხლისწყალი არის იზოტოპების რთული ნაზავი = 196 (0.15%), 198 (9.97%), 199 (1.87%), 200 (23.10%), 201 (13.18%), 202 (29.86%) და 204 (6.87%). შესაბამისად, ზემოაღნიშნული სქემის მიხედვით, შესაძლებელია მხოლოდ არასტაბილური რადიოაქტიური ოქროს მიღება. იგი მიიღეს ამერიკელმა ქიმიკოსებმა ჰარვარდის უნივერსიტეტიდან 1941 წლის დასაწყისში, ვერცხლისწყლის დასხივებით სწრაფი ნეიტრონების ნაკადით. რამდენიმე დღის შემდეგ, ბეტა დაშლის შედეგად მიღებული ოქროს ყველა რადიოაქტიური იზოტოპი კვლავ გადაიქცა ვერცხლისწყლის ორიგინალურ იზოტოპებად ...

მაგრამ არსებობს სხვა გზა: თუ ვერცხლისწყლის-196 ატომები დასხივდება ნელი ნეიტრონებით, ისინი გადაიქცევიან ვერცხლისწყლის-197 ატომებად:

+ ® + გ . ეს ატომები, რომელთა ნახევარგამოყოფის პერიოდი 2,7 დღეა, განიცდიან ელექტრონის დაჭერას და საბოლოოდ გადაიქცევიან ოქროს სტაბილურ ატომებად:+e® . ასეთი ტრანსფორმაცია 1947 წელს განხორციელდა ჩიკაგოს ეროვნული ლაბორატორიის თანამშრომლების მიერ. 100 მგ ვერცხლისწყლის დასხივებით ნელი ნეიტრონებით, მათ მიიღეს 0,035 მგ 197Au. ყველა ვერცხლისწყალთან შედარებით, მოსავლიანობა ძალიან მცირეა მხოლოდ 0,035%, მაგრამ 196Hg-სთან შედარებით ის აღწევს 24%-ს! თუმცა, 196 Hg იზოტოპი ბუნებრივ ვერცხლისწყალში არის ყველაზე პატარა, გარდა ამისა, თავად დასხივების პროცესი და მისი ხანგრძლივობა (დასხივებას რამდენიმე წელი დასჭირდება), ხოლო რთული ნარევიდან სტაბილური „სინთეზური ოქროს“ გამოყოფა განუზომლად დაჯდება. მეტი, ვიდრე ოქროს მოპოვება მისი უღარიბესი საბადოდან ( იხილეთ ასევეოქრო). ასე რომ, ოქროს ხელოვნური წარმოება მხოლოდ წმინდა თეორიულ ინტერესს იწვევს.რადიოაქტიური გარდაქმნების რაოდენობრივი კანონზომიერებები. თუ შესაძლებელი იქნებოდა კონკრეტული არასტაბილური ბირთვის მიკვლევა, მაშინ შეუძლებელი იქნებოდა იმის პროგნოზირება, როდის დაიშლება. ეს არის შემთხვევითი პროცესი და მხოლოდ ინდივიდუალური შემთხვევებიშესაძლებელია გაფუჭების ალბათობის დადგენა გარკვეულ დროში. თუმცა, მტვრის უმცირესი ლაქაც კი, რომელიც თითქმის უხილავია მიკროსკოპის ქვეშ, შეიცავს ატომების უზარმაზარ რაოდენობას და თუ ეს ატომები რადიოაქტიურია, მაშინ მათი დაშლა ემორჩილება მკაცრ მათემატიკურ კანონებს: სტატისტიკურ კანონებს, რომლებიც დამახასიათებელია ძალიან. დიდი რიცხვიობიექტები. და შემდეგ თითოეულ რადიონუკლიდს შეიძლება ახასიათებდეს კარგად განსაზღვრული მნიშვნელობის ნახევარგამოყოფის პერიოდი ( 1/2) არის დრო, რომლის დროსაც იშლება ბირთვების არსებული რაოდენობის ნახევარი. თუ საწყის მომენტში იყო 0 ბირთვი, შემდეგ ცოტა ხნის შემდეგ = 1/2 დარჩება 0/2, ზე = 2 1/2 დარჩება 0 /4 = 0/2 2, ზე = 3 1/2 0 /8 = 0/2 3 და ა.შ. ზოგადად, როცა = ნტ 1/2 დარჩება 0 /2 ბირთვები, სადაც = /ნახევარგამოყოფის 1/2 რაოდენობა (არ უნდა იყოს მთელი რიცხვი). ადვილია იმის ჩვენება, რომ ფორმულა = 0 /2 / 1/2 უდრის ფორმულას = 0 ე t, სადაც ლ ეგრეთ წოდებული დაშლის მუდმივი. ფორმალურად, იგი განისაზღვრება, როგორც პროპორციულობის კოეფიციენტი დაშლის სიჩქარეს შორის d /დ და ბირთვების ხელმისაწვდომი რაოდენობა: დ /დ = – N (მინუს ნიშანი მიუთითებს, რომ დროთა განმავლობაში მცირდება). ამ დიფერენციალური განტოლების ინტეგრაცია იძლევა ბირთვების რაოდენობის ექსპონენციალურ დროზე დამოკიდებულებას. ჩანაცვლება ამ ფორმულაში = 0/2 ზე = 1/2, მიიღეთ, რომ დაშლის მუდმივი უკუპროპორციულია ნახევარგამოყოფის პერიოდის:= ln2/ 1/2 = 0,693/ 1/2. ღირებულება t = 1/ლ ბირთვის საშუალო სიცოცხლის ხანგრძლივობას უწოდებენ. მაგალითად, 226 Ra-სთვის 1/2 = 1600 წელი,= 1109 წელი.

ზემოაღნიშნული ფორმულების მიხედვით, მნიშვნელობის ცოდნა 1/2 (ან

), რადიონუკლიდის ოდენობის გამოთვლა ადვილია ნებისმიერი პერიოდის შემდეგ და ასევე შესაძლებელია მათგან ნახევარგამოყოფის პერიოდის გამოთვლა, თუ რადიონუკლიდის რაოდენობა დროის სხვადასხვა მომენტში ცნობილია. ბირთვების რაოდენობის ნაცვლად, რადიაციული აქტივობა შეიძლება შეიცვალოს ფორმულაში, რომელიც პირდაპირპროპორციულია ბირთვების დღევანდელი რაოდენობისა . აქტივობა ჩვეულებრივ ხასიათდება არა ნიმუშში დაშლის მთლიანი რაოდენობით, არამედ მის პროპორციული იმპულსების რაოდენობით, რომლებიც აღირიცხება მოწყობილობის მიერ, რომელიც ზომავს აქტივობას. თუ არსებობს, მაგალითად, 1 გ რადიოაქტიური ნივთიერება, მაშინ რაც უფრო მოკლეა მისი ნახევარგამოყოფის პერიოდი, მით უფრო აქტიური იქნება ნივთიერება.

სხვა მათემატიკური ნიმუშები აღწერს რადიონუკლიდების მცირე რაოდენობის ქცევას. აქ მხოლოდ მოვლენის ალბათობაზე შეიძლება ვისაუბროთ. მოდით, მაგალითად, რადიონუკლიდის ერთი ატომი (უფრო ზუსტად, ერთი ბირთვი) იყოს 1/2 = 1 წთ. ალბათობა იმისა, რომ ეს ატომი ცოცხლობს 1 წუთში არის 1/2 (50%), 2 წუთი 1/4 (25%), 3 წუთი 1/8 (12.5%), 10 წუთი (1/2 ) 10 = 1/10 24 (0.1%), 20 წთ (1/2) 20 = 1/1048576 (0.00001%). ერთი ატომისთვის შანსი უმნიშვნელოა, მაგრამ როცა ბევრი ატომია, მაგალითად, რამდენიმე მილიარდი, მაშინ ბევრი მათგანი, უეჭველია, იცხოვრებს 20 ნახევარგამოყოფაზე და ბევრად მეტს. ატომის დაშლის ალბათობა გარკვეული პერიოდის განმავლობაში მიიღება მიღებული მნიშვნელობების 100-ს გამოკლებით. ასე რომ, თუ ატომის ალბათობა იცოცხლოს 2 წუთის განმავლობაში არის 25%, მაშინ ატომის დაშლის ალბათობა. იგივე ატომი ამ დროის განმავლობაში არის 100 25 = 75%, დაშლის ალბათობა 3 წუთში 87,5%, 10 წუთში 99,9% და ა.შ.

ფორმულა უფრო რთული ხდება, თუ რამდენიმე არასტაბილური ატომია. ამ შემთხვევაში მოვლენის სტატისტიკური ალბათობა აღწერილია ფორმულით ბინომიალური კოეფიციენტებით. Თუ იქ ატომები და ერთ-ერთი მათგანის დაშლის ალბათობა დროში უდრის გვ, მაშინ ალბათობა, რომ დროულად საწყისი ატომები დაიშლება (და შესაბამისად დარჩება – ), უდრის = !p n(1 გვ) – /(– )!! მსგავსი ფორმულები უნდა იქნას გამოყენებული ახალი არასტაბილური ელემენტების სინთეზში, რომელთა ატომები მიიღება სიტყვასიტყვით ნაჭრით (მაგალითად, როდესაც ამერიკელი მეცნიერების ჯგუფმა აღმოაჩინეს ახალი ელემენტი მენდელევიუმი 1955 წელს, მათ მიიღეს იგი მხოლოდ ოდენობით. 17 ატომი).

შესაძლებელია ამ ფორმულის გამოყენების ილუსტრირება კონკრეტული შემთხვევისთვის. მოდით, მაგალითად, იქ = 16 ატომი ნახევარგამოყოფის პერიოდით 1 საათი. თქვენ შეგიძლიათ გამოთვალოთ გარკვეული რაოდენობის ატომების დაშლის ალბათობა, მაგალითად, დროში = 4 საათი. ალბათობა იმისა, რომ ერთი ატომმა იცოცხლოს ეს 4 საათი არის 1/2 4 \u003d 1/16, შესაბამისად, ამ დროის განმავლობაში მისი დაშლის ალბათობა = 1 1/16 = 15/16. ამ საწყისი მონაცემების ჩანაცვლება ფორმულაში იძლევა: = 16!(15/16) (1/16) 16 / (16 )!! = 16!15 /2 64 (16 )!! ზოგიერთი გამოთვლების შედეგი ნაჩვენებია ცხრილში:

ცხრილი 1.
დარჩენილი ატომები (16- ) 16 10 8 6 4 3 2 1 0
დაშლილი ატომები 0 6 8 10 12 13 14 15 16
ალბათობა , % 5 10 -18 5 10 -7 1.8 10 -4 0,026 1,3 5,9 19,2 38,4 35,2
ამრიგად, 16 ატომიდან 4 საათის შემდეგ (4 ნახევარგამოყოფის პერიოდი) საერთოდ არ იქნება არც ერთი, როგორც შეიძლება ვივარაუდოთ: ამ მოვლენის ალბათობა მხოლოდ 38,4%-ია, თუმცა ეს უფრო მეტია, ვიდრე ნებისმიერი სხვა შედეგის ალბათობა. როგორც ცხრილიდან ჩანს, ალბათობა იმისა, რომ 16-ვე ატომი (35,2%) ან მათგან მხოლოდ 14 დაიშლება, ასევე ძალიან დიდია. მაგრამ ალბათობა იმისა, რომ 4 ნახევარგამოყოფის პერიოდის განმავლობაში ყველა ატომი დარჩება "ცოცხალი" (არცერთი მათგანი არ დაიშალა), უმნიშვნელოა. გასაგებია, რომ თუ არ არის 16 ატომი, მაგრამ, ვთქვათ, 10 20, მაშინ თითქმის 100% დარწმუნებით შეგვიძლია ვთქვათ, რომ 1 საათის შემდეგ მათი რიცხვის ნახევარი დარჩება, კვარტალში 2 საათის შემდეგ და ა.შ. ანუ რაც უფრო მეტი ატომია, მით უფრო ზუსტად შეესაბამება მათი დაშლა ექსპონენციურ კანონს.

ბეკერელის დროიდან ჩატარებულმა მრავალრიცხოვანმა ექსპერიმენტმა აჩვენა, რომ არც ტემპერატურა, არც წნევა და არც ატომის ქიმიური მდგომარეობა პრაქტიკულად არ მოქმედებს რადიოაქტიური დაშლის სიჩქარეზე. გამონაკლისები ძალიან იშვიათია; ამრიგად, ელექტრონის დაჭერის შემთხვევაში, რაოდენობა 1/2 ოდნავ იცვლება ელემენტის დაჟანგვის მდგომარეობის ცვლილებისას. მაგალითად, 7 BeF 2-ის დაშლა დაახლოებით 0.1%-ით ნელია, ვიდრე 7 BeO ან მეტალის 7 Be.

რადიონუკლიდების ცნობილი არასტაბილური ბირთვების საერთო რაოდენობა ორ ათასს უახლოვდება და მათი სიცოცხლის ხანგრძლივობა ძალიან ფართო დიაპაზონში მერყეობს. ცნობილია როგორც გრძელვადიანი რადიონუკლიდები, რომელთა ნახევარგამოყოფის პერიოდი მილიონობით და მილიარდობით წელიწადია და ხანმოკლეა, მთლიანად იშლება წამის უმცირეს ნაწილში. ზოგიერთი რადიონუკლიდის ნახევარგამოყოფის პერიოდი მოცემულია ცხრილში.

ზოგიერთი რადიონუკლიდის თვისებები (Tc, Pm, Po და ყველა შემდგომი ელემენტისთვის, რომლებსაც არ აქვთ სტაბილური იზოტოპები, მოცემულია მონაცემები მათი ყველაზე ხანგრძლივი იზოტოპების შესახებ).

ცხრილი 2.
Სერიული ნომერი სიმბოლო მასობრივი ნომერი Ნახევარი ცხოვრება
1 3 12,323 წელი
6 თან 14 5730 წელი
15 32 14.3 დღე
19 TO 40 1.28 10 9 წელი
27 Ისე 60 5272 წელი
38 უფროსი 90 28,5 წელი
43 98 4.2 10 6 წელი
53 მე 131 8.02 დღე
61 პმ 145 17,7 წელი
84 რო 209 102 წლის
85 ზე 210 8.1 სთ
86 Rn 222 3825 დღე
87 223 21.8 წთ
88 რა 226 1600 წელი
89 AC 227 21.77 წლის
90 232 1.405 10 9 წელი
91 რა 231 32760 წელი
92 238 4,468 10 9 წელი
93 Np 237 2.14 10 6 წელი
94 პუ 244 8.26 10 7 წელი
95 Ვარ 243 7370 წელი
96 სმ 247 1.56 10 7
97 ბკ 247 1380 წელი
98 შდრ 251 898 წელი
99 ეს 252 471.7 დღე
100 fm 257 100.5 დღე
101 მდ 260 27.8 დღე
102 არა 259 58 წთ
103 ლრ 262 3.6 სთ
104 RF 261 78 წ
105 დბ 262 34 წ
106 სგ 266 21 წ
107 ბჰ 264 0.44 წმ
108 ჰს 269 9 ს
109 მთ 268 70 ms
110 დს 271 56 ms
111 272 1,5 ms
112 277 0.24 ms
ცნობილი ყველაზე ხანმოკლე ნუკლიდი 5ლი : მისი სიცოცხლის ხანგრძლივობაა 4,4 10 22 წმ). ამ დროის განმავლობაში სინათლეც კი მხოლოდ 10 11 სმ-ს გაივლის, ე.ი. მანძილი, რომელიც მხოლოდ რამდენიმე ათჯერ აღემატება ბირთვის დიამეტრს და გაცილებით მცირეა, ვიდრე ნებისმიერი ატომის ზომა. ყველაზე გრძელი ცხოვრება 128თე (შეიცავს ბუნებრივ ტელურიუმს 31,7%) რვა სეპტილიონი (8 10 24) წლის ნახევარგამოყოფის პერიოდით, მას რადიოაქტიურიც კი არ შეიძლება ეწოდოს; შედარებისთვის, ჩვენი სამყარო "მხოლოდ" 10 10 წლისაა.

ნუკლიდის რადიოაქტიურობის ერთეულია ბეკერელი: 1 Bq (Bq) შეესაბამება ერთ დაშლას წამში. ხშირად გამოიყენება სისტემური კურიის ერთეული: 1 Ki (Ci) უდრის 37 მილიარდ დაშლას წამში ან 3,7 . 10 10 Bq (1 გ 226 Ra-ს აქვს დაახლოებით იგივე აქტივობა). ერთ დროს შესთავაზეს რეზერფორდის სისტემის გარეთ ერთეული: 1 Rd (Rd) \u003d 10 6 Bq, მაგრამ ის არ გახდა ფართოდ გავრცელებული.

ლიტერატურა სოდი ფ. ატომური ენერგიის ისტორია. მ., ატომიზდატი, 1979 წ
Choppin G. და სხვ. ბირთვული ქიმია. მ., ენერგოატომიზდატი, 1984 წ
ჰოფმან კ. შესაძლებელია თუ არა ოქროს დამზადება? ლ., ქიმია, 1984 წ
კადმენსკი ს.გ. ატომური ბირთვების რადიოაქტიურობა: ისტორია, შედეგები, უახლესი მიღწევები. სოროსის საგანმანათლებლო ჟურნალი, 1999, No11

ატომის მთავარი მახასიათებელიარის 2 ნომერი:

1. მასობრივი რიცხვი (A) – უდრის ბირთვის პროტონებისა და ნეიტრონების ჯამს

2. ატომური რიცხვი (Z) მენდელეევის ელემენტების პერიოდულ სისტემაში - ბირთვის პროტონების რაოდენობის ტოლია, ანუ შეესაბამება ბირთვის მუხტს.

განისაზღვრება რადიოაქტიური ტრანსფორმაციის ტიპი დაშლის დროს გამოსხივებული ნაწილაკების ტიპი. რადიოაქტიური დაშლის პროცესი ყოველთვის ეგზოთერმულია, ანუ ის ენერგიის განთავისუფლებით მიმდინარეობს. საწყის ბირთვს ეწოდება მშობელი ბირთვი (ქვემოთ დიაგრამებში იგი აღინიშნება X სიმბოლოთი), ხოლო დაშლის შემდეგ მიღებულ ბირთვს - ბავშვის ბირთვი (დიაგრამებში სიმბოლო Y).

არასტაბილური ბირთვები განიცდიან რადიოაქტიური გარდაქმნების 4 ძირითად ტიპს:

ა) ალფა დაშლა- მდგომარეობს იმაში, რომ მძიმე ბირთვი სპონტანურად ასხივებს ალფა ნაწილაკს, ანუ ეს არის წმინდა ბირთვული ფენომენი. ცნობილია 200-ზე მეტი ალფა-აქტიური ბირთვი, თითქმის ყველა მათგანს აქვს 83-ზე მეტი სერიული ნომერი (Am-241; Ra-226; Rn-222; U-238 და 235; Th-232; Pu-239 და 240). . მძიმე ბირთვების ალფა ნაწილაკების ენერგია ყველაზე ხშირად 4-დან 9 მევ-მდე დიაპაზონშია.

ალფა დაშლის მაგალითები:

ბ) ბეტა ტრანსფორმაციაარის ინტრანუკლეონური პროცესი; ბირთვში იშლება ერთი ნუკლეონი, ხოლო ბირთვის შიდა გადაწყობა ხდება და ჩნდება ბირთვიდან გამოსხივებული b ნაწილაკები (ელექტრონი, პოზიტრონი, ნეიტრინო, ანტინეიტრინო). რადიონუკლიდების მაგალითები, რომლებიც განიცდიან ბეტა ტრანსფორმაციას: ტრიტიუმი (H-3); C-14; ნატრიუმის რადიონუკლიდები (Na-22, Na-24); ფოსფორის რადიონუკლიდები (P-30, P-32); გოგირდის რადიონუკლიდები (S-35, S-37); კალიუმის რადიონუკლიდები (K-40, K-44, K-45); Rb-87; სტრონციუმის რადიონუკლიდები (Sr-89, Sr-90); იოდის რადიონუკლიდები (I-125, I-129, I-131, I-134); ცეზიუმის რადიონუკლიდები (Cs-134, Cs-137).

ბეტა ნაწილაკების ენერგია მერყეობს ფართო დიაპაზონში: 0-დან Emax-მდე (დაშლის დროს გამოთავისუფლებული მთლიანი ენერგია) და იზომება keV, MeV-ში. იდენტური ბირთვებისთვის გამოსხივებული ელექტრონების ენერგიის განაწილება რეგულარულია და ე.წ ელექტრონების სპექტრი-დაშლა, ან ბეტა სპექტრი; ბეტა ნაწილაკების ენერგეტიკული სპექტრი შეიძლება გამოყენებულ იქნას დაშლის ელემენტის იდენტიფიცირებისთვის.

ერთი ნუკლეონის ბეტა ტრანსფორმაციის ერთი მაგალითია თავისუფალი ნეიტრონის დაშლა(ნახევარგამოყოფის პერიოდი 11,7 წთ):

ბირთვების ბეტა ტრანსფორმაციის სახეები:

1) ელექტრონული დაშლა: .

ელექტრონული დაშლის მაგალითები:,

2) პოზიტრონის დაშლა:

პოზიტრონის დაშლის მაგალითები:,

3) ელექტრონული გადაღება(K-დაჭერა, ვინაიდან ბირთვი შთანთქავს ატომური გარსის ერთ-ერთ ელექტრონს, ჩვეულებრივ K- გარსიდან):

ელექტრონული გადაღების მაგალითები: ,

IN) გამა ტრანსფორმაცია (იზომერის გადასვლა)- ინტრაბირთვული ფენომენი, რომლის დროსაც, აგზნების ენერგიის გამო, ბირთვი ასხივებს გამა კვანტს, გადადის უფრო სტაბილურ მდგომარეობაში; ხოლო მასობრივი რიცხვი და ატომური რიცხვი არ იცვლება. გამა გამოსხივების სპექტრი ყოველთვის დისკრეტულია. ბირთვების მიერ გამოსხივებულ გამა სხივებს ჩვეულებრივ აქვთ ენერგია ათობით კევ-დან რამდენიმე მევ-მდე. რადიონუკლიდების მაგალითები, რომლებიც განიცდიან გამა ტრანსფორმაციას: Rb-81m; ცს-134მ; ცს-135მ; In-113m; Y-90მ.

, სადაც ინდექსი "m" ნიშნავს ბირთვის მეტასტაბილურ მდგომარეობას.

გამა ტრანსფორმაციის მაგალითი:

გ) სპონტანური ბირთვული დაშლა- შესაძლებელია ბირთვებისთვის, დაწყებული მასობრივი რიცხვით 232. ბირთვი დაყოფილია 2 ფრაგმენტად, რომლებიც შედარებულია მასით. ეს არის ბირთვების სპონტანური დაშლა, რომელიც ზღუდავს ახალი ტრანსურანის ელემენტების მიღების შესაძლებლობას. ბირთვულ ენერგიაში მძიმე ბირთვების დაშლის პროცესი გამოიყენება ნეიტრონების დაჭერისას:

დაშლის შედეგად წარმოიქმნება ფრაგმენტები ნეიტრონების ჭარბი რაოდენობით, რომლებიც შემდეგ განიცდიან რამდენიმე თანმიმდევრულ ტრანსფორმაციას (უფრო ხშირად ბეტა დაშლა).

გარდაქმნებს, რომლებშიც ერთი ქიმიური ელემენტის ბირთვი იქცევა სხვა ელემენტის ბირთვში, განსხვავებული ატომური რიცხვით, ეწოდება რადიოაქტიური დაშლა. წარმოიქმნება და არსებობს რადიოაქტიური იზოტოპები ბუნებრივი პირობებიბუნებრივად რადიოაქტიურს უწოდებენ; ბირთვული რეაქციების შედეგად ხელოვნურად მიღებული იგივე იზოტოპები ხელოვნურად რადიოაქტიურია. არ არსებობს ფუნდამენტური განსხვავება ბუნებრივად და ხელოვნურად რადიოაქტიურ იზოტოპებს შორის, რადგან ატომების ბირთვების და თავად ატომების თვისებები განისაზღვრება მხოლოდ ბირთვის შემადგენლობითა და სტრუქტურით და არ არის დამოკიდებული მათი ფორმირების მეთოდზე.

რადიოაქტიურობა აღმოაჩინა 1896 წელს A.N. Becquerel-ის მიერ, რომელმაც აღმოაჩინა ურანის გამოსხივება, რომელსაც შეუძლია გააშავოს ფოტო ემულსიები და ჰაერის მაიონიზაცია. კიური-სკლოდოვსკამ (M. Curie-Sklodowska) პირველმა გაზომა ურანის რადიაციის ინტენსივობა და ერთდროულად გერმანელ მეცნიერ შმიდტთან (G.S. Schmidt) აღმოაჩინა რადიოაქტიურობა თორიუმში. იზოტოპების თვისებას, სპონტანურად ასხივონ უხილავი გამოსხივება, კურიელებმა რადიოაქტიურობა უწოდეს. 1898 წლის ივლისში მათ გამოაცხადეს ახალი რადიოაქტიური ელემენტის, პოლონიუმის აღმოჩენა ტარის ურანის საბადოში. 1898 წლის დეკემბერში გ.ბემონტთან ერთად აღმოაჩინეს რადიუმი.

რადიოაქტიური ელემენტების აღმოჩენის შემდეგ, რამდენიმე ავტორმა (ბეკერელმა, კიურებმა, რეზერფორდმა და სხვებმა) დაადგინეს, რომ ამ ელემენტებს შეუძლიათ ასხივონ სამი სახის სხივები, რომლებიც განსხვავებულად იქცევიან მაგნიტურ ველში. რეზერფორდის წინადადებით (E. Rutherford, 1902) ამ სხივებს ეწოდა ალფა, ბეტა და გამა სხივები. ალფა სხივები შედგება დადებითად დამუხტული ალფა ნაწილაკებისგან (ორმაგად იონიზებული ჰელიუმის ატომები He4); ბეტა სხივები - მცირე მასის უარყოფითად დამუხტული ნაწილაკებიდან - ელექტრონები; გამა სხივები ბუნებით რენტგენის მსგავსია და წარმოადგენს ელექტრომაგნიტური გამოსხივების კვანტს.

1902 წელს რეზერფორდმა და ფ. სოდიმ რადიოაქტიურობის ფენომენი ახსნეს ერთი ელემენტის ატომების სპონტანური გარდაქმნით მეორე ელემენტის ატომებად, რაც ხდება შემთხვევითობის კანონების მიხედვით და თან ახლავს ენერგიის გამოყოფას ალფა, ბეტა და სახით. გამა სხივები.

1910 წელს მ.კიური-სკლოდოვსკამ, ა. დებიერნთან ერთად, მიიღო სუფთა მეტალის რადიუმი და გამოიკვლია მისი რადიოაქტიური თვისებები, კერძოდ, გაზომა რადიუმის დაშლის მუდმივი. რამდენიმე სხვა რადიოაქტიური ელემენტი მალევე აღმოაჩინეს. დებიორნმა და ფ. გიზელმა აღმოაჩინეს ზღვის ანემონები. განმა (ო. ჰალმმა) აღმოაჩინა რადიოტორიუმი და მეზოთორიუმი, ბოლტვუდმა (VV Boltwood) აღმოაჩინა იონიუმი, განმა და ლ. მეიტნერმა აღმოაჩინეს პროტაქტინიუმი. ამ ელემენტების ყველა იზოტოპი რადიოაქტიურია. 1903 წელს პიერ კიურიმ და C.A. Laborde-მ აჩვენეს, რომ რადიუმის პრეპარატს ყოველთვის აქვს მომატებული ტემპერატურა და რომ 1 გ რადიუმი თავისი დაშლის პროდუქტებით გამოყოფს დაახლოებით 140 კკალს 1 საათში. იმავე წელს W. Ramsay-მ და Soddy-მ აღმოაჩინეს, რომ დალუქული რადიუმის ამპულა შეიცავდა აირისებრ ჰელიუმს. რეზერფორდის, ფ. დორნის, დებიერნისა და ჟიზელის ნაშრომებმა აჩვენა, რომ ურანის და თორიუმის დაშლის პროდუქტებს შორის არის სწრაფად დაშლის რადიოაქტიური აირები, რომლებსაც უწოდებენ რადიუმის, თორიუმის და აქტინიუმის გამოსხივებას (რადონი, თორონი, აქტინონი). ამრიგად, დადასტურდა, რომ დაშლის დროს რადიუმის ატომები გადაიქცევა ჰელიუმის და რადონის ატომებად. ალფა და ბეტა დაშლის დროს ზოგიერთი ელემენტის რადიოაქტიური გარდაქმნის კანონები (გადაადგილების კანონები) პირველად ჩამოაყალიბეს სოდიმ, ფაიანსმა (კ. ფაჯანს) და რასელმა (უ.ჯ. რასელი).

ეს კანონები შემდეგია. ალფა დაშლისას სხვა ელემენტი ყოველთვის მიიღება ორიგინალური ელემენტიდან, რომელიც მდებარეობს D.I. მენდელეევი არის ორიგინალური ელემენტის მარცხნივ ორი ​​უჯრედი (სერიული ან ატომური ნომერი ორიგინალზე 2-ით ნაკლებია); ბეტა დაშლისას, სხვა ელემენტი ყოველთვის მიიღება თავდაპირველი ელემენტისგან, რომელიც მდებარეობს პერიოდულ სისტემაში ერთი უჯრედი საწყისი ელემენტის მარჯვნივ (ატომური ნომერი ერთით მეტია, ვიდრე ორიგინალური ელემენტი).

რადიოაქტიური ელემენტების გარდაქმნების შესწავლამ გამოიწვია იზოტოპების აღმოჩენა, ანუ ატომები, რომლებსაც აქვთ იგივე ქიმიური თვისებები და ატომური რიცხვები, მაგრამ განსხვავდებიან ერთმანეთისგან მასით და ფიზიკური თვისებებიკერძოდ, რადიოაქტიური თვისებების თვალსაზრისით (გამოსხივების ტიპი, დაშლის სიჩქარე). აღმოჩენილი რადიოაქტიური ნივთიერებების დიდი რაოდენობით მხოლოდ რადიუმი (Ra), რადონი (Rn), პოლონიუმი (Po) და პროტაქტინიუმი (Ra) აღმოჩნდა ახალი ელემენტები, დანარჩენი კი ადრე ცნობილი ურანის (U), თორიუმის იზოტოპები. (Th), ტყვია (Pb), ტალიუმი (Tl) და ბისმუტი (Bi).

რეზერფორდის მიერ ატომების ბირთვული სტრუქტურის აღმოჩენისა და მტკიცებულების შემდეგ, რომ ეს არის ბირთვი, რომელიც განსაზღვრავს ატომის ყველა თვისებას, კერძოდ, მისი ელექტრონული გარსების სტრუქტურას და მის ქიმიურ თვისებებს (იხ. ატომი, ატომის ბირთვი), იგი გახდა ნათელია, რომ რადიოაქტიური გარდაქმნები დაკავშირებულია ატომის ბირთვების ტრანსფორმაციასთან. ატომური ბირთვების სტრუქტურის შემდგომმა შესწავლამ შესაძლებელი გახადა რადიოაქტიური გარდაქმნების მექანიზმის სრულად გაშიფვრა.

ბირთვების პირველი ხელოვნური ტრანსფორმაცია - ბირთვული რეაქცია - განხორციელდა რეზერფორდმა 1919 წელს აზოტის ატომების ბირთვების დაბომბვით პოლონიუმის ალფა ნაწილაკებით. ამავე დროს, აზოტის ბირთვები გამოყოფდნენ პროტონებს (იხ.) და გადაიქცნენ O17 ჟანგბადის ბირთვებად. 1934 წელს F. Joliot-Curie და I. Joliot-Curie (F. Joliot-Curie, I. Joliot-Curie) პირველებმა ხელოვნურად მიიღეს ფოსფორის რადიოაქტიური იზოტოპი ალფა ნაწილაკებით Al ატომების დაბომბვით. P30 ბირთვები, ბუნებრივად რადიოაქტიური იზოტოპების ბირთვებისგან განსხვავებით, დაშლის დროს ასხივებდნენ არა ელექტრონებს, არამედ პოზიტრონებს და გადაიქცნენ სტაბილურ Si30 სილიკონის ბირთვებად. ამრიგად, 1934 წელს ხელოვნური რადიოაქტიურობა და ახალი სახეობარადიოაქტიური დაშლა - პოზიტრონის დაშლა, ან +-დაშლა. ჯოლიო-კურიებმა გამოთქვეს აზრი, რომ ყველა სწრაფი ნაწილაკები(პროტონები, დეიტრონები, ნეიტრონები) იწვევენ ბირთვულ რეაქციებს და შეიძლება გამოყენებულ იქნას ბუნებრივად რადიოაქტიური იზოტოპების წარმოებისთვის. ფერმი (E. Fermi), ნეიტრონებით დაბომბვის სხვადასხვა ელემენტებს, მიიღო თითქმის ყველა ქიმიური ელემენტის რადიოაქტიური იზოტოპები. დღეისათვის, აჩქარებული დამუხტული ნაწილაკების და ნეიტრონების დახმარებით, განხორციელდა ბირთვული რეაქციების მრავალფეროვნება, რის შედეგადაც შესაძლებელი გახდა ნებისმიერი რადიოაქტიური იზოტოპის მიღება.

1937 წელს ალვარესმა (L. Alvarez) აღმოაჩინა რადიოაქტიური ტრანსფორმაციის ახალი ტიპი - ელექტრონული დაჭერა. ელექტრონის დაჭერისას ატომის ბირთვი იჭერს ელექტრონს ატომის გარსიდან და გადაიქცევა სხვა ელემენტის ბირთვად. 1939 წელს ჰანმა და ფ. სტრასმანმა აღმოაჩინეს ურანის ბირთვის დაშლა უფრო მსუბუქ ბირთვებად (დაყოფის ფრაგმენტები) ნეიტრონებით დაბომბვისას. იმავე წელს ფლეროვმა და პეტრჟაკმა აჩვენეს, რომ ურანის ბირთვების დაშლის პროცესი სპონტანურად მიმდინარეობს გარე გავლენის გარეშე. ამრიგად, მათ აღმოაჩინეს რადიოაქტიური ტრანსფორმაციის ახალი ტიპი - მძიმე ბირთვების სპონტანური გაყოფა.

ამჟამად ცნობილია რადიოაქტიური გარდაქმნების შემდეგი ტიპები, რომლებიც ხდება გარე გავლენის გარეშე, სპონტანურად, მხოლოდ შიდა მიზეზების გამო, ატომის ბირთვების სტრუქტურის გამო.

რა ემართება მატერიას რადიაციის ზემოქმედებისას? უპასუხეთ ამ კითხვას მე-20 საუკუნის დასაწყისში. ეს არ იყო ძალიან ადვილი. უკვე რადიოაქტიურობის კვლევის დასაწყისშივე აღმოაჩინეს ბევრი უცნაური და უჩვეულო რამ.

პირველი, საოცარი მუდმივობა, რომლითაც რადიოაქტიური ელემენტები ურანი, თორიუმი და რადიუმი ასხივებენ რადიაციას. დღის, თვეების და წლების განმავლობაში რადიაციის ინტენსივობა შესამჩნევად არ შეცვლილა. მასზე გავლენას არ ახდენდა ჩვეულებრივი გავლენები, როგორიცაა გათბობა ან წნევის გაზრდა.

ქიმიური რეაქციები, რომლებშიც შედიოდნენ რადიოაქტიური ნივთიერებები, ასევე არ იმოქმედა რადიაციის ინტენსივობაზე.

მეორეც, რადიოაქტიურობის აღმოჩენიდან ძალიან მალე გაირკვა, რომ რადიოაქტიურობას თან ახლავს ენერგიის გამოყოფა. პიერ კიურიმ რადიუმის ქლორიდის ამპულა მოათავსა კალორიმეტრში. ის შთანთქავდა α-, β- და γ- სხივებს და მათი ენერგიის გამო თბებოდა კალორიმეტრი. კურიმ დაადგინა, რომ 1 გ რადიუმი 1 საათში გამოყოფს 582 J ენერგიას. და ეს ენერგია გამოიყოფა განუწყვეტლივ რამდენიმე წლის განმავლობაში.

საიდან მოდის ენერგია, რომლის გათავისუფლებაზე გავლენას არ ახდენს ყველა ცნობილი გავლენა? როგორც ჩანს, რადიოაქტიურობის დროს ნივთიერება განიცდის გარკვეულ ღრმა ცვლილებებს, სრულიად განსხვავებული ჩვეულებრივი ქიმიური გარდაქმნებისაგან. გაკეთდა ვარაუდი, რომ გარდაქმნები განიცდიან თავად ატომებს!

ახლა ეს იდეა დიდ გაოცებას ვერ გამოიწვევს, რადგან ბავშვს შეუძლია ამის შესახებ გაიგოს მანამ, სანამ კითხვას ისწავლის. მაგრამ XX საუკუნის დასაწყისში. ფანტასტიკური ჩანდა და დიდი გამბედაობა სჭირდებოდა მის გამოხატვას. იმ დროს ატომების არსებობის უდავო მტკიცებულება ახლახან იქნა მოპოვებული. საბოლოოდ გაიმარჯვა დემოკრიტეს მრავალსაუკუნოვანმა იდეამ მატერიის ატომისტური სტრუქტურის შესახებ. და ამის შემდეგ თითქმის მაშინვე, ატომების უცვლელობა ეჭვქვეშ დგება.

ჩვენ არ განვიხილავთ დეტალებს იმ ექსპერიმენტებზე, რომლებმაც საბოლოოდ მიგვიყვანა სრული ნდობა, რომ ატომების თანმიმდევრული გარდაქმნების ჯაჭვი ხდება რადიოაქტიური დაშლის დროს. შევეხოთ მხოლოდ რეზერფორდის მიერ დაწყებულ და მის მიერ ინგლისელ ქიმიკოს ფ. სოდისთან (1877-1956) ერთად გაგრძელებულ პირველ ექსპერიმენტებს.

რეზერფორდმა ეს აღმოაჩინა თორიუმის აქტივობა, განსაზღვრული, როგორც დაშლის რაოდენობა ერთეულ დროში, უცვლელი რჩება დახურულ ამპულაში. თუ პრეპარატი აფეთქდა თუნდაც ძალიან სუსტი ჰაერის დინებით, მაშინ თორიუმის აქტივობა მნიშვნელოვნად მცირდება. რეზერფორდი ვარაუდობს, რომ α-ნაწილაკებთან ერთად თორიუმი ასხივებს რაიმე სახის გაზს, რომელიც ასევე რადიოაქტიურია. მან ამას გაზი უწოდა ემანაცია. თორიუმის შემცველი ამპულიდან ჰაერის შეწოვისას რეზერფორდმა გამოყო რადიოაქტიური აირი და გამოიკვლია მისი მაიონებელი უნარი. აღმოჩნდა, რომ ამ გაზის აქტივობა დროთა განმავლობაში სწრაფად მცირდება. ყოველ წუთში აქტივობა ნახევარით მცირდება, ათი წუთის შემდეგ კი პრაქტიკულად ნულის ტოლია. სოდიმ გამოიკვლია ამ აირის ქიმიური თვისებები და აღმოაჩინა, რომ ის არ შედის არანაირ რეაქციაში, ანუ ინერტული აირია. შემდგომ გაზს დაარქვეს რადონი და მოთავსებულია პერიოდულ სისტემაში სერიული ნომრით 86. სხვა რადიოაქტიურმა ელემენტებმაც განიცადეს ტრანსფორმაციები: ურანი, აქტინიუმი, რადიუმი. მეცნიერთა მიერ მიღწეული ზოგადი დასკვნა ზუსტად ჩამოაყალიბა რეზერფორდმა: „რადიოაქტიური ნივთიერების ატომები ექვემდებარება სპონტანურ მოდიფიკაციას. ყოველ მომენტში მცირე ნაწილი საერთო რაოდენობაატომები ხდება არასტაბილური და ფეთქებად იშლება. უმეტეს შემთხვევაში, ატომის ფრაგმენტი, α-ნაწილაკი, დიდი სიჩქარით გამოიდევნება. ზოგიერთ სხვა შემთხვევაში, აფეთქებას თან ახლავს სწრაფი ელექტრონის ამოფრქვევა და სხივების გამოჩენა, რომლებსაც რენტგენის სხივების მსგავსად დიდი შეღწევადი ძალა აქვთ და გ- გამოსხივებას უწოდებენ. აღმოჩნდა, რომ ატომური ტრანსფორმაციის შედეგად წარმოიქმნება სრულიად ახალი ტიპის ნივთიერება, სრულიად განსხვავებული თავისი ფიზიკური და ქიმიური თვისებებიორიგინალური ნივთიერებიდან. თუმცა, ეს ახალი ნივთიერება თავისთავად ასევე არასტაბილურია და განიცდის ტრანსფორმაციას დამახასიათებელი რადიოაქტიური გამოსხივების გამოსხივებით.

ამრიგად, კარგად არის დადგენილი, რომ გარკვეული ელემენტების ატომები ექვემდებარება სპონტანურ დაშლას, რასაც თან ახლავს ენერგიის ემისია უზარმაზარი რაოდენობით, ჩვეულებრივი მოლეკულური ცვლილებების დროს გამოთავისუფლებულ ენერგიასთან შედარებით.

ატომის ბირთვის აღმოჩენის შემდეგ, მაშინვე გაირკვა, რომ სწორედ ის განიცდის ცვლილებებს რადიოაქტიური გარდაქმნების დროს. ბოლოს და ბოლოს, ელექტრონულ გარსში საერთოდ არ არის ოს-ნაწილაკები და გარსის ელექტრონების რაოდენობის შემცირება ერთით ატომს იონად აქცევს და არა ახალ ქიმიურ ელემენტად. ბირთვიდან ელექტრონის გამოდევნა ცვლის ბირთვის მუხტს (ზრდის მას) ერთით. ბირთვის მუხტი განსაზღვრავს ელემენტის სერიულ ნომერს პერიოდულ სისტემაში და მის ყველა ქიმიურ თვისებას.

შენიშვნა

ლიტერატურა

მიაკიშევი გ.ია. ფიზიკა: ოპტიკა. კვანტური ფიზიკა. მე-11 კლასი: პროკ. ფიზიკის სიღრმისეული შესწავლისთვის. - M.: Bustard, 2002. - S. 351-353.



 

შეიძლება სასარგებლო იყოს წაკითხვა: