Вопрос №114 Способы наблюдения и регистрации заряженных частиц

В началеXXв. были разработаны методы исследования явлений атомной физики и созданы приборы, позволившие не только выяснить основные вопросы строения атомов, но и наблюдать превращения химических элементов.

В качестве одного из первых и простейших приборов для регистрации частиц был использован экран, покрытый люминесцирующим составом. В той точке экрана, куда попадает частица достаточно большой энергией, возникает вспышка – сцинтилляция (от латинского “сцинцилляцио” – сверкание, вспышка).

Первый основной прибор для регистрации частиц был изобретен в 1908 году Г. Гейгером. После того как этот прибор был усовершенствован В. Мюллером, он мог подсчитывать число попадающих в него частиц.

Способность частиц большой энергии ионизировать атомы газа используется и в одном из самых замечательных приборов современной физики – в камере Вильсона. В 1911 году английский ученый Ч. Вильсон построил прибор, с помощью которого можно было видеть и фотографировать траектории заряженных частиц.

Для регистрации частиц и получения их следов служит также метод толстослойных фотопластинок. Он основан на том, что пролетающие сквозь фотоэмульсию частицы действуют на зерна бромистого серебра, поэтому оставленный частицами след после проявления фотопластинки становятся видимыми и его можно исследовать с помощью микроскопа. Чтобы след был достаточно длинным, используются толстые слои фотоэмульсии.

Вопрос №115 Строение атома. Постулаты Бора

В основе теории Бора лежат три постулата:

1) Электроны могут двигаться вокруг ядра атома только по строго определенным орбитам, соответствующим одному из энергетических уравнений атома.

2) Когда электрон движется по одной из разрешенных орбит, атом находится в устойчивом состоянии, т.е. не излучает и не поглощает энергию.

3) Когда электрон перескакивает с одной из дозволенных орбит на другую, более близкую к ядру, атом испускает квант энергии (фотон) в виде излучения, частота которого определяется формулой Планка ( )

Из постулатов Бора следует, что величина кванта, испускаемого атомом при переходе из одного устойчивого состояния в другое, равна разности значений энергии атома в этих двух состояниях, т.е. или ; что можно записать так: .

Вопрос №116 Радиоактивность. Законы радиоактивного распада

В 1896 году А. Беккерель обнаружил с помощью фотопластинок, что одна из солей урана является источником излучения, природа которого была не ясна. Открытое им излучение испускается всеми соединениями урана и самим металлическим ураном, т.е. что источником излучения являются атомы урана.

Излучение урана происходит непрерывно и никакие внешние воздействия (температура, давление и т.д.) не оказывают на него влияния, т.е. атомы урана излучают самопроизвольно (спонтанно). Излучение урана было названо радиоактивным, а само явление – радиоактивностью. Радиоактивное излучение имеет сложный состав и в магнитном поле разделятся на лучи трех видов, которые называли - - и - лучами.

- лучи представляют собой поток положительно заряженных частиц ( -частиц); - лучи – поток быстро летящих электронов ( -частиц); - лучи, не отклоняющиеся в магнитном поле, представляют собой электромагнитное излучение с очень малой длиной волны.

Радиоактивность элемента, которого примерно в миллион раз сильнее радиоактивности урана, был назван радием, а другой – полонием. В 1908 году Резерфорд с помощью спектрального анализа обнаружил радиоактивный газ – радон.

Когда была установлена структура атомов, стало ясно, что радиоактивное излучение возникает при распаде ядер атомов радиоактивных элементов, поскольку положительно заряженные - частицы могут выбрасываться только из ядер. - частицы образуются тоже при распаде ядер.

- частицы представляют собой дважды ионизированные атомы гелия, т.е. ядра гелия.

Величина, характеризующая быстроту распада радиоактивного изотопа, называется периодом полураспада и обозначается буквой . Период полураспада измеряется временем, в течение которого число атомов радиоактивного изотопа уменьшается наполовину.

Вопрос №117 Состав атомного ядра. Понятие о ядерных силах

Вопрос №118 Дефект массы атомных ядер. Энергия связи

Вопрос №119 Деление тяжелых атомных ядер. Цепная реакция деления

Вопрос №120 Ядерный реактор. Развитие ядерной энергии в России

Вопрос №121 Понятие о термоядерной реакции. Энергия солнца и звезд