اكتشاف التحولات المشعة. فكرة الطاقة الذرية

عقيدة فلوجستون(1697 - 1703 ، جورج ستال ،) - عقيدة تشير إلى وجود بداية معينة للاحتراق - مادة الفلوجستون ، والتي تحتوي على جميع المواد التي يمكن أن تحترق مع إطلاق اللهب أو تتحول إلى مواد ترابية عند الاحتراق ("الخبث" "أو" الجير "). عند حرق هذه المواد أو تكليسها ، يتم تحرير الفلوجستون. كلما احتوت المادة على مادة فلوجستون أكثر ، زادت قدرتها على الاحتراق.

يوهان بيشر(1635 - 1682) - كيميائي وطبيب ألماني. وفي معرض حديثه عن تكوين المواد غير العضوية ، اقترح أنها تتكون من الماء وثلاثة أتربة: "الزئبق" و "الزجاجي" و "القابلة للاحتراق". ووفقًا لبيكر ، فإن الأرض القابلة للاحتراق ، والتي أطلق عليها اسم "التراب الدهني" ، يتم إطلاقها أثناء الاحتراق ؛ كلما كان الجسم أكثر احتراقًا ، كلما احتوى على "التراب الدهني".

جورج ستال(1659 - 1734) - كيميائي وطبيب ألماني ، عمل لفترة طويلة كأستاذ للطب في جينا وهالي. تم شرح أفكار ستال من قبله في أعمال "مثال بشيروف" ، "أسس الكيمياء العقائدية والتجريبية" ، إلخ. يمتلك ستال أيضًا أعمالًا في التعدين وعلم المعادن. على الأرجح ، كانت المعرفة الصناعية لستال هي التي ساهمت إلى حد كبير في تطوير نظرية فلوجستون.

6. من ومتى أنشأ نظرية الأكسجين للاحتراق؟ ما هو جوهرها وأهميتها في تاريخ الكيمياء؟

نظرية احتراق الأكسجينأنا (1774 - 1780 ، أنطوان لافوازييه) - العقيدة القائلة بأنه في عمليات الاحتراق يتحد الأكسجين مع الأجسام القابلة للاحتراق ويزيد من وزنها ؛ المقاييس المعدنية ليست أجسامًا بسيطة (كما في نظرية الفلوجستون) ، ولكنها مركبات من معادن بها أكسجين.

كارل شيل(1742 - 1786) - كيميائي وصيدلي سويدي ، أحد أفضل المجربين في عصره. في عام 1772 ، حدد "الهواء الناري" (الأكسجين) ووصف خصائصه ، لكن هذه الدراسات نُشرت فقط في عام 1777. حتى نهاية حياته ، ظل مؤيدًا لنظرية اللاهوب.

جوزيف بريستلي(1733 - 1804) - كيميائي وفيلسوف وعالم لاهوت إنجليزي. يتعلق البحث بمجال كيمياء الهواء المضغوط. في عام 1774 ، اكتشف "الهواء النفاث" (الأكسجين) ، بعد أن حصل عليه عن طريق تسخين أكسيد الزئبق. في الآراء النظرية التمسك بنظرية فلوجستون.

أنطوان لوران لافواهـ (1743 - 1794) - فرنسي. أنشأ مختبرًا كيميائيًا مجهزًا جيدًا على نفقته الخاصة. لقد أدخل أساليب كمية صارمة في الممارسة الكيميائية ، ولا سيما طريقة الوزن الدقيقة ، والتي بفضلها توصل إلى استنتاج مفاده أنه يتم الحفاظ على كتلة المواد في عمليات الاحتراق. أثبت قدرة الأكسجين على الاندماج مع الفوسفور والكبريت أثناء الاحتراق والمعادن أثناء التحميص. أثبت لافوازييه التركيب المعقد للهواء. بحلول عام 1780 ، كان قد وضع أسس نظرية الأكسجين ، موضحًا بشكل صحيح عمليات الاحتراق والأكسدة. أظهر لافوازييه لاحقًا أن الماء هو مزيج من الأكسجين والهيدروجين ("هواء قابل للاحتراق"). الأساليب الفيزيائية والكيميائية التطبيقية في علم الأحياء. نفذت بحكم المحكمة الثورية.

7. متى تم إنشاء العقيدة الجزيئية الذرية؟ ما هو جوهرها؟ أي من الكيميائيين قدم المساهمة الرئيسية في تكوينها؟

المفاهيم: "الذرات الكيميائية"دالتون. تتكون المادة من ذرات ، وتتميز الذرات بالوزن الذري ، ويتم استيفاء قانون النسب المتعددة . النظرية الثنائية الكهروكيميائية Berzelius - يتكون كل مركب كيميائي من جزأين لهما قطبية كهربائية مختلفة ، وتكون قوى التقارب الكيميائي كهربائية بطبيعتها. مفهوم "الحيوية"- جميع المواد التي تتكون منها الكائنات الحية للحيوانات والنباتات تتشكل فيها تحت تأثير "قوة الحياة". العقيدة الجزيئية الذرية- مفهوم الجزيء على أنه أصغر كمية من مادة تدخل في تفاعل كيميائي ، وتتكون من نفس الذرات أو ذرات مختلفة (يعمل بواسطة Avogadro و Cannizzaro).

جون دالتون(1766-1844) - كيميائي وفيزيائي إنجليزي. في 1803-1804. طرح وإثبات نظرية التركيب الذري أو الذرات الكيميائية.

جين جاكوب برزيليوس(1779 - 1848) - كيميائي سويدي. في 31 ، رئيس الأكاديمية السويدية للعلوم. تم اختباره تجريبياً وإثبات مصداقية قوانين ثبات التركيب والنسب المتعددة فيما يتعلق بالأكاسيد غير العضوية والمركبات العضوية ، وتحديد الوزن الذري لـ 45 عنصرًا.اقترح نظامًا للرموز الكيميائية لتعيين العناصر التي تم حفظها في الكيمياء الحديثة. مؤلف نظرية الثنائية الكهروكيميائية.

أميديو أفوجادرو(1776-1856) - عالم فيزيائي وكيميائي إيطالي في عام 1811 اكتشف قانون أفوجادرو. ابتكر طريقة لتحديد الأوزان الجزيئية. أسس التركيب الذري الكمي لجزيئات العديد من المواد (على سبيل المثال ، الهيدروجين والأكسجين والماء). لم يتم التعرف على نتائج عمل أفوجادرو في النظرية الجزيئية إلا بعد وفاته.

ستانيسلاو كانيزارو(1826 - 1910) - كيميائي إيطالي ، أحد مؤسسي النظرية الجزيئية الذرية. تكمن المساهمة الرئيسية للكيمياء في نظام المفاهيم الكيميائية الأساسية التي اقترحها - "الذرة" و "الجزيء" و "المكافئ".

الموضوع: النشاط الإشعاعي ، ألفا ، بيتا ، إشعاع غاما ، قاعدة الإزاحة ، نصف العمر ، قانون التحلل الإشعاعي. الغرض: تعريف الطلاب بالتسلسل الزمني التاريخي لاكتشاف ظاهرة النشاط الإشعاعي الطبيعي وخصائص الإشعاع المشع. الكشف عن طبيعة الاضمحلال الإشعاعي وقوانينها. لتطوير القدرة على تحليل المواد العلمية والبحث باستخدام المؤلفات الإضافية. لتنمية المسؤولية الشخصية عما يحدث حول الحساسية والإنسانية. أهداف الدرس الأهداف التعليمية: شرح وتوحيد مادة جديدة ، للتعريف بتاريخ الاكتشاف ، وإظهار عرض تقديمي حول موضوع الدرس. الأهداف التنموية: تنشيط النشاط العقلي للطلاب في الدرس ؛ لتحقيق إتقان ناجح للمواد الجديدة ، وتطوير الكلام ، والقدرة على استخلاص النتائج. المهام التعليمية: لإثارة اهتمام موضوع الدرس وإثارة اهتمامه ؛ خلق حالة شخصية للنجاح ؛ إجراء بحث جماعي لجمع المواد المتعلقة بالإشعاع ، وتهيئة الظروف لتنمية قدرة أطفال المدارس على هيكلة المعلومات. المعدات والمواد: علامة الخطر الإشعاعي ؛ صور العلماء والنشرات والكتب المرجعية وجهاز العرض وملخصات الطلاب والعرض التقديمي. نوع الدرس: درس تعلم مادة جديدة. المفاهيم والتعاريف: النشاط الإشعاعي ، جسيمات ألفا ، جسيمات بيتا ، إشعاع بيتا ، نصف العمر ، السلسلة المشعة ، التحول الإشعاعي ، قوانين الانحلال الإشعاعي. "فقط من خلال فهم الطبيعة ، سوف يفهم الشخص نفسه" R. Edberg (كاتب سويدي) دورة الدرس I. اللحظة التنظيمية. تحية الطلاب. ثانيًا. تحفيز النشاط التربوي للطلاب. إعلان عن موضوع الدرس والواجبات والنتائج المتوقعة. حارب الإنسان من أجل وجوده لآلاف السنين ، ونجا من الأوبئة والمجاعات وخمسة عشر ألف حرب ، والتي شنتها بنفسها. لقد نجت وتؤمن دائمًا بحياة أفضل. من أجل هذا الرجل طور العلم والثقافة والطب والأنظمة الاجتماعية الجديدة. والآن ، من خلال مبادئنا الأخلاقية الخاطئة ، والإفقار الروحي ، وتدهور الوعي البيئي والضمير ، وجدنا أنفسنا مرة أخرى على أعتاب مرحلة جديدة أكثر فظاعة من البقاء. الإشعاع عبارة عن أشعة غير عادية لا يمكن رؤيتها للعين ولا يمكن الشعور بها بأي شكل من الأشكال ، ولكنها يمكن أن تخترق الجدران وتخترق الشخص. ثالثا. مرحلة التحضير لدراسة موضوع جديد. تحديث المعرفة الموجودة لدى الطلاب في شكل فحص الواجبات المنزلية ومسح أمامي سريع للطلاب. 1. ماذا تعني كلمة "ذرة"؟ 2. من أدخل هذا المفهوم في الفيزياء؟ 2 3. مما تتكون الذرة؟ 3 4. ما هي بنية النواة الذرية؟ ما هو النوكليون؟ 4 5. ما هو الإلكترون؟ ما هي شحنتها؟ 6. كيف تختلف القوى النووية عن الكهربائية وقوى الجاذبية؟ 7. نموذج طومسون للذرة. 8. نموذج الذرة الكوكبي. 9. ما هو جوهر تجربة رذرفورد؟ رابعا. خلق حالة مشكلة. أظهر علامة الخطر الإشعاعي. أجب عن السؤال: ماذا تعني هذه الإشارة؟ ما هو خطر الإشعاع المشع؟ "لا يوجد ما تخاف منه - تحتاج فقط إلى فهم المجهول" ماريا سكلودوفسكا كوري. V. مرحلة اكتساب المعرفة. 1) رسائل الطالب. اكتشاف النشاط الإشعاعي بواسطة هنري بيكريل. كان اكتشاف النشاط الإشعاعي نتيجة لحادث سعيد. درس بيكريل تألق المواد التي سبق أن تعرضت للإشعاع بأشعة الشمس لفترة طويلة. قام بلف لوحة التصوير بورق أسود سميك ، ووضع حبيبات ملح اليورانيوم فوقها ، وعرضها لأشعة الشمس الساطعة. بعد التطور ، تحولت لوحة التصوير إلى اللون الأسود في تلك المناطق التي يوجد بها الملح. اعتقد بيكريل أن إشعاع اليورانيوم ينشأ تحت تأثير أشعة الشمس. لكن ذات يوم ، في فبراير 1896 ، فشل في إجراء تجربة أخرى بسبب الطقس الغائم. وضع بيكريل السجل مرة أخرى في الدرج ، ووضع فوقه صليب نحاسي مغطى بملح اليورانيوم. بعد أن طور اللوحة ، فقط في حالة ، بعد يومين ، وجدها سوداء على شكل ظل مميز للصليب. هذا يعني أن أملاح اليورانيوم بشكل تلقائي ، دون أي تأثيرات خارجية ، تخلق نوعًا من الإشعاع. بدأ بحث مكثف. سرعان ما أثبت بيكريل حقيقة مهمة: يتم تحديد شدة الإشعاع فقط بكمية اليورانيوم في التحضير ، ولا تعتمد على المركبات التي يدخل فيها. لذلك ، فإن الإشعاع ليس متأصلًا في المركبات ، ولكن في عنصر اليورانيوم الكيميائي. ثم تم اكتشاف نوعية مماثلة في الثوريوم. الشريحة رقم 1 بيكريل أنطوان هنري الفيزيائي الفرنسي. تخرج من مدرسة البوليتكنيك في باريس. الأعمال الرئيسية مكرسة للنشاط الإشعاعي والبصريات. في عام 1896 اكتشف ظاهرة النشاط الإشعاعي. في عام 1901 ، اكتشف التأثير الفسيولوجي للإشعاع المشع. حصل بيكريل على جائزة نوبل عام 1903 لاكتشافه النشاط الإشعاعي الطبيعي لليورانيوم. (1903 ، مع P. Curie و M. Sklodowska-Curie). 2) رسائل الطالب. اكتشاف الراديوم والبولونيوم. في عام 1898 ، قام علماء فرنسيون آخرون ماري سكودوفسكا كوري وبيير كوري بعزل مادتين جديدتين من معدن اليورانيوم ، أكثر إشعاعًا من اليورانيوم والثوريوم. لذلك تم اكتشاف عنصرين مشعين غير معروفين سابقًا - البولونيوم والراديوم. كان عملًا مرهقًا ، لمدة أربع سنوات طويلة ، لم يغادر الزوجان حظيرتهما الرطبة والباردة. تم تسمية Polonium (Po-84) على اسم موطن ماري ، بولندا. الراديوم (Ra-88) - مشع ، مصطلح النشاط الإشعاعي اقترحته ماريا سكلودوفسكا. جميع العناصر ذات الأرقام التسلسلية الأكبر من 83 مشعة ، أي الموجود في الجدول الدوري بعد البزموت. لمدة 10 سنوات من العمل المشترك ، قاموا بالكثير لدراسة ظاهرة النشاط الإشعاعي. لقد كان عملاً نكران الذات باسم العلم - في مختبر ضعيف التجهيز وفي غياب الأموال اللازمة ، تلقى الباحثون تحضير الراديوم في عام 1902 بمبلغ 0.1 غرام. للقيام بذلك ، استغرقوا 45 شهرًا من العمل الشاق هناك وأكثر من 10000 عملية تحرير وتبلور كيميائي. لا عجب أن ماياكوفسكي قارن الشعر باستخراج الراديوم: "الشعر هو نفس استخراج الراديوم. غرام استخراج ، سنة عمل. أنت تستنفد كلمة واحدة من أجل ألف طن من الخام اللفظي". في عام 1903 ، مُنح كوريس وأ. بيكريل جائزة نوبل في الفيزياء لاكتشافهما في مجال النشاط الإشعاعي. تسمى ظاهرة التحول التلقائي لنوى الذرات غير المستقرة إلى نوى ذرات أخرى مع انبعاث الجسيمات وإشعاع الطاقة بالنشاط الإشعاعي الطبيعي. الشريحة رقم 2 Maria Sklodowska-Curie - وُلدت عالمة الفيزياء والكيمياء البولندية والفرنسية ، وأحد مؤسسي نظرية النشاط الإشعاعي في 7 نوفمبر 1867 في وارسو. هي أول أستاذة في جامعة باريس. لدراسات ظاهرة النشاط الإشعاعي في عام 1903 ، مع أ. بيكريل ، حصلت على جائزة نوبل في الفيزياء ، وفي عام 1911 للحصول على الراديوم في الحالة المعدنية - جائزة نوبل في الكيمياء. توفيت بسرطان الدم في 4 يوليو 1934. الشريحة رقم 3 - بيير كوري - فيزيائي فرنسي ، أحد مبتكري نظرية النشاط الإشعاعي. افتتح (1880) وفحص الكهرباء الانضغاطية. دراسات حول التناظر البلوري (مبدأ كوري) ، المغناطيسية (قانون كوري ، نقطة كوري). اكتشف مع زوجته M. Sklodowska-Curie (1898) البولونيوم والراديوم ودرس الإشعاع المشع. قدم مصطلح "النشاط الإشعاعي". جائزة نوبل (1903 ، بالاشتراك مع Sklodowska-Curie و A.A. بيكريل). (Slide No. 4 3) رسائل الطالب التركيب المعقد للإشعاع المشع: في عام 1899 ، بتوجيه من العالم الإنجليزي إي رذرفورد ، تم إجراء تجربة جعلت من الممكن الكشف عن التركيب المعقد للإشعاع المشع. نتيجة لتجربة أجريت بتوجيه من الفيزيائي الإنجليزي ، وجد أن الإشعاع المشع للراديوم غير متجانس ، أي لها هيكل معقد. رقم الشريحة 5. رذرفورد إرنست (1871-1937) ، فيزيائي إنجليزي ، أحد مبتكري نظرية النشاط الإشعاعي وهيكل الذرة ، مؤسس مدرسة علمية ، عضو أجنبي مناظر في أكاديمية العلوم الروسية (1922) و عضو فخري في أكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية (1925). مدير معمل كافنديش (منذ 1919). فتحت (1899) أشعة ألفا وبيتا وأثبتت طبيعتها. أنشأ (1903 مع F. Soddy) نظرية النشاط الإشعاعي. اقترح (1911) نموذجًا كوكبيًا للذرة. نفذ (1919) أول تفاعل نووي اصطناعي. توقع (1921) وجود النيوترون. جائزة نوبل (1908). الشريحة رقم 6 تجربة كلاسيكية جعلت من الممكن الكشف عن التركيب المعقد للإشعاع المشع. تم وضع مستحضر الراديوم في وعاء رصاص به فتحة. تم وضع لوحة فوتوغرافية مقابل الحفرة. أثر مجال مغناطيسي قوي على الإشعاع. ما يقرب من 90٪ من النوى المعروفة غير مستقرة. يمكن أن تنبعث النوى المشعة جسيمات من ثلاثة أنواع: موجبة الشحنة (جسيمات ألفا - نوى الهيليوم) ، سالبة الشحنة (جسيمات β - إلكترونات) ومحايدة (جسيمات - كوانتا الموجة القصيرة من الإشعاع الكهرومغناطيسي). يسمح المجال المغناطيسي بفصل هذه الجسيمات. 4) اختراق السلطة α .β. γ شريحة الإشعاع رقم 7 تمتلك أشعة ألفا أقل قدرة اختراق. طبقة من الورق بسمك 0.1 مم لم تعد شفافة بالنسبة لهم. . يتم حظر أشعة جاما تمامًا بواسطة لوح من الألومنيوم بسمك عدة مم. . γ-rays ، عند المرور عبر طبقة 1 سم من الرصاص ، تقلل من شدتها بمقدار مرتين. 5) الطبيعة الفيزيائية لـ α .β. γ-Radiation Slide № 8 γ- إشعاع الموجات الكهرومغناطيسية 10-10-10-13m-beams هي تيار من الإلكترونات تتحرك بسرعات قريبة من سرعة الضوء. أشعة ألفا لنواة ذرة الهيليوم (وصف موجز لأبحاث رذرفورد) قاس رذرفورد نسبة شحنة الجسيمات إلى الكتلة عن طريق الانحراف في مجال مغناطيسي. قمت بقياس الشحنة المنبعثة من جسيمات المصدر بمقياس كهربي ، وقمت بقياس عددها باستخدام عداد جيجر. تثبيت رذرفورد. أن لكل من الشحنتين الأوليتين وحدتان للكتلة الذرية. أي أن جسيم ألفا هو نواة ذرة الهيليوم. 6) قاعدة الإزاحة. الشريحة رقم 9 تسوس ألفا. أثناء تحلل ألفا ، تصدر النواة جسيم ألفا واحد ، ومن عنصر كيميائي آخر يتشكل ، ويوجد خليتان على اليسار في النظام الدوري لمندليف: الشريحة رقم 10 اضمحلال بيتا. في اضمحلال بيتا ، ينبعث إلكترون واحد ، ويتكون أحد العناصر الكيميائية الأخرى ، وتقع إحدى الخلايا على اليمين: في تحلل بيتا ، يطير جسيم آخر ، يسمى الإلكترون المضاد للنوترينو ، خارج النواة. يُشار إلى هذا الجسيم بالرمز * عندما تنبعث-quanta المحايدة من نوى الذرات ، لا تحدث التحولات النووية. ينقل الكم المنبعث الطاقة الزائدة للنواة المثارة ؛ عدد البروتونات والنيوترونات فيه يبقى دون تغيير. يوضح النموذج الحالي أنواعًا مختلفة من التحولات النووية. تنشأ التحولات النووية نتيجة لعمليات التحلل الإشعاعي للنواة ، ونتيجة للتفاعلات النووية المصحوبة بانشطار أو تخليق النوى. قم بإنهاء تسجيل الانحلال 1. 2. 3. 4. 7) قانون الاضمحلال الإشعاعي. الانزلاق. № 11 يسمى الوقت الذي يتحلل فيه نصف العدد الأولي للذرات المشعة بنصف العمر. خلال هذا الوقت ، ينخفض نشاط المادة المشعة إلى النصف. نصف العمر هو القيمة الرئيسية. تحديد معدل الاضمحلال الإشعاعي. أقصر عمر النصف. كلما قل الوقت الذي تعيش فيه الذرات ، كلما حدث الاضمحلال بشكل أسرع. بالنسبة للمواد المختلفة ، فإن عمر النصف له قيم مختلفة. الانزلاق. رقم 12 تم وضع قانون الاضمحلال الإشعاعي من قبل F. Soddy. تُستخدم الصيغة لإيجاد عدد الذرات التي لم تتحلل في أي وقت. دع في اللحظة الأولى من الوقت عدد الذرات المشعة N0. في نهاية عمر النصف سيكونون N0./2. بعد t = nT سيكون هناك N0 / 2n VI. مرحلة ترسيخ المعرفة الجديدة. المهمة 1. انخفضت كمية غاز الرادون المشع 8 مرات في 11.4 يوم. ما هو نصف عمر الرادون؟ المعطى: t = 11.4 يوم T-؟ ؛ الجواب: T = 3.8 يوم. المهمة 2. عمر النصف (الرادون) هو 3.8 يوم. بعد أي وقت ستنخفض كتلة غاز الرادون 4 مرات؟ المعطى: T = 3.8 أيام ؛ t-؟ T = 2T = 7.6 أيام اختبار. "النشاط الإشعاعي" (يستقبل كل طالب). الخيار 1 1. أي من العلماء التاليين أطلق على ظاهرة الانبعاث الإشعاعي التلقائي؟ أ. أزواج كوري ب. رذرفورد س. بيكريل 2. تمثل الحزم .... أ. تدفق الإلكترون ب. تدفق نوى الهيليوم ج. الموجات الكهرومغناطيسية 3. نتيجة الاضمحلال ، ينزاح العنصر: النظام ب. خليتان إلى بداية النظام الدوري C. خلية واحدة إلى بداية النظام الدوري 4. الوقت الذي يسمى فيه نصف الذرات المشعة الاضمحلال ... أ. وقت الاضمحلال ب. فترة نصف العمر C. فترة الاضمحلال 5. يوجد 109 ذرات من النظير المشع لليود 53128I ، نصف عمره 25 دقيقة. ما هو عدد نوى النظائر التي ستبقى غير متحللة بعد 50 دقيقة تقريبًا؟ أ 5108 ب 109 ج 2.5108 الخيار 2 1. أي من العلماء التاليين هو مكتشف النشاط الإشعاعي؟ A. The Curies B. Rutherford S. Becquerel 2. - تمثل الأشعة ... أ. تدفق الإلكترونات ب. تدفق نوى الهيليوم ج. الموجات الكهرومغناطيسية 3. نتيجة لذلك - تحلل العنصر يتحول أ. خلية واحدة في نهاية النظام الدوري ب. خليتان في بداية النظام الدوري ج. خلية واحدة إلى بداية النظام الدوري 4. أي من التعبيرات التالية يتوافق مع قانون الانحلال الإشعاعي. A.N = N02-t / T B. N = N0 / 2 C. N = N02-T 5. هناك 109 ذرات من نظير السيزيوم المشع 55137Cs ، نصف عمرها 26 سنة. كم عدد نوى النظائر التي ستبقى على حالها بعد 52 عامًا تقريبًا؟ أ 5108 ب 109 ج 2.5108 الإجابات 1 الخيار 2 الخيار 1 أ ، 2 أ ، 3 ب ، 4 ج ، 5 ج 1 ج ، 2 ج ، 3 أ ، 4 أ ، 5 ج سابعا. مرحلة تلخيص المعلومات حول الواجب المنزلي. ثامنا. انعكاس. انعكاس الأنشطة في الدرس أنهي الجملة 1. تعلمت اليوم ... 2. كنت مهتمًا ... 3. أدركت أن ... 4. الآن أستطيع ... 5. تعلمت ... 6. لقد اتضح ... 7. فاجأني ... 8. أعطاني درسًا مدى الحياة ... 9. أردت ... الواجب المنزلي §§ 100 ، 101.102 ، رقم 1192 ، لا ، أدب (إن وجد) Myakishev G.Ya. ، Bukhovtsev B.B. الفيزياء -11:. - م :: التنوير 2005 2. كورياكين يو الأول سيرة الذرة. موسكو 1961 3. قاموس موسوعي لفيزيائي شاب / شركات. V.A. Chuyanov: Pedagogy، 1984 4. Kasyanov V.A. الصف 11 الفيزياء. - م: بوستارد ، 2006. 5. Rymkevich A.P. مجموعة من المشاكل في الفيزياء. - م: التربية ، 2002. 6. مارون عبد الله ، مارون إ. الفيزياء الصف 11: المواد التعليمية - م: بوستارد ، 2004. اختبار النشرات. "النشاط الإشعاعي" الخيار الأول 1. أي من العلماء المدرجين في القائمة أطلق على ظاهرة النشاط الإشعاعي التلقائي؟ أ. أزواج كوري ب. رذرفورد س. بيكريل 2. تمثل الحزم .... أ. تدفق الإلكترون ب. تدفق نوى الهيليوم ج. الموجات الكهرومغناطيسية 3. نتيجة الاضمحلال ، ينزاح العنصر: النظام ب. خليتان إلى بداية النظام الدوري C. خلية واحدة إلى بداية النظام الدوري 4. الوقت الذي يسمى فيه نصف الذرات المشعة الاضمحلال ... أ. وقت الاضمحلال ب. فترة نصف العمر C. فترة الاضمحلال 5. يوجد 109 ذرات من النظير المشع لليود 53128I ، نصف عمره 25 دقيقة. ما هو عدد نوى النظائر التي ستبقى غير متحللة بعد 50 دقيقة تقريبًا؟ أ 5108 ب 109 ج 2.5108 اختبار. "النشاط الإشعاعي" الخيار 2 1. أي من العلماء التاليين هو مكتشف النشاط الإشعاعي؟ A. The Curies B. Rutherford S. Becquerel 2. - تمثل الأشعة ... أ. تدفق الإلكترونات ب. تدفق نوى الهيليوم ج. الموجات الكهرومغناطيسية 3. نتيجة لذلك - تحلل العنصر يتحول أ. خلية واحدة في نهاية النظام الدوري ب. خليتان في بداية النظام الدوري ج. خلية واحدة إلى بداية النظام الدوري 4. أي من التعبيرات التالية يتوافق مع قانون الانحلال الإشعاعي. A.N = N02-t / T B. N = N0 / 2 C. N = N02-T 5. هناك 109 ذرات من نظير السيزيوم المشع 55137Cs ، نصف عمرها 26 سنة. كم عدد نوى النظائر التي ستبقى على حالها بعد 52 عامًا تقريبًا؟ أ 5108 ب 109 ج 2.5108 انعكاس الأنشطة في الدرس أنهي الجملة 1. تعلمت اليوم ... 2. كنت مهتمًا ... 3. أدركت أن ... 4. الآن يمكنني ... 5. تعلمت ... 6. لقد نجحت ... 7. فوجئت ... 8. أعطاني درسًا مدى الحياة ... 9. أردت ...

منذ حوالي 2500 عام ، اقترح الفلاسفة اليونانيون القدماء ليوكيبوس وديموقريطس أن جميع الأجسام من حولنا تتكون من جزيئات صغيرة غير مرئية للعين البشرية. لقد أطلقوا على هذه الجسيمات ذرات ، مما يعني "غير قابلة للتجزئة". وبالتالي التأكيد على أن الذرة هي أصغر الجزيئات التي لا يمكن تقسيمها ، وليس لها أجزاء مكونة.

ولكن بحلول منتصف القرن التاسع عشر ، بدأت نظرية عدم قابلية الذرات للتجزئة تتعارض مع بعض الحقائق التجريبية. بدأت فكرة أن الذرات ليست أصغر الجسيمات ، ولكن لها بنية معقدة ، وربما تحتوي على جسيمات أخرى مشحونة كهربائيًا.

اكتشاف الظاهرة

في عام 1896 اكتشف الفيزيائي الفرنسي هنري بيكريل ظاهرة النشاط الإشعاعي للذرات. اكتشف أن عنصر اليورانيوم الكيميائي ، دون أي تأثيرات خارجية ، أي بشكل تلقائي ، يصدر أشعة غير مرئية غير معروفة للعلم. بعد ذلك ، بدأت تسمى هذه الأشعة بالإشعاع المشع. كان هذا هو الدليل الأكثر وضوحا على مغالطة نظرية عدم قابلية الذرات للتجزئة.

في ذلك الوقت ، بدأ العديد من العلماء في التحقيق في الإشعاع المشع. اتضح أنه بالإضافة إلى اليورانيوم ، فإن بعض العناصر الكيميائية الأخرى تنبعث من تلقاء نفسها أشعة مشعة.

تسمى هذه الخاصية لذرات بعض العناصر الكيميائية النشاط الإشعاعي.

الكشف عن جسيمات ألفا وبيتا وجاما

في وقت لاحق ، في عام 1899 ، اكتشف الفيزيائي الإنجليزي رذرفورد أن الإشعاع المشع للراديوم له تركيبة معقدة ، أي أنه غير متجانس. من أجل إثبات ذلك ، تم إجراء التجربة التالية: تم أخذ وعاء رصاص سميك الجدران ووضع فيه حبة من الراديوم. كان للسفينة فتحة ضيقة للغاية في الأعلى. من خلاله ، خرجت أشعة الراديوم المشعة.

تم وضع لوحة فوتوغرافية فوق الإناء. بعد تطوير لوحة التصوير ، تم العثور على بقعة مظلمة عليها بالضبط في المكان الذي سقط فيه شعاع الأشعة المشعة. ثم تغيرت التجربة. تم وضع وعاء مع الراديوم في مجال مغناطيسي قوي. بعد تطوير اللوحة ، كانت هناك ثلاث نقاط عليها. واحد ، كما كان من قبل ، في الوسط ، والآخران على جانبيها.

وأشار الانحراف إلى أن الأشعة المشعة ، هي تيارات من الجسيمات المشحونة.ونظرًا لوجود انحراف في اتجاهات مختلفة ، فهذا يعني أن بعض الجسيمات لها شحنة مختلفة. كانت بعض الجسيمات موجبة الشحنة ، وبعضها سالب الشحنة ، والبعض الآخر (التيار المركزي) ليس له شحنة على الإطلاق.

كل من هذه الجسيمات حصل على اسمه الخاص. أصبحت الجسيمات المشحونة إيجابياً تُعرف باسم جسيمات ألفا ، والجسيمات سالبة الشحنة كجزيئات بيتا ، والجسيمات المحايدة كجسيمات جاما.

الانبعاث التلقائي للإشعاع المشع بواسطة مادة ، بمثابة أساس افتراض أن ذرات المواد لها تركيبة معقدة وليست غير قابلة للتجزئة.

موضوع الدرس "اكتشاف النشاط الإشعاعي.

إشعاع ألفا وبيتا وجاما.

أهداف الدرس.

تعليمي - توسيع أفكار الطلاب حول الصورة المادية للعالم على مثال ظاهرة النشاط الإشعاعي ؛ أنماط الدراسة

تعليمي - لمواصلة تكوين المهارات: الطريقة النظرية لدراسة العمليات الفيزيائية ؛ قارن ، تعميم ؛ لإقامة روابط بين الحقائق المدروسة ؛ طرح الفرضيات وتبريرها.

المتعلمين – على سبيل المثال من حياة وعمل ماري وبيير كوري لإظهار دور العلماء في تطوير العلم ؛ إظهار عدم عشوائية الاكتشافات العشوائية ؛ (فكر: مسؤولية عالم ، مكتشف لثمار اكتشافاته) ،الاستمرار في تكوين الاهتمامات المعرفية والمهارات الجماعية جنبًا إلى جنب مع العمل المستقل.

نوع الدرس التعليمي: الدراسة والتوحيد الأولي للمعرفة الجديدة.

تنسيق الدرس: التقليديين

المعدات والمواد اللازمة:

علامة الخطر الإشعاعي صور العلماء ، الكمبيوتر ، جهاز العرض ، العرض التقديمي ، مصنف للطلاب ، الجدول الدوري لمندليف.

أساليب:

طريقة المعلومات (رسائل الطلاب)
مشكلة

تسجيل: يتم كتابة الموضوع وكتابة الدرس على السبورة.

"لا يوجد ما تخاف منه - ما عليك سوى فهم المجهول"

ماريا سكلودوفسكا كوري.

ملخص الدرس
تحفيز الطالب

لتركيز انتباه الطلاب على المادة التي تتم دراستها ، لإثارة اهتمامهم ، لإظهار ضرورة وفوائد دراسة المادة. الإشعاع - هذه أشعة غير عادية ، وهي غير مرئية للعين ولا يمكن الشعور بها على الإطلاق ، ولكنها يمكن أن تخترق الجدران وتخترق الشخص.

دورة ومحتوى الدرس

مراحل الدرس.

المرحلة التنظيمية.
مرحلة التحضير لدراسة موضوع جديد والتحفيز وتحديث المعارف الأساسية.
مرحلة استيعاب المعرفة الجديدة.
مرحلة ترسيخ المعرفة الجديدة.
مرحلة تلخيص المعلومات حول الواجب المنزلي.
انعكاس.

.تنظيم الوقت

رسالة حول موضوع الدرس والغرض منه
2. مرحلة الإعداد لدراسة موضوع جديد

تفعيل المعرفة المتاحة للطلاب في شكل فحص الواجبات المنزلية ومسح أمامي سريع للطلاب.

أظهر علامة الخطر الإشعاعي وأسأل السؤال: "ماذا تعني هذه الإشارة؟ ما هو خطر الاشعاع المشع؟

3. مرحلة استيعاب المعرفة الجديدة (25 دقيقة)

ظهر النشاط الإشعاعي على الأرض منذ وقت تكوينه ، وكان الإنسان في كامل تاريخ تطور حضارته تحت تأثير المصادر الطبيعية للإشعاع. تتعرض الأرض للخلفية الإشعاعية ، ومصادرها الإشعاع الشمسي ، والإشعاع الكوني ، والإشعاع من العناصر المشعة الموجودة في الأرض.

ما هو الإشعاع؟ كيف تنشأ؟ ما هي أنواع الإشعاع الموجودة؟ وكيف تحمي نفسك منها؟

كلمة "إشعاع" تأتي من اللاتينية نصف القطروتقف على شعاع. من حيث المبدأ ، الإشعاع هو جميع أنواع الإشعاع الموجودة في الطبيعة - موجات الراديو والضوء المرئي والأشعة فوق البنفسجية وما إلى ذلك. لكن الإشعاعات مختلفة ، بعضها مفيد وبعضها ضار. في الحياة العادية ، اعتدنا على كلمة إشعاع لتسمية الإشعاع الضار الناجم عن النشاط الإشعاعي لأنواع معينة من المادة. دعونا نحلل كيف يتم شرح ظاهرة النشاط الإشعاعي في دروس الفيزياء
اكتشاف النشاط الإشعاعي بواسطة هنري بيكريل.

ربما كانت ذكرى أنطوان بيكريل هي الوحيدة التي بقيت كمتجرب مؤهل تأهيلا عاليا وضميرًا حيويًا ، لكن ليس أكثر ، إن لم يكن لما حدث في 1 مارس في مختبره.

كان اكتشاف النشاط الإشعاعي نتيجة لحادث سعيد. درس بيكريل تألق المواد التي سبق أن تعرضت للإشعاع بأشعة الشمس لفترة طويلة. قام بلف لوحة التصوير بورق أسود سميك ، ووضع حبيبات ملح اليورانيوم فوقها ، وعرضها لأشعة الشمس الساطعة. بعد التطور ، تحولت لوحة التصوير إلى اللون الأسود في تلك المناطق التي يوجد بها الملح. اعتقد بيكريل أن إشعاع اليورانيوم ينشأ تحت تأثير أشعة الشمس. لكن ذات يوم ، في فبراير 1896 ، فشل في إجراء تجربة أخرى بسبب الطقس الغائم. وضع بيكريل الطبق في درج ، ووضع فوقه صليب نحاسي مغطى بملح اليورانيوم. بعد أن طور اللوحة ، فقط في حالة ، بعد يومين ، وجدها سوداء على شكل ظل مميز للصليب. هذا يعني أن أملاح اليورانيوم بشكل تلقائي ، دون أي تأثيرات خارجية ، تخلق نوعًا من الإشعاع. بدأ بحث مكثف. سرعان ما أثبت بيكريل حقيقة مهمة: يتم تحديد شدة الإشعاع فقط بكمية اليورانيوم في التحضير ، ولا تعتمد على المركبات التي يدخل فيها. لذلك ، فإن الإشعاع ليس متأصلًا في المركبات ، ولكن في عنصر اليورانيوم الكيميائي. ثم تم اكتشاف نوعية مماثلة في الثوريوم.

بيكريل أنطوان هنري الفيزيائي الفرنسي. تخرج من مدرسة البوليتكنيك في باريس. الأعمال الرئيسية مكرسة للنشاط الإشعاعي والبصريات. في عام 1896 اكتشف ظاهرة النشاط الإشعاعي. في عام 1901 ، اكتشف التأثير الفسيولوجي للإشعاع المشع. حصل بيكريل على جائزة نوبل عام 1903 لاكتشافه النشاط الإشعاعي الطبيعي لليورانيوم. (1903 ، مع P. Curie و M. Sklodowska-Curie).

اكتشاف الراديوم والبولونيوم.

في عام 1898 ، قام علماء فرنسيون آخرون ماري سكودوفسكا كوري وبيير كوري بعزل مادتين جديدتين من معدن اليورانيوم ، أكثر إشعاعًا من اليورانيوم والثوريوم. لذلك تم اكتشاف عنصرين مشعين غير معروفين سابقًا - البولونيوم والراديوم. كان عملًا مرهقًا ، ولمدة أربع سنوات طويلة ، لم يترك الزوجان حظيرتهما الرطبة والباردة. تم تسمية Polonium (Po-84) على اسم موطن ماري ، بولندا. الراديوم (Ra-88) - مشع ، مصطلح النشاط الإشعاعي اقترحته ماريا سكلودوفسكا. جميع العناصر ذات الأرقام التسلسلية الأكبر من 83 مشعة ، أي الموجود في الجدول الدوري بعد البزموت. لمدة 10 سنوات من العمل المشترك ، قاموا بالكثير لدراسة ظاهرة النشاط الإشعاعي. لقد كان عملاً نكران الذات باسم العلم - في مختبر ضعيف التجهيز وفي غياب الأموال اللازمة ، تلقى الباحثون تحضير الراديوم في عام 1902 بمبلغ 0.1 غرام. للقيام بذلك ، استغرقوا 45 شهرًا من العمل الشاق هناك وأكثر من 10000 عملية تحرير وتبلور كيميائي.

لا عجب أن قارن ماياكوفسكي الشعر باستخراج الراديوم:

"الشعر هو نفس استخراج الراديوم. غرام من الإنتاج سنة عمل. استنفاد كلمة واحدة من أجل ألف طن من الخام اللفظي.

في عام 1903 ، مُنح كوريس وأ. بيكريل جائزة نوبل في الفيزياء لاكتشافهما في مجال النشاط الإشعاعي.

النشاط الإشعاعي -

هي قدرة بعض النوى الذرية على التحول تلقائيًا إلى نوى أخرى ، بينما تنبعث منها جزيئات مختلفة:

كل التحلل الإشعاعي العفوي طارد للحرارة ، أي أنه يطلق الحرارة.

رسالة الطالب

ماريا سكلودوفسكا كوري - عالم فيزيائي وكيميائي بولندي وفرنسي ، أحد مؤسسي نظرية النشاط الإشعاعي ولدت في 7 نوفمبر 1867 في وارسو. هي أول أستاذة في جامعة باريس. من أجل البحث عن ظاهرة النشاط الإشعاعي في عام 1903 ، مع أ. بيكريل ، حصلت على جائزة نوبل في الفيزياء ، وفي عام 1911 للحصول على الراديوم في الحالة المعدنية - جائزة نوبل في الكيمياء. توفي في 4 تموز (يوليو) 1934 بسبب إصابته بسرطان الدم. جسد ماري سكلودوفسكا كوري ، المحاط بتابوت من الرصاص ، لا يزال ينبعث من النشاط الإشعاعي بكثافة 360 بيكريل / م 3 بمعدل حوالي 13 بيكريل / م 3 ... دفنت مع زوجها ...

رسالة الطالب

- بيير كوري - عالم فيزياء فرنسي ، أحد مبتكري نظرية النشاط الإشعاعي. افتتح (1880) وفحص الكهرباء الانضغاطية. دراسات حول التناظر البلوري (مبدأ كوري) ، المغناطيسية (قانون كوري ، نقطة كوري). اكتشف مع زوجته M. Sklodowska-Curie (1898) البولونيوم والراديوم ودرس الإشعاع المشع. قدم مصطلح "النشاط الإشعاعي". جائزة نوبل (1903 ، بالاشتراك مع Sklodowska-Curie و A.A. بيكريل).

التركيب المعقد للإشعاع المشع

في عام 1899 ، بتوجيه من العالم الإنجليزي رذرفورد ، أجريت تجربة جعلت من الممكن الكشف عن التركيب المعقد للإشعاع المشع.

نتيجة لتجربة أجريت تحت إشراف عالم فيزياء إنجليزي , وجد أن الانبعاث الإشعاعي من الراديوم غير متجانس ، أي لها هيكل معقد.

رذرفورد إرنست (1871-1937) ، عالم فيزياء إنجليزي ، أحد مبتكري نظرية النشاط الإشعاعي وهيكل الذرة ، مؤسس مدرسة علمية ، عضو أجنبي مناظر في أكاديمية العلوم الروسية (1922) وعضو فخري في أكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية (1925). مدير معمل كافنديش (منذ 1919). فتحت (1899) أشعة ألفا وبيتا وأثبتت طبيعتها. أنشأ (1903 مع F. Soddy) نظرية النشاط الإشعاعي. اقترح (1911) نموذجًا كوكبيًا للذرة. نفذ (1919) أول تفاعل نووي اصطناعي. توقع (1921) وجود النيوترون. جائزة نوبل (1908).

تجربة كلاسيكية جعلت من الممكن اكتشاف التركيب المعقد للإشعاع المشع.

تم وضع مستحضر الراديوم في وعاء رصاص به فتحة. تم وضع لوحة فوتوغرافية مقابل الحفرة. أثر مجال مغناطيسي قوي على الإشعاع.

ما يقرب من 90٪ من النوى المعروفة غير مستقرة. يمكن أن تنبعث النوى المشعة جسيمات من ثلاثة أنواع: موجبة الشحنة (جسيمات ألفا - نوى الهيليوم) ، سالبة الشحنة (جسيمات β - إلكترونات) ومحايدة (جسيمات - كوانتا الموجة القصيرة من الإشعاع الكهرومغناطيسي). يسمح المجال المغناطيسي بفصل هذه الجسيمات.
4) الاختراق α .β. γ إشعاع

تمتلك أشعة ألفا أقل قوة اختراق. طبقة من الورق بسمك 0.1 مم لم تعد شفافة بالنسبة لهم.

. يتم حظر أشعة جاما تمامًا بواسطة لوح من الألومنيوم بسمك عدة مم.

γ-rays ، عند المرور عبر طبقة 1 سم من الرصاص ، تقلل من شدتها بمقدار مرتين.

5) الطبيعة الفيزيائية لـ α .β. γ إشعاع

γ-إشعاع الموجات الكهرومغناطيسية 10-10-10-13 م

إشعاع جاما هو فوتونات ، أي الموجة الكهرومغناطيسية التي تحمل الطاقة. في الهواء ، يمكن أن يسافر لمسافات طويلة ، ويفقد الطاقة تدريجيًا نتيجة اصطدامه بذرات الوسط. إن إشعاع جاما الشديد ، إذا لم يكن محميًا منه ، يمكن أن يلحق الضرر ليس فقط بالجلد ، ولكن أيضًا بالأنسجة الداخلية. تعتبر المواد الكثيفة والثقيلة مثل الحديد والرصاص حواجز ممتازة أمام إشعاع جاما.

S. بيكريل

2.- أشعة….

أ. تدفق الإلكترون

3. نتيجة انحلال  ، يتم إزاحة العنصر

الخيار 2

1. أي من العلماء المذكورين أدناه هو مكتشف النشاط الإشعاعي؟

ألف كوري

دبليو رذرفورد

S. بيكريل

2. أشعة جاما هي ...

أ. تدفق الإلكترون

تدفق نوى الهليوم

ج- الموجات الكهرومغناطيسية

3. نتيجة انحلال  ، يتم إزاحة العنصر

أ. خلية واحدة في نهاية الجدول الدوري

ب. خليتان إلى بداية النظام الدوري

ج- خلية واحدة إلى بداية النظام الدوري
5. مرحلة استخلاص المعلومات والمعلومات حول الواجب المنزلي.

6. انعكاس الأنشطة في الدرس

أنهِ العبارة

اليوم اكتشفت ...
لقد كان ممتعًا بالنسبة لي ...
أدركت أن...
الآن أستطيع…
لقد تعلمت…
تمكنت …
فاجأني ...
أعطاني درسا مدى الحياة ...
أنا أردت…

"لا يوجد ما تخاف منه - ما عليك سوى فهم المجهول"

ماريا سكلودوفسكا كوري.

§§ 99,100
إعادة النظر

للتطوير المنهجي لدرس في الفيزياء الانضباطية

اللقب والاسم والعائلة للمؤلف - شيبليفا رايسا الكسندروفنا
عنوان وظيفي - مدرس تخصصات التربية العامة
اسم التطوير المنهجي: اكتشاف النشاط الإشعاعي. إشعاع ألفا بيتا وجاما
الاسم الكامل للمؤسسة التعليمية OGAOU SPO "Rakityan Agrotechnology College"
عنوان المؤسسة التعليمية مستوطنة راكيتينوي ، بيلغورودسكايا المنطقة ، ش. كوموناروف ، 11

هذا الدرس هو الدرس الرابع في دراسة الموضوع ويتم التركيز بشكل رئيسي على تكوين المفاهيم الأساسية وتوحيدها. يسلط المعلم الضوء على هيكل درس واضح يلبي متطلبات النموذج المدمج.

في مرحلة التحكم والتقييم ، يُقترح إجراء اختبار تحكم. لا تهدف مادة المهام إلى اختبار المعرفة والمهارات فحسب ، بل تساهم أيضًا في زيادة استخدامها في سياق دراسة الموضوع.

الأشكال الرئيسية لتنظيم الأنشطة التعليمية هي أشكال العمل الأمامية والجماعية والفردية. يحدث الإدماج النشط للأطفال في العملية التعليمية بسبب عملية مخططة بشكل صحيح لتحديد الأهداف وطرح مشكلة إشكالية.

طرق التدريس الأساسية: تفسيرية وتوضيحية ، إنجابية ، استكشافية جزئية. تساهم الوسائل التعليمية المختارة في فهم واستيعاب أفضل للمواد.

يتم تنفيذ الدمج الأساسي للمادة في شكل أعمال تحقق منظمة في مجموعات.

لا يسمح استخدام الكمبيوتر الشخصي بتعزيز التمثيل المرئي للمادة قيد الدراسة فحسب ، بل يساهم أيضًا في استيعابها بشكل أكثر جدوى. يحتوي عرض الشرائح على جميع المواد المرئية والعملية اللازمة. كل هذا يسمح لك بزيادة كثافة الدرس وزيادة وتيرته على النحو الأمثل. أقيمت المرحلة الانعكاسية-التقييمية في شكل متعدد الأشكال ، لتحديد درجة الصعوبات التي يواجهها الطلاب في دراسة الموضوع ، وكذلك التخطيط لأهداف فردية طويلة المدى.

اسم العائلة واسمها واسم عائلتها (بالكامل) ___________________
عنوان وظيفي ___________________________________________________
مكان العمل _________________________________________________

الاكتشافات في نهاية القرن التاسع عشر وأول خمس سنوات من القرن العشرين. أدى إلى ثورة في النظرة المادية للعالم. تم اكتشاف فكرة الذرات غير القابلة للتغيير ، والكتلة كمقدار ثابت من المادة ، وقوانين نيوتن باعتبارها أسسًا لا تتزعزع للصورة المادية للعالم ، والمكان والزمان المطلقين ، والانهيار ، والتمييز ، والانقطاع في عمليات مستمرة.

تم تدمير فكرة الذرات الثابتة وغير القابلة للتدمير ، والتي كانت موجودة في الفيزياء والفلسفة منذ زمن ديموقريطس ، من خلال اكتشاف النشاط الإشعاعي. في بداية البحث عن النشاط الإشعاعي ، كتبت Maria Skłodowska-Curie: "يبدو أن النشاط الإشعاعي لليورانيوم ومركبات الثوريوم خصائص ذرية ... لقد درست اليورانيوم والثوريوم من وجهة النظر هذه وقمت بإجراء العديد من القياسات لنشاطها تحت ظروف مختلفة. ويترتب على مجمل هذه القياسات أن النشاط الإشعاعي لهذه المركبات هو في الواقع خاصية ذرية. يظهر هنا مرتبطًا بوجود ذرات لكلا العناصر المدروسة ولا يتم تدميره إما عن طريق تغيير الحالة الفيزيائية أو بالتحولات الكيميائية.

وهكذا ، اتضح أن ذرات اليورانيوم والثوريوم واكتشفت لاحقًا البولونيوم والراديوم ليست طوبًا ميتًا ، ولكن لها نشاط ، تنبعث منها أشعة. تم التحقق من طبيعة هذه الأشعة من قبل عدد من العلماء ، لكن رذرفورد كان أول من اكتشف التركيب المعقد للأشعة المشعة. وفي مقال نُشر عام 1899 بعنوان "إشعاع اليورانيوم والتوصيل الكهربائي الناتج عنه" ، أوضح بالطريقة الكهربائية أن إشعاع اليورانيوم له تركيبة معقدة.

كانت إحدى لوحات المكثف مغطاة بمسحوق ملح اليورانيوم ومتصلة بعمود البطارية ، والثانية كانت متصلة برباع مقياس كهربي رباعي ، وكان زوج الأرباع الآخر متصلاً بعمود البطارية المؤرض. تم قياس معدل التفريغ الناتج عن التأثير المؤين لأشعة اليورانيوم. كان المسحوق مغطى بصفائح رقيقة من رقائق معدنية. كتب رذرفورد: "تُظهر هذه التجارب أن إشعاع اليورانيوم غير متجانس في التركيب - يوجد على الأقل نوعان مختلفان من الإشعاع فيه. يتم امتصاص أحدهما بقوة ، دعنا نسميه إشعاع ألفا للراحة ، والآخر لديه قوة اختراق كبيرة ، دعنا نسميها إشعاع بي.

أثناء البحث ، تعلم رذرفورد عن عمل شميدت ، الذي اكتشف النشاط الإشعاعي للثوريوم (على ما يبدو لم يكن يعرف عن اكتشاف مماثل لـ Sklodowska-Curie). لقد حقق في إشعاع الثوريوم ووجد أن إشعاع الثوريوم له قوة اختراق أكبر من إشعاع اليورانيوم. وذكر أيضًا أن إشعاع الثوريوم "غير متجانس في التركيب ، فهو يحتوي على بعض الأشعة ذات القدرة الكبيرة على الاختراق". ومع ذلك ، لم يقم رذرفورد بإجراء تحليل دقيق لإشعاع الثوريوم. في عام 1900 اكتشف فيلار بقوة اختراق إشعاع ضعيف. أصبحت أشعة فيلار تعرف باسم أشعة 7.

اتضح أن أشعة α - ، β - ، γ - تختلف ليس فقط في قدرتها على الاختراق. أظهر بيكريل في عام 1900 أن الأشعة p تنحرف بواسطة مجال مغناطيسي في نفس اتجاه أشعة الكاثود. تم الحصول على هذه النتيجة من قبل Curies و Meyer و Schweidler وغيرهم. أظهرت هذه التجارب ، كما كتب رذرفورد في عام 1902 ، أن "الأشعة المنحرفة تشبه من جميع النواحي أشعة الكاثود". يتحدث رذرفورد مباشرة عن أشعة جاما كإلكترونات. أثناء إجراء تجارب على أشعة جاما ، اكتشف ف.كوفمان في عام 1901 اعتماد الكتلة على السرعة.

في فبراير 1903 ، أظهر رذرفورد أن أشعة a "غير القابلة للانحراف" هي في الواقع "منحرفة في المجالات المغناطيسية والكهربائية القوية. تنحرف هذه الأشعة في الاتجاه المعاكس مقارنة بأشعة الكاثود ، وبالتالي يجب أن تتكون من جسيمات موجبة الشحنة تتحرك بسرعة عالية.

في عام 1903 ، في أطروحة الدكتوراه الخاصة بها "البحث في المواد المشعة" ، أعطت م.

بعد وقت قصير من اكتشاف البولونيوم والراديوم ، أثبتت كوريس "أن الأشعة المنبعثة من هذه المواد ، التي تعمل على مواد غير نشطة ، قادرة على نقل النشاط الإشعاعي إليها وأن هذا النشاط الإشعاعي المستحث يستمر لفترة طويلة بما فيه الكفاية."

ثم كتب رذرفورد ، وهو يدرس النشاط الإشعاعي لمركبات الثوريوم ، أن هذه المركبات ، بالإضافة إلى الأشعة المشعة العادية ، "تنبعث باستمرار نوعًا من الجسيمات المشعة التي تحتفظ بخصائصها المشعة لعدة دقائق". أطلق رذرفورد على هذه الجسيمات اسم "انبعاث". "الانبعاث يشبه اليورانيوم في تأثيراته الفوتوغرافية والكهربائية. إنه قادر على تأين الغاز المحيط ويعمل في الظلام على لوحة فوتوغرافية مع تعريض لعدة أيام. أكد رذرفورد ، في تجارب على مركبات الثوريوم ، خصائصها في الإثارة "في أي مادة صلبة موجودة بجوارها ، النشاط الإشعاعي ، الذي يختفي بمرور الوقت" ، أي النشاط الإشعاعي المستحث الذي لاحظته كوري قبل عام. كما أظهر أن هناك علاقة وثيقة بين انبعاث الثوريوم والنشاط الإشعاعي المثير. كتب رذرفورد أن "الانبثاق هو بمعنى ما السبب المباشر لإثارة النشاط الإشعاعي." لم يكتشف رذرفورد انبعاث انبعاث من عينة من "الراديوم غير النقي تمامًا" بحوزته. ومع ذلك ، استخدم دورن لاحقًا عينة أنقى من الراديوم وأظهر أن الراديوم له نفس قوة الانبعاث مثل الثوريوم.

"وفقًا لروذرفورد ،" كتبت سكلودوفسكا كوري في رسالتها ، "انبثاق الجسم المشع هو مادة ، غاز مشع ينطلق من هذا الجسم." في عام 1902 ، نشر رذرفورد وسودي المقال الأول ، سبب وطبيعة النشاط الإشعاعي. من خلال التحقيق في قدرة مركبات الثوريوم على الانبعاث ، قاموا بعزل مكون نشط كيميائيًا من هيدروكسيد الثوريوم ، "له خصائص كيميائية محددة ونشاط أكبر 1000 مرة على الأقل من نشاط المادة التي تم عزلها منها".

بالإشارة إلى مثال كروكس ، الذي عزل في عام 1900 المكون النشط من اليورانيوم ، والذي أطلق عليه كروكس اسم UX ، وروذرفورد ، وسودي ، المكون الذي عزلوه من الثوريوم ThX. نتيجة لبحث دقيق ، توصلوا إلى استنتاج: "النشاط الإشعاعي للثوريوم في أي لحظة هو النشاط الإشعاعي لعمليتين متعارضتين:

1) تكوين مادة فعالة جديدة بمعدل ثابت بواسطة مركب الثوريوم ؛

2) انخفاض بمرور الوقت في انبعاث المادة الفعالة.

النشاط الإشعاعي الطبيعي أو الدائم للثوريوم هو حالة توازن يتم فيها موازنة معدل الزيادة في النشاط الإشعاعي بسبب تكوين مادة فعالة جديدة بمعدل انخفاض النشاط الإشعاعي لمادة مكونة بالفعل.

يؤدي هذا إلى الاستنتاج الأساسي الذي صاغه رذرفورد وسودي على النحو التالي: "... النشاط الإشعاعي هو ظاهرة ذرية ، مصحوبة في الوقت نفسه بتغيرات كيميائية ، ونتيجة لذلك تظهر أنواع جديدة من المادة ، ويجب أن تحدث هذه التغييرات داخل الذرة. ، والعناصر المشعة يجب أن تخضع لتحولات تلقائية ".

ظهرت أول مقالة لروذرفورد وسودي في عدد سبتمبر من المجلة الفلسفية. المقال الثاني ظهر في عدد نوفمبر. في وصف تجربة قياس قوة الانبثاق ، كتب رذرفورد وسودي: "تم تقديم بيانات كافية لإظهار بوضوح أنه في كل من النشاط الإشعاعي للثوريوم والراديوم ، تظهر التحولات المعقدة ، كل منها مصحوب بالتشكيل المستمر لـ نوع خاص من المادة الفعالة ". الانبثاق المتكون من الراديوم والثوريوم هو غاز خامل. يولي العلماء اهتمامًا لعلاقة النشاط الإشعاعي بالهيليوم ، والذي ربما يكون المنتج النهائي للتحلل.

في أبريل ومايو 1903 ، ظهرت أعمال جديدة لروذرفورد وسودي - "دراسة مقارنة للنشاط الإشعاعي للراديوم والثوريوم" و "التحول الإشعاعي". الآن يقولون بالفعل بكل تأكيد أن "جميع حالات التحول الإشعاعي التي تمت دراستها تنحصر في تكوين مادة من مادة أخرى (إذا لم تؤخذ الأشعة المنبعثة في الاعتبار). عندما تحدث عدة تحولات ، فإنها لا تحدث في وقت واحد ، ولكن بالتتابع.

علاوة على ذلك ، صاغ رذرفورد وسودي قانون التحول الإشعاعي: "في جميع الحالات عند فصل أحد المنتجات المشعة وفحص نشاطها ، بغض النظر عن النشاط الإشعاعي للمادة التي تشكلت منها ، وجد أن النشاط في تتناقص جميع الدراسات مع الوقت وفقًا لقانون التقدم الهندسي ".

ويترتب على ذلك أن "معدل التحول يتناسب دائمًا مع عدد الأنظمة التي لم تخضع للتحول بعد":

بعبارة أخرى: "تعتبر المقدار النسبي للمادة المشعة التي تتحول إلى وحدة زمنية قيمة ثابتة". أطلق رذرفورد وسودي على هذا الثابت الثابت الإشعاعي ، ويسمى الآن ثابت الانحلال.

من اكتشافهما ، استخلص رذرفورد وسودي استنتاجات مهمة حول وجود عناصر مشعة جديدة يمكن التعرف عليها من خلال نشاطها الإشعاعي ، حتى لو كانت موجودة بكميات ضئيلة.

تحقق تنبؤ Rutherford و Soddy ببراعة ، وأصبحت طرق الكيمياء الإشعاعية التي ابتكرها Curies و Rutherford و Soddy أداة قوية في اكتشاف العناصر الجديدة ، مما جعل من الممكن التعرف على العنصر 101 الجديد ، Mendeleevium - في كمية 17 ذرة فقط.

في عملهما الكلاسيكي ، تطرق رذرفورد وسودي إلى السؤال الأساسي عن طاقة التحولات الإشعاعية. بحساب طاقة جسيمات a المنبعثة من الراديوم ، توصلوا إلى استنتاج مفاده أن "طاقة التحولات الإشعاعية هي على الأقل 20000 مرة ، وربما حتى مليون مرة أكبر من طاقة أي تحول جزيئي." علاوة على ذلك ، فإن تقديرات الطاقة هذه تتعلق فقط بالطاقة الإشعاعية ، وليس الطاقة الكلية للتحول الإشعاعي ، والتي بدورها يمكن أن تكون جزءًا فقط من الطاقة الداخلية للذرة ، حيث تظل الطاقة الداخلية للمنتجات الناتجة غير معروفة.

يعتقد رذرفورد وسودي أن "الطاقة المخبأة في الذرة أكبر بعدة مرات من الطاقة المنبعثة في التحول الكيميائي العادي". هذه الطاقة الهائلة ، في رأيهم ، يجب أن تؤخذ في الاعتبار "عند شرح ظاهرة فيزياء الفضاء". على وجه الخصوص ، يمكن تفسير ثبات الطاقة الشمسية من خلال حقيقة أن عمليات التحول دون الذري تحدث على الشمس.

مرة أخرى ، اندهش المرء من بعد نظر المؤلفين ، الذين رأوا في عام 1903 الدور الكوني للطاقة النووية. كان عام 1903 عام اكتشاف هذا الشكل الجديد من الطاقة ، والذي تحدث عنه رذرفورد وسودي بمثل هذا التحديد ، واصفين إياه بالطاقة داخل الذرة.

في العام نفسه ، في باريس ، قام بيير كوري ومعاونه لابورد بقياس الحرارة المنبعثة تلقائيًا من أملاح الراديوم. أثبت أن: "1 جرام من الراديوم يطلق كمية من الحرارة بمقدار 100 سعرة حرارية صغيرة في ساعة واحدة". كتب كوري: "لا يمكن تفسير الإطلاق المستمر لمثل هذه الكمية من الحرارة بالتحول الكيميائي العادي. إذا بحثنا عن سبب تكوين الحرارة في بعض التحولات الداخلية ، فيجب أن تكون هذه التحولات ذات طبيعة أكثر تعقيدًا ويجب أن تكون ناجمة عن بعض التغييرات في ذرة الراديوم نفسها.

صحيح ، اعترف كوري بإمكانية وجود آلية أخرى لإطلاق الطاقة. اقترحت ماري سكودوفسكا كوري أن العناصر المشعة تأخذ طاقتها من الفضاء الخارجي. إنه "يتخلل باستمرار مع بعض الإشعاعات التي لا تزال غير معروفة ، والتي ، عند اجتماعها بأجسام مشعة ، تتأخر وتتحول إلى طاقة مشعة." ولكن تم التخلي عن هذه الفرضية ، التي عبرت عنها في عام 1900 ، والتي كانت رائعة لفكرة الإشعاع الكوني الواردة فيه ، وفي عام 1903 اعترفت كوري: "يفضل البحث الأخير فرضية التحولات الذرية للراديوم".

يجب اعتبار عام 1903 تاريخًا أحمر في تاريخ النشاط الإشعاعي. هذا هو عام اكتشاف قانون التحولات الإشعاعية ونوع جديد من الطاقة - الطاقة الذرية ، والتي تتجلى في هذه التحولات. هذه هي سنة ميلاد أول جهاز يسمح لك "برؤية" الذرات الفردية - جهاز Crookes spinthariscope. كتبت Maria Sklodowska-Curie: "الجزء الأساسي من هذا الجهاز هو حبة ملح الراديوم ، مثبتة في نهاية سلك معدني أمام شاشة من الزنك الفسفوري. المسافة من الراديوم إلى الشاشة صغيرة جدًا (حوالي 1/2 مم). يتم ملاحظة جانب الشاشة المواجه للراديوم من خلال عدسة مكبرة. ترى العين هنا مطرًا حقيقيًا من النقاط المضيئة ، تومض باستمرار وتختفي مرة أخرى ؛ تبدو الشاشة وكأنها سماء مرصعة بالنجوم.

بعد أن عبرت عن الفرضية القائلة بأن كل ومضة من الشاشة ترجع إلى تأثير جسيم ما عليها ، كتبت كوري أنه في هذه الحالة "هنا ولأول مرة سيكون أمامنا ظاهرة تجعل من الممكن تمييز الفرد عمل جسيم له أبعاد ذرية ". وهكذا اتضح.

أخيرًا ، في 25 يونيو 1903 ، دافعت ماري سكلودوفسكا كوري عن أطروحة الدكتوراه ، والتي أخذنا منها وصف spinthariscope ، وأصبحت أول امرأة في فرنسا تحصل على هذه الدرجة العلمية العالية. لقد دخلنا هنا إلى عالم السير الذاتية ، وبما أن هذا قد حدث ، سنقدم ملاحظة موجزة عن السيرة الذاتية عن أحد مؤلفي قانون التحلل الإشعاعي - فريدريك سودي.

ولد فريدريك سودي في 2 سبتمبر 1877. في عام 1896 تخرج من جامعة أكسفورد. دخل اسمه في تاريخ العلوم من الوقت الذي عمل فيه مع رذرفورد في مونتريال ، كندا في 1900-1902 ، وجاء معه إلى نظرية التحولات الإشعاعية. في 1903-1904. عمل سودي مع دبليو رامزي في جامعة لندن ، وهنا في عام 1903 ، أثبت مع رامزي بالوسائل الطيفية أن الهيليوم يتم الحصول عليه من انبعاث الراديوم. من عام 1904 إلى عام 1914 كان سودي أستاذًا في جامعة جلاسكو. هنا ، بصرف النظر عن الخزف ، يكتشف قانون الإزاحة الإشعاعية (1913) ويقدم مفهوم النظائر.

من 1914 إلى 1919 كان سودي أستاذا في جامعة أبردين ، من 1919 إلى 1936 كان أستاذا في جامعة أكسفورد. في عام 1921 ، حصل سودي على جائزة نوبل في الكيمياء.

وهو مؤلف عدد من الكتب حول النشاط الإشعاعي والكيمياء الإشعاعية ، والتي تُرجم بعضها إلى الروسية: الراديوم ومحلولها ، المادة والطاقة ، كيمياء العناصر المشعة ، الراديوم وهيكل الذرة.

كان سودي من أوائل من تبنوا الطاقة الذرية. في كتاب "الراديوم وحلوله" ، الترجمة الروسية التي نُشرت عام 1910 ، يطرح سؤالاً: هل العناصر غير المشعة لها احتياطي من الطاقة؟ إنه يحلها بمعنى أن "هذا الاحتياطي الداخلي من الطاقة ، الذي التقينا به لأول مرة فيما يتعلق بالراديوم ، تمتلكه جميع العناصر بشكل عام بدرجة أكبر أو أقل ، وهي سمة متكاملة من سمات بنيتها الداخلية." أثناء تحويل (تحويل) العناصر ، يتم إطلاق الطاقة.