Khám phá về sự biến đổi phóng xạ. Ý tưởng về năng lượng nguyên tử

Học thuyết của phlogiston(1697 - 1703, Georg Stahl,) - một học thuyết cho rằng có sự khởi đầu nhất định của khả năng cháy - phlogiston, chứa trong tất cả các chất có thể cháy khi phóng ra ngọn lửa hoặc biến thành đất khi bị đốt cháy (" "hoặc" vôi "). Khi đốt hoặc nung các chất đó, phlogiston được giải phóng. Một chất càng chứa nhiều phlogiston thì chất đó càng có khả năng cháy.

Johann Becher(1635 - 1682) - Nhà hóa học và bác sĩ người Đức. Lập luận về thành phần của các chất vô cơ, ông cho rằng chúng bao gồm nước và ba trái đất: "thủy ngân", "thủy tinh" và "dễ cháy". Theo Becher, đất dễ cháy, mà ông gọi là "đất béo", được giải phóng trong quá trình đốt cháy; cơ thể càng dễ cháy, càng chứa nhiều “mỡ đất”.

Georg Stahl(1659 - 1734) - Nhà hóa học và bác sĩ người Đức, người đã làm việc lâu năm với tư cách là giáo sư y khoa ở Jena và Halle. Những ý tưởng của Stahl được ông thể hiện trong các tác phẩm "Ví dụ Becherov", "Cơ sở của Hóa học thực nghiệm và tín lý", v.v ... Stahl cũng sở hữu các công trình về khai thác mỏ và luyện kim. Rất có thể, chính kiến thức công nghiệp của Stahl đã đóng góp phần lớn vào sự phát triển của lý thuyết phlogiston.

6. Ai và khi nào đã tạo ra thuyết cháy của oxi? bản chất và ý nghĩa của nó trong lịch sử hóa học là gì?

Lý thuyết đốt cháy oxy I (1774 - 1780, Antoine Lavoisier) - học thuyết cho rằng trong quá trình đốt cháy oxy kết hợp với các vật thể dễ cháy và làm tăng trọng lượng của chúng; vảy kim loại không phải là những cơ thể đơn giản (như trong lý thuyết của phlogiston), mà là những hợp chất của kim loại với oxi.

Carl Scheele(1742 - 1786) - Nhà hóa học và dược sĩ người Thụy Điển, một trong những nhà thí nghiệm giỏi nhất trong thời đại của ông. Năm 1772, ông chỉ ra "không khí bốc lửa" (oxy) và mô tả các đặc tính của nó, nhưng những nghiên cứu này chỉ được công bố vào năm 1777. Cho đến cuối đời, ông vẫn là người ủng hộ thuyết phlogiston.

Joseph Priestley(1733 - 1804) - Nhà hóa học, triết học và thần học người Anh. Các nghiên cứu có liên quan đến lĩnh vực hóa học khí nén. Năm 1774, ông phát hiện ra "không khí khử khoáng" (oxy), thu được nó bằng cách đun nóng thủy ngân oxit. Trong quan điểm lý thuyết tuân theo lý thuyết của phlogiston.

Antoine Laurent Lavois e (1743 - 1794) - Người Pháp. Anh ấy đã tạo ra một phòng thí nghiệm hóa học được trang bị tốt bằng chi phí của mình. Ông đã đưa các phương pháp định lượng nghiêm ngặt vào thực hành hóa học, đặc biệt là phương pháp cân chính xác, nhờ đó ông đi đến kết luận rằng khối lượng của các chất trong quá trình cháy được bảo toàn. Ông đã thiết lập khả năng oxy kết hợp với phốt pho và lưu huỳnh trong quá trình đốt cháy và kim loại trong quá trình rang. Lavoisier đã chứng minh thành phần phức tạp của không khí. Đến năm 1780, ông đã đặt nền móng cho lý thuyết oxy, giải thích một cách chính xác các quá trình đốt cháy và oxy hóa. Lavoisier sau đó đã chỉ ra rằng nước là sự kết hợp của oxy và hydro ("không khí dễ cháy"). Các phương pháp hóa lý ứng dụng trong sinh học. Thi hành bản án của tòa án cách mạng.

7. Học thuyết nguyên tử - phân tử ra đời khi nào? bản chất của nó là gì? Nhà hóa học nào đã đóng góp chính vào sự hình thành của nó?

Các khái niệm: "Nguyên tử học hóa học"Dalton. Vật chất bao gồm các nguyên tử; các nguyên tử được đặc trưng bởi trọng lượng nguyên tử; định luật nhiều tỷ lệ được đáp ứng . Thuyết nhị nguyên điện hóa Berzelius - mỗi hợp chất hóa học bao gồm hai phần có độ phân cực điện khác nhau, các lực của ái lực hóa học có bản chất là điện. Khái niệm "chủ nghĩa sống còn"- tất cả các chất cấu tạo nên cơ thể sinh vật của động vật và thực vật đều được hình thành trong chúng dưới tác dụng của “sinh lực”. Học thuyết nguyên tử-phân tử- khái niệm phân tử là lượng nhỏ nhất của một chất tham gia vào tương tác hóa học và bao gồm các nguyên tử giống nhau hoặc khác nhau (tác phẩm của Avogadro, Cannizzaro).

John Dalton(1766 - 1844) - Nhà hóa học và vật lý người Anh. Năm 1803 -1804. đưa ra và chứng minh lý thuyết về cấu trúc nguyên tử hoặc nguyên tử học hóa học.

Jene Jacob Berzelius(1779 - 1848) - Nhà hóa học Thụy Điển. Năm 31 tuổi, Chủ tịch Viện Hàn lâm Khoa học Thụy Điển. Thực nghiệm đã xác minh và chứng minh độ tin cậy của quy luật hằng số thành phần và bội số liên quan đến oxit vô cơ và hợp chất hữu cơ, Xác định khối lượng nguyên tử của 45 nguyên tố. Đề xuất một hệ thống ký hiệu hóa học để chỉ định các nguyên tố đã được bảo toàn trong hóa học hiện đại. Tác giả của thuyết nhị nguyên điện hóa.

Amedeo Avogadro(1776 - 1856) - Nhà vật lý và hóa học người Ý Năm 1811, ông phát hiện ra định luật Avogadro. Đã tạo ra một phương pháp xác định trọng lượng phân tử. Lập thành phần nguyên tử lượng trong phân tử của nhiều chất (ví dụ: hiđro, oxi, nước). Kết quả nghiên cứu của Avogadro về lý thuyết phân tử chỉ được công nhận sau khi ông qua đời.

Stanislao Cannizzaro(1826 - 1910) - Nhà hóa học người Ý, một trong những người đặt nền móng cho thuyết nguyên tử - phân tử. Đóng góp chính cho hóa học nằm trong hệ thống các khái niệm hóa học cơ bản do ông đề xuất - "nguyên tử", "phân tử" và "tương đương".

Chủ đề: Sự phóng xạ, phóng xạ alpha, beta, gamma, quy luật độ dời, chu kỳ bán rã, quy luật phân rã phóng xạ. Mục đích: Giúp học sinh làm quen với trình tự lịch sử của việc phát hiện ra hiện tượng phóng xạ tự nhiên và các tính chất của bức xạ phóng xạ. Để tiết lộ bản chất của phân rã phóng xạ và các định luật của nó. Phát triển khả năng phân tích tài liệu khoa học, nghiên cứu, sử dụng tài liệu bổ sung. Để trau dồi trách nhiệm cá nhân đối với những gì đang xảy ra xung quanh, sự nhạy cảm và nhân văn. Mục tiêu bài học Mục tiêu giáo dục: giải thích và củng cố tài liệu mới, giới thiệu lịch sử khám phá, trình bày về chủ đề bài học Mục tiêu phát triển: kích hoạt hoạt động trí óc của học sinh trong bài học; để thực hiện thành công việc làm chủ tài liệu mới, phát triển lời nói, khả năng rút ra kết luận. Nhiệm vụ giáo dục: gây hứng thú và say mê chủ đề bài học; tạo ra một tình huống thành công của cá nhân; tiến hành tìm kiếm tập thể để thu thập tài liệu về bức xạ, tạo điều kiện phát triển khả năng cấu trúc thông tin của học sinh. Thiết bị và vật liệu: Dấu hiệu nguy hiểm phóng xạ; chân dung các nhà khoa học, tài liệu phát tay, sách tham khảo, máy chiếu, tóm tắt sinh viên, bài thuyết trình. Kiểu bài: bài học tài liệu mới. Các khái niệm và định nghĩa: sự phóng xạ, hạt α-, hạt β, bức xạ γ, chu kì bán rã, chuỗi phóng xạ, sự biến đổi phóng xạ, định luật phân rã phóng xạ. “Chỉ có hiểu bản chất thì con người mới hiểu được chính mình” R. Edberg (nhà văn Thụy Điển) Nội dung bài học I. Thời điểm tổ chức. Chào các bạn sinh viên. II. Động cơ hoạt động giáo dục của học sinh. Thông báo chủ đề bài học, bài tập và kết quả dự kiến. Con người đã chiến đấu vì sự tồn tại của mình trong hàng nghìn năm, sống sót sau dịch bệnh, nạn đói, mười lăm nghìn cuộc chiến tranh do chính cô ấy gây ra. Cô đã sống sót và luôn tin tưởng vào một cuộc sống tốt đẹp hơn. Vì lợi ích của người đàn ông này đã phát triển khoa học, văn hóa, y học, các hệ thống xã hội mới. Và giờ đây, thông qua những nguyên tắc đạo đức sai lầm của chúng ta, sự nghèo nàn về tinh thần, sự suy thoái của ý thức sinh thái và lương tâm, chúng ta lại thấy mình đang đứng trước ngưỡng cửa của một giai đoạn sinh tồn mới, gần như khủng khiếp hơn. Bức xạ là những tia bất thường không nhìn thấy bằng mắt và thường không thể cảm nhận được bằng bất kỳ cách nào, nhưng thậm chí có thể xuyên qua tường và xuyên qua người. III. Giai đoạn chuẩn bị nghiên cứu chủ đề mới Cập nhật kiến thức đã có của học sinh dưới hình thức kiểm tra bài tập về nhà và khảo sát sơ lược học sinh. 1. Từ "nguyên tử" có nghĩa là gì? 2. Ai là người đưa khái niệm này vào vật lý? 2 3. Nguyên tử bao gồm những gì? 3 4. Nêu cấu tạo của hạt nhân nguyên tử? Nucleon là gì? 4 5. Electron là gì? Phí của nó là gì? 6. Lực hạt nhân khác lực điện và lực hấp dẫn như thế nào? 7. Mô hình nguyên tử của Thomson. 8. Mô hình hành tinh của nguyên tử. 9. Bản chất của kinh nghiệm Rutherford là gì? IV. Tạo ra một tình huống có vấn đề. Hiển thị dấu hiệu của nguy cơ phóng xạ. Trả lời câu hỏi: "Biển báo này có ý nghĩa gì? Sự nguy hiểm của bức xạ phóng xạ là gì?" "Không có gì phải sợ - bạn chỉ cần hiểu những điều chưa biết" Maria Sklodowska-Curie. V. Giai đoạn lĩnh hội kiến thức. 1) Tin nhắn của học sinh. Khám phá về hiện tượng phóng xạ của Henri Becquerel. Việc phát hiện ra chất phóng xạ là do một tai nạn đáng mừng. Becquerel đã nghiên cứu sự phát quang của các chất trước đó đã được chiếu xạ bằng ánh sáng mặt trời trong một thời gian dài. Anh ta bọc tấm ảnh bằng giấy đen dày, đặt các hạt muối uranium lên trên và phơi nó dưới ánh nắng chói chang. Sau khi phát triển, tấm ảnh chuyển sang màu đen ở những nơi có muối. Becquerel nghĩ rằng bức xạ uranium phát sinh dưới tác động của ánh sáng mặt trời. Nhưng một ngày nọ, vào tháng 2 năm 1896, ông không thể tiến hành một thí nghiệm khác do trời nhiều mây. Becquerel đặt lại hồ sơ vào một ngăn kéo, đặt trên đầu nó một cây thánh giá bằng đồng phủ muối uranium. Sau khi phát triển chiếc đĩa, đề phòng, hai ngày sau, anh thấy nó bị đen lại dưới dạng một cái bóng khác biệt của cây thánh giá. Điều này có nghĩa là các muối uranium một cách tự nhiên, không có bất kỳ tác động bên ngoài nào, sẽ tạo ra một số loại bức xạ. Nghiên cứu chuyên sâu bắt đầu. Chẳng bao lâu, Becquerel đã đưa ra một thực tế quan trọng: cường độ bức xạ chỉ được xác định bởi lượng uranium trong quá trình điều chế, và không phụ thuộc vào những hợp chất nào mà nó được đưa vào. Do đó, bức xạ vốn không có trong các hợp chất, mà là trong nguyên tố hóa học uranium. Sau đó, một chất lượng tương tự đã được phát hiện trong thorium. Slide số 1 Becquerel Antoine Henri Nhà vật lý người Pháp. Anh tốt nghiệp trường Bách khoa ở Paris. Các công trình chính được dành cho phóng xạ và quang học. Năm 1896, ông phát hiện ra hiện tượng phóng xạ. Năm 1901, ông phát hiện ra tác dụng sinh lý của bức xạ phóng xạ. Becquerel được trao giải Nobel năm 1903 vì đã khám phá ra tính phóng xạ tự nhiên của uranium. (1903, cùng với P. Curie và M. Sklodowska-Curie). 2) Tin nhắn của học sinh. Khám phá rađi và poloni. Năm 1898, các nhà khoa học Pháp khác là Marie Skłodowska-Curie và Pierre Curie đã phân lập được hai chất mới từ khoáng chất uranium, có tính phóng xạ cao hơn nhiều so với uranium và thorium. Vì vậy, hai nguyên tố phóng xạ chưa từng được biết đến trước đây đã được phát hiện - polonium và radium. Polonium (Po-84) được đặt tên theo quê hương của Mary, Ba Lan. Radium (Ra-88) - phóng xạ, thuật ngữ phóng xạ do Maria Sklodowska đề xuất. Tất cả các nguyên tố có số sê-ri lớn hơn 83 đều là chất phóng xạ, tức là nằm trong bảng tuần hoàn sau bitmut. Trong 10 năm làm việc chung, họ đã dày công nghiên cứu hiện tượng phóng xạ. Đó là một công việc quên mình nhân danh khoa học - trong một phòng thí nghiệm được trang bị kém và thiếu kinh phí cần thiết, các nhà nghiên cứu đã nhận được sự điều chế rađi vào năm 1902 với lượng 0,1 g. Để làm được điều này, họ đã phải mất 45 tháng làm việc cật lực ở đó và hơn 10.000 hoạt động giải phóng và kết tinh hóa học. Không có gì ngạc nhiên khi Mayakovsky so sánh thơ với việc chiết xuất rađi: "Làm thơ cũng giống như việc chiết xuất rađi. Một gam chiết xuất, một năm làm việc. Bạn vắt kiệt một từ vì lợi ích của một nghìn tấn quặng bằng lời nói." Năm 1903, Curies và A. Becquerel được trao giải Nobel Vật lý cho khám phá của họ trong lĩnh vực phóng xạ. Hiện tượng tự phát biến hạt nhân không bền của nguyên tử thành hạt nhân của nguyên tử khác với sự phát ra các hạt và bức xạ năng lượng được gọi là hiện tượng phóng xạ tự nhiên. Slide số 2 Maria Sklodowska-Curie - Nhà vật lý và hóa học người Ba Lan và Pháp, một trong những người đặt nền móng cho thuyết phóng xạ sinh ngày 7/11/1867 tại Warszawa. Bà là nữ giáo sư đầu tiên của Đại học Paris. Đối với các nghiên cứu về hiện tượng phóng xạ vào năm 1903, cùng với A. Becquerel, bà đã nhận được giải Nobel Vật lý, và năm 1911 nhờ thu được radium ở trạng thái kim loại - giải Nobel Hóa học. Bà qua đời vì bệnh bạch cầu vào ngày 4 tháng 7 năm 1934. Slide số 3 - Pierre Curie - Nhà vật lý người Pháp, một trong những người sáng tạo ra thuyết phóng xạ. Khai trương (1880) và khảo sát áp điện. Các nghiên cứu về đối xứng tinh thể (nguyên lý Curie), từ tính (định luật Curie, điểm Curie). Cùng với vợ mình, M. Sklodowska-Curie, ông đã khám phá ra (1898) polonium và radium và nghiên cứu bức xạ phóng xạ. Giới thiệu thuật ngữ "phóng xạ". Giải Nobel (1903, cùng với Sklodowska-Curie và A. A. Becquerel). Slide số 4 3) Thông điệp của học sinh Thành phần phức tạp của bức xạ phóng xạ Năm 1899, dưới sự hướng dẫn của nhà khoa học người Anh E. Rutherford, một thí nghiệm đã được tiến hành để có thể phát hiện ra thành phần phức tạp của bức xạ phóng xạ. Kết quả của một thí nghiệm được tiến hành dưới sự hướng dẫn của một nhà vật lý người Anh, người ta thấy rằng bức xạ phóng xạ radium là không đồng nhất, tức là nó có một cấu trúc phức tạp. Trang trình bày số 5. Rutherford Ernst (1871-1937), nhà vật lý người Anh, một trong những người sáng tạo ra lý thuyết về sự phóng xạ và cấu trúc của nguyên tử, người sáng lập một trường khoa học, thành viên tương ứng của Viện Hàn lâm Khoa học Nga (1922) và thành viên danh dự của Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô (1925). Giám đốc Phòng thí nghiệm Cavendish (từ năm 1919). Mở ra (1899) tia alpha và beta và thiết lập bản chất của chúng. Tạo ra (1903, cùng với F. Soddy) lý thuyết về hiện tượng phóng xạ. Ông đề xuất (1911) một mô hình hành tinh của nguyên tử. Thực hiện (1919) phản ứng hạt nhân nhân tạo đầu tiên. Dự đoán (1921) sự tồn tại của neutron. Giải thưởng Nobel (1908). Trang trình bày số 6 Một thí nghiệm cổ điển giúp phát hiện ra thành phần phức tạp của bức xạ phóng xạ. Chế phẩm radium được đặt trong một thùng chứa chì có lỗ. Một tấm ảnh được đặt đối diện với cái lỗ. Một từ trường mạnh tác dụng lên bức xạ. Gần 90% hạt nhân đã biết là không ổn định. Hạt nhân phóng xạ có thể phát ra các hạt gồm ba loại: mang điện dương (hạt α - hạt nhân heli), mang điện âm (hạt β - electron) và trung hòa (hạt γ - lượng tử bức xạ điện từ sóng ngắn). Từ trường cho phép tách các hạt này ra. 4) Công suất thâm nhập α .β. Bức xạ γ Trượt số 7 Tia α có công suất đâm xuyên thấp nhất. Một lớp giấy dày 0,1 mm không còn trong suốt đối với chúng. . tia β bị chắn hoàn toàn bởi một tấm nhôm dày mấy mm. . Tia khi đi qua lớp chì dày 1 cm thì giảm cường độ 2 lần. 5) Bản chất vật lý của α .β. -bức xạ Slide № 8-bức xạ sóng điện từ 10-10-10-13m Chùm tia β là một dòng electron chuyển động với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng. Tia α của hạt nhân nguyên tử heli (mô tả ngắn gọn về nghiên cứu của Rutherford) Rutherford đo tỷ lệ điện tích hạt trên khối lượng bằng cách làm lệch hướng trong từ trường. Tôi đo điện tích do các hạt của nguồn phát ra bằng điện kế và đo số lượng của chúng bằng máy đếm Geiger. Rutherford đã cài đặt. rằng cứ hai điện tích cơ bản thì có hai đơn vị khối lượng nguyên tử. Tức là hạt α là hạt nhân của nguyên tử heli. 6) Quy tắc dời hình. Trang trình bày # 9 Phân rã alpha. Trong quá trình phân rã alpha, hạt nhân phát ra một hạt α, và từ một nguyên tố hóa học khác được hình thành, nằm ở hai ô bên trái trong hệ thống tuần hoàn Mendeleev: Phân rã beta Slide số 10. Trong quá trình phân rã beta, một điện tử được phát ra, và một nguyên tố hóa học được tạo thành còn lại, nằm ở một ô bên phải: Trong phân rã beta, một hạt khác, được gọi là phản neutrino electron, bay ra khỏi hạt nhân. Hạt này được kí hiệu bằng kí hiệu * Khi hạt nhân của nguyên tử phát ra các lượng tử γ trung hoà thì không xảy ra biến đổi hạt nhân. Lượng tử γ phát ra mang đi năng lượng dư thừa của hạt nhân bị kích thích; số proton và nơtron trong nó không đổi. Mô hình hiện tại cho thấy các dạng biến đổi hạt nhân khác nhau. Các phép biến đổi hạt nhân phát sinh cả do quá trình phân rã phóng xạ của hạt nhân và kết quả của các phản ứng hạt nhân kèm theo sự phân hạch hoặc hợp nhất của các hạt nhân. Kết thúc ghi sự phân rã 1. 2. 3. 4. 7) Định luật phân rã phóng xạ. Trượt. № 11 Thời gian mà một nửa số nguyên tử phóng xạ ban đầu bị phân rã được gọi là chu kỳ bán rã. Trong thời gian này, hoạt độ của chất phóng xạ giảm đi một nửa. Thời gian bán hủy là giá trị chính. xác định tốc độ phân rã phóng xạ. Thời gian bán thải càng ngắn. thời gian sống của các nguyên tử càng ít thì sự phân rã càng nhanh. Đối với các chất khác nhau, chu kỳ bán rã có giá trị khác nhau. Trượt. Số 12 Định luật phân rã phóng xạ do F. Soddy thiết lập. Công thức được sử dụng để tìm số nguyên tử chưa phân hủy tại bất kỳ thời điểm nào. Gọi tại thời điểm ban đầu số nguyên tử phóng xạ là N0. Vào cuối chu kỳ bán rã, chúng sẽ là N0./2. Sau t = nT sẽ có N0 / 2n VI. Giai đoạn củng cố kiến thức mới. Nhiệm vụ 1. Lượng radon phóng xạ giảm đi 8 lần trong 11,4 ngày. Chu kỳ bán rã của radon là gì? Cho biết: t = 11,4 ngày T-? ; Trả lời: T = 3,8 ngày. Nhiệm vụ 2. Chu kỳ bán rã (radon) là 3,8 ngày. Sau thời gian nào thì khối lượng của radon sẽ giảm đi 4 lần? Cho: T = 3,8 ngày; t-? T = 2T = 7,6 ngày Kiểm tra. "Độ phóng xạ" (Mỗi học sinh nhận được). Phương án 1 1. Các nhà khoa học gọi hiện tượng nào sau đây là hiện tượng phóng xạ phát xạ tự phát? A. Vợ chồng Curie B. Rutherford S. Becquerel 2. Các tia đại diện cho .... A. dòng electron B. dòng hạt nhân heli C. sóng điện từ 3. Kết quả của sự phân rã, nguyên tố dịch chuyển: A. một ô cuối hệ thống B. hai ô đầu hệ tuần hoàn C. một ô đầu hệ tuần hoàn 4. Thời gian mà một nửa số nguyên tử phóng xạ bị phân rã được gọi là ... A. thời gian phân rã B Chu kỳ bán rã C. Chu kỳ phân rã 5. Có 109 nguyên tử của đồng vị phóng xạ iot 53128I, chu kỳ bán rã của nó là 25 min. Khoảng bao nhiêu hạt nhân của đồng vị sẽ không bị phân hủy sau 50 phút? A. 5108 B. 109 C. 2,5108 Phương án 2 1. Nhà khoa học nào sau đây là người phát hiện ra hiện tượng phóng xạ? A. The Curies B. Rutherford S. Becquerel 2. - các tia đại diện cho ... A. dòng electron B. dòng hạt nhân heli C. sóng điện từ 3. Kết quả là - sự phân rã của nguyên tố là A. .một ô đến cuối của hệ thống tuần hoàn B. hai ô đầu hệ tuần hoàn C. một ô đầu hệ tuần hoàn 4. Biểu thức nào sau đây phù hợp với định luật phân rã phóng xạ. A.N = N02-t / T B. N = N0 / 2 C. N = N02-T 5. Có 109 nguyên tử của đồng vị xesi phóng xạ 55137Cs, chu kỳ bán rã của nó là 26 năm. Khoảng bao nhiêu hạt nhân đồng vị sẽ không bị phân hủy sau 52 năm? A. 5108 B. 109 C. 2,5108 Đáp án 1 đáp án 2 đáp án 1A, 2A, 3B, 4C, 5C 1C, 2C, 3A, 4A, 5C VII. Giai đoạn tổng hợp, thông tin về bài tập về nhà. VIII. Sự phản xạ. Phản ánh các hoạt động trong bài Kết thúc cụm từ 1. hôm nay tôi đã học ... 2. Tôi đã quan tâm ... 3. Tôi nhận ra rằng ... 4. bây giờ tôi có thể ... 5. Tôi đã học ... 6. Hóa ra rồi ... 7. làm tôi ngạc nhiên ... 8. đã cho tôi một bài học để đời ... 9. Tôi muốn ... Bài tập về nhà §§ 100,101.102, số 1192, số văn học (nếu có) Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B. Vật lý -11:. - M. :: Khai sáng, 2005 2. Koryakin Yu I Tiểu sử của nguyên tử. Matxcơva 1961 3. Từ điển bách khoa của một nhà vật lý trẻ / biên soạn. V.A. Chuyanov: Sư phạm, 1984 4. Kasyanov V.A. Vật lý lớp 11. - M.: Bustard, 2006. 5. Rymkevich A.P. Tuyển tập các bài toán trong vật lý. - M.: Giáo dục, 2002. 6. Maron A.E., Maron E.A. Vật lý lớp 11: Tài liệu Didactic - M .: Bustard, 2004. Tài liệu kiểm tra. "Sự phóng xạ" Phương án 1 1. Điều nào được các nhà khoa học liệt kê gọi là hiện tượng phóng xạ tự phát? A. Vợ chồng Curie B. Rutherford S. Becquerel 2. Các tia đại diện cho .... A. dòng electron B. dòng hạt nhân heli C. sóng điện từ 3. Kết quả của sự phân rã, nguyên tố dịch chuyển: A. một ô cuối hệ thống B. hai ô đầu hệ tuần hoàn C. một ô đầu hệ tuần hoàn 4. Thời gian mà một nửa số nguyên tử phóng xạ bị phân rã được gọi là ... A. thời gian phân rã B Chu kỳ bán rã C. Chu kỳ phân rã 5. Có 109 nguyên tử của đồng vị phóng xạ iot 53128I, chu kỳ bán rã của nó là 25 min. Khoảng bao nhiêu hạt nhân của đồng vị sẽ không bị phân hủy sau 50 phút? A. 5108 B. 109 C. 2,5108 Trắc nghiệm. "Sự phóng xạ" Phương án 2 1. Nhà khoa học nào sau đây là người phát hiện ra sự phóng xạ? A. The Curies B. Rutherford S. Becquerel 2. - các tia đại diện cho ... A. dòng electron B. dòng hạt nhân heli C. sóng điện từ 3. Kết quả là - sự phân rã của nguyên tố là A. .một ô đến cuối của hệ thống tuần hoàn B. hai ô đầu hệ tuần hoàn C. một ô đầu hệ tuần hoàn 4. Biểu thức nào sau đây phù hợp với định luật phân rã phóng xạ. A.N = N02-t / T B. N = N0 / 2 C. N = N02-T 5. Có 109 nguyên tử của đồng vị xesi phóng xạ 55137Cs, chu kỳ bán rã của nó là 26 năm. Khoảng bao nhiêu hạt nhân đồng vị sẽ không bị phân hủy sau 52 năm? A. 5108 B. 109 C. 2,5108 Phản ánh các hoạt động trong bài Kết thúc câu 1. hôm nay tôi đã học ... 2. Tôi đã quan tâm ... 3. Tôi nhận ra rằng ... 4. bây giờ tôi có thể ... 5. Tôi đã học được ... 6. Tôi đã thành công ... 7. Tôi đã rất ngạc nhiên ... 8. đã cho tôi một bài học để đời ... 9. Tôi muốn ...

Khoảng 2500 năm trước, các nhà triết học Hy Lạp cổ đại Leucippus và Democritus cho rằng tất cả các cơ thể xung quanh chúng ta đều được tạo thành từ các hạt nhỏ mà mắt người không nhìn thấy được. Họ gọi những hạt này là nguyên tử, có nghĩa là "không thể phân chia". Do đó nhấn mạnh rằng nguyên tử là hạt nhỏ nhất trong các hạt không thể phân chia được, và nó không có bộ phận cấu thành.

Nhưng đến giữa thế kỷ 19, lý thuyết về tính không thể phân chia của nguyên tử bắt đầu mâu thuẫn với một số dữ kiện thực nghiệm. Ý tưởng bắt đầu xuất hiện rằng nguyên tử không phải là hạt nhỏ nhất, nhưng có cấu trúc phức tạp, và có lẽ chúng bao gồm các hạt mang điện khác.

Khám phá hiện tượng

Năm 1896, một nhà vật lý người Pháp, Henri Becquerel, đã phát hiện ra hiện tượng phóng xạ của nguyên tử. Ông phát hiện ra rằng nguyên tố hóa học uranium, không có bất kỳ tác động bên ngoài nào, tức là tự phát ra những tia vô hình mà khoa học chưa biết đến. Sau đó, những tia này bắt đầu được gọi là bức xạ phóng xạ. Đây là bằng chứng nổi bật nhất về sự sai lầm của lý thuyết về tính không thể phân chia của nguyên tử.

Vào thời điểm đó, nhiều nhà khoa học đã bắt đầu nghiên cứu về bức xạ phóng xạ. Hóa ra ngoài uranium, một số nguyên tố hóa học khác cũng tự phát ra tia phóng xạ.

Tính chất này của nguyên tử của một số nguyên tố hóa học được gọi là tính phóng xạ.

Phát hiện các hạt alpha, beta và gamma

Sau đó, vào năm 1899, nhà vật lý người Anh Rutherford phát hiện ra rằng bức xạ phóng xạ radium có thành phần phức tạp, tức là nó không đồng nhất. Để xác định điều này, thí nghiệm sau đã được thực hiện: một bình chì có thành rất dày được lấy và một hạt rađi được đặt vào trong đó. Con tàu có một lỗ rất hẹp ở phía trên. Thông qua đó, các tia phóng xạ radium phát ra.

Một tấm ảnh được đặt phía trên tàu. Sau khi tấm ảnh được phát triển, một vết đen được tìm thấy trên nó chính xác ở nơi chùm tia phóng xạ rơi xuống. Sau đó, trải nghiệm đã thay đổi. Một bình có chất phóng xạ được đặt trong từ trường mạnh. Sau sự phát triển của tấm, có ba vết trên đó. Một, như trước, ở trung tâm, và hai khác ở hai bên đối diện của nó.

Độ lệch chỉ ra rằng các tia phóng xạ, là các dòng hạt mang điện. Và vì có sự sai lệch theo các hướng khác nhau, điều đó có nghĩa là một số hạt có điện tích khác nhau. Một số hạt mang điện tích dương, một số hạt mang điện tích âm, và một số hạt (dòng trung tâm) hoàn toàn không mang điện tích.

Mỗi hạt này có tên riêng. Các hạt mang điện tích dương được gọi là hạt alpha, hạt mang điện âm là hạt beta, và hạt trung tính là hạt gamma.

Sự phát xạ tự phát bức xạ phóng xạ của một chất, được coi là cơ sở cho giả thiết rằng nguyên tử của các chất có cấu tạo phức tạp và không phân chia được.

CHỦ ĐỀ BÀI HỌC “Khám phá hiện tượng phóng xạ.

Bức xạ alpha, beta và gamma.

Mục tiêu bài học.

Giáo dục - mở rộng ý tưởng của học sinh về bức tranh vật lý của thế giới về ví dụ về hiện tượng phóng xạ; nghiên cứu mô hình

Giáo dục - tiếp tục hình thành các kỹ năng: phương pháp lý thuyết nghiên cứu các quá trình vật lý; so sánh, khái quát hóa; để thiết lập kết nối giữa các dữ kiện được nghiên cứu; đưa ra các giả thuyết và biện minh cho chúng.

nhà giáo dục – tấm gương về cuộc đời và công việc của Marie và Pierre Curie để thể hiện vai trò của các nhà khoa học đối với sự phát triển của khoa học; chỉ ra tính phi ngẫu nhiên của những khám phá ngẫu nhiên; (ý nghĩ: trách nhiệm của một nhà khoa học, một người khám phá ra thành quả của những khám phá của mình), tiếp tục hình thành hứng thú nhận thức, kỹ năng tập thể, kết hợp với làm việc độc lập.

Loại bài học Didactic: học và củng cố kiến thức mới.

Dạng bài học: cổ truyền

Thiết bị và vật liệu cần thiết:

Dấu hiệu nguy hiểm phóng xạ; chân dung các nhà khoa học, máy tính, máy chiếu, bài thuyết trình, sách bài tập cho học sinh, bảng tuần hoàn Mendeleev.

Phương pháp:

phương pháp thông tin (tin nhắn sinh viên)
vấn đề

Thiết kế nội thất: Chủ đề và nội dung của bài học được viết trên bảng.

"Không có gì phải sợ - bạn chỉ cần hiểu những điều chưa biết"

Maria Sklodowska-Curie.

TOM TĂT BAI HỌC
Động lực của sinh viên

Tập trung sự chú ý của học sinh vào tài liệu đang nghiên cứu, gây hứng thú cho họ, chỉ ra sự cần thiết và lợi ích của việc nghiên cứu tài liệu. Bức xạ - đây là những tia bất thường, không nhìn thấy bằng mắt và không thể cảm nhận được, nhưng thậm chí có thể xuyên qua tường và xuyên qua người.

Diễn biến và nội dung của bài học

Các giai đoạn bài học.

giai đoạn tổ chức.
Giai đoạn chuẩn bị cho việc nghiên cứu một chủ đề mới, động cơ và cập nhật kiến thức cơ bản.
Giai đoạn đồng hóa kiến thức mới.
Giai đoạn củng cố kiến thức mới.
Giai đoạn tổng hợp, thông tin về bài tập về nhà.
Sự phản xạ.

.Tổ chức thời gian

Thông điệp về chủ đề và mục đích của bài học
2. Giai đoạn chuẩn bị nghiên cứu một chủ đề mới

Thực tế hóa kiến thức sẵn có của học sinh dưới hình thức kiểm tra bài tập về nhà và khảo sát sơ lược học sinh.

Tôi chỉ ra dấu hiệu nguy hiểm phóng xạ và đặt câu hỏi: “Dấu hiệu này có nghĩa là gì? Sự nguy hiểm của bức xạ phóng xạ là gì?

3. Giai đoạn tiếp thu kiến thức mới (25 phút)

Hiện tượng phóng xạ đã xuất hiện trên trái đất từ khi nó được hình thành, và con người trong toàn bộ lịch sử phát triển của nền văn minh của mình đều chịu ảnh hưởng của các nguồn phóng xạ tự nhiên. Trái đất tiếp xúc với phông bức xạ là các nguồn bức xạ Mặt trời, bức xạ vũ trụ, bức xạ từ các nguyên tố phóng xạ nằm trong Trái đất.

Bức xạ là gì? Làm thế nào nó phát sinh? Những dạng bức xạ tồn tại? Và làm thế nào để bảo vệ bạn khỏi nó?

Từ "bức xạ" bắt nguồn từ tiếng Latinh bán kính và là viết tắt của chùm. Về nguyên tắc, bức xạ là tất cả các loại bức xạ tồn tại trong tự nhiên - sóng vô tuyến, ánh sáng nhìn thấy, tia cực tím, v.v. Nhưng các bức xạ thì khác, một số có ích, một số có hại. Trong cuộc sống bình thường, chúng ta quen dùng từ bức xạ để gọi bức xạ có hại phát sinh từ quá trình phóng xạ của một số loại vật chất. Hãy phân tích hiện tượng phóng xạ được giải thích như thế nào trong các bài học vật lí
Khám phá về hiện tượng phóng xạ của Henri Becquerel.

Có lẽ chỉ còn lại ký ức về Antoine Becquerel với tư cách là một nhà thí nghiệm có trình độ cao và tận tâm, nhưng không còn nữa, nếu không phải vì những gì đã xảy ra vào ngày 1 tháng Ba trong phòng thí nghiệm của ông.

Việc phát hiện ra chất phóng xạ là do một tai nạn đáng mừng. Becquerel đã nghiên cứu sự phát quang của các chất trước đó đã được chiếu xạ bằng ánh sáng mặt trời trong một thời gian dài. Anh ta bọc tấm ảnh bằng giấy đen dày, đặt các hạt muối uranium lên trên và phơi nó dưới ánh nắng chói chang. Sau khi phát triển, tấm ảnh chuyển sang màu đen ở những nơi có muối. Becquerel nghĩ rằng bức xạ uranium phát sinh dưới tác động của ánh sáng mặt trời. Nhưng một ngày nọ, vào tháng 2 năm 1896, ông không thể tiến hành một thí nghiệm khác do trời nhiều mây. Becquerel đặt chiếc đĩa vào ngăn kéo, đặt lên trên nó một cây thánh giá bằng đồng phủ muối uranium. Sau khi phát triển chiếc đĩa, đề phòng, hai ngày sau, anh thấy nó bị đen lại dưới dạng một cái bóng khác biệt của cây thánh giá. Điều này có nghĩa là các muối uranium một cách tự nhiên, không có bất kỳ tác động bên ngoài nào, sẽ tạo ra một số loại bức xạ. Nghiên cứu chuyên sâu bắt đầu. Chẳng bao lâu, Becquerel đã đưa ra một thực tế quan trọng: cường độ bức xạ chỉ được xác định bởi lượng uranium trong quá trình điều chế, và không phụ thuộc vào những hợp chất nào mà nó được đưa vào. Do đó, bức xạ vốn không có trong các hợp chất, mà là trong nguyên tố hóa học uranium. Sau đó, một chất lượng tương tự đã được phát hiện trong thorium.

Becquerel Antoine Henri Nhà vật lý người Pháp. Anh tốt nghiệp trường Bách khoa ở Paris. Các công trình chính được dành cho phóng xạ và quang học. Năm 1896, ông phát hiện ra hiện tượng phóng xạ. Năm 1901, ông phát hiện ra tác dụng sinh lý của bức xạ phóng xạ. Becquerel được trao giải Nobel năm 1903 vì đã khám phá ra tính phóng xạ tự nhiên của uranium. (1903, cùng với P. Curie và M. Sklodowska-Curie).

Khám phá rađi và poloni.

Năm 1898, các nhà khoa học Pháp khác là Marie Skłodowska-Curie và Pierre Curie đã phân lập được hai chất mới từ khoáng chất uranium, có tính phóng xạ cao hơn nhiều so với uranium và thorium. Vì vậy, hai nguyên tố phóng xạ chưa từng được biết đến trước đây đã được phát hiện - polonium và radium. Polonium (Po-84) được đặt tên theo quê hương của Mary, Ba Lan. Radium (Ra-88) - phóng xạ, thuật ngữ phóng xạ do Maria Sklodowska đề xuất. Tất cả các nguyên tố có số sê-ri lớn hơn 83 đều là chất phóng xạ, tức là nằm trong bảng tuần hoàn sau bitmut. Trong 10 năm làm việc chung, họ đã dày công nghiên cứu hiện tượng phóng xạ. Đó là một công việc quên mình nhân danh khoa học - trong một phòng thí nghiệm được trang bị kém và thiếu kinh phí cần thiết, các nhà nghiên cứu đã nhận được sự điều chế rađi vào năm 1902 với lượng 0,1 g. Để làm được điều này, họ đã phải mất 45 tháng làm việc cật lực ở đó và hơn 10.000 hoạt động giải phóng và kết tinh hóa học.

Không có gì ngạc nhiên khi Mayakovsky so sánh thơ với việc trích xuất radium:

“Thơ là sự chiết xuất radium giống nhau. Một gam sản xuất, một năm lao động. Miệt mài một lời vì lợi ích ngàn tấn quặng bằng lời nói.

Năm 1903, Curies và A. Becquerel được trao giải Nobel Vật lý cho khám phá của họ trong lĩnh vực phóng xạ.

PHÓNG XẠ -

là khả năng của một số hạt nhân nguyên tử biến đổi một cách tự phát thành các hạt nhân khác, đồng thời phát ra các hạt khác nhau:

Tất cả sự phân rã phóng xạ tự phát đều tỏa nhiệt, tức là nó tỏa nhiệt.

Tin nhắn sinh viên

Maria Sklodowska-Curie - Nhà vật lý và hóa học người Ba Lan và Pháp, một trong những người đặt nền móng cho thuyết phóng xạ sinh ngày 7/11/1867 tại Warszawa. Bà là nữ giáo sư đầu tiên tại Đại học Paris. Để nghiên cứu về hiện tượng phóng xạ vào năm 1903, cùng với A. Becquerel, bà đã nhận được giải Nobel Vật lý và năm 1911 nhờ thu được radium ở trạng thái kim loại - giải Nobel Hóa học. Qua đời vì bệnh bạch cầu ngày 4 tháng 7 năm 1934. Thi thể của Marie Sklodowska-Curie, được đặt trong một quan tài bằng chì, vẫn phát ra phóng xạ với cường độ 360 becquerel / M3 với tốc độ khoảng 13 bq / M3 ... Bà được chôn cất cùng chồng ...

Tin nhắn sinh viên

- Pierre Curie - Nhà vật lý người Pháp, một trong những người sáng tạo ra thuyết phóng xạ. Khai trương (1880) và khảo sát áp điện. Các nghiên cứu về đối xứng tinh thể (nguyên lý Curie), từ tính (định luật Curie, điểm Curie). Cùng với vợ mình, M. Sklodowska-Curie, ông đã khám phá ra (1898) polonium và radium và nghiên cứu bức xạ phóng xạ. Giới thiệu thuật ngữ "phóng xạ". Giải Nobel (1903, cùng với Sklodowska-Curie và A. A. Becquerel).

Thành phần phức tạp của bức xạ phóng xạ

Năm 1899, dưới sự hướng dẫn của nhà khoa học người Anh E. Rutherford, một thí nghiệm đã được thực hiện để có thể phát hiện ra thành phần phức tạp của bức xạ phóng xạ.

Kết quả của một thí nghiệm được tiến hành dưới sự hướng dẫn của một nhà vật lý người Anh , sự phát xạ phóng xạ từ radium được phát hiện là không đồng nhất, tức là nó có một cấu trúc phức tạp.

Rutherford Ernst (1871-1937), nhà vật lý người Anh, một trong những người sáng tạo ra lý thuyết phóng xạ và cấu trúc của nguyên tử, người sáng lập một trường khoa học, thành viên tương ứng nước ngoài của Viện Hàn lâm Khoa học Nga (1922) và thành viên danh dự của Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô (1925). Giám đốc Phòng thí nghiệm Cavendish (từ năm 1919). Mở ra (1899) tia alpha và beta và thiết lập bản chất của chúng. Tạo ra (1903, cùng với F. Soddy) lý thuyết về hiện tượng phóng xạ. Ông đề xuất (1911) một mô hình hành tinh của nguyên tử. Thực hiện (1919) phản ứng hạt nhân nhân tạo đầu tiên. Dự đoán (1921) sự tồn tại của neutron. Giải thưởng Nobel (1908).

Một thí nghiệm cổ điển giúp nó có thể phát hiện ra thành phần phức tạp của bức xạ phóng xạ.

Chế phẩm radium được đặt trong một thùng chứa chì có lỗ. Một tấm ảnh được đặt đối diện với cái lỗ. Một từ trường mạnh tác dụng lên bức xạ.

Gần 90% hạt nhân đã biết là không ổn định. Hạt nhân phóng xạ có thể phát ra các hạt gồm ba loại: mang điện dương (hạt α - hạt nhân heli), mang điện âm (hạt β - electron) và trung hòa (hạt γ - lượng tử bức xạ điện từ sóng ngắn). Từ trường cho phép tách các hạt này ra.
4) Độ thâm nhập α .β. γ bức xạ

tia α có sức đâm xuyên kém nhất. Một lớp giấy dày 0,1 mm không còn trong suốt đối với chúng.

. tia β bị chắn hoàn toàn bởi một tấm nhôm dày mấy mm.

Tia khi đi qua lớp chì dày 1 cm thì giảm cường độ 2 lần.

5) Bản chất vật lý của α .β. γ bức xạ

γ-bức xạ sóng điện từ 10 -10 -10 -13 m

Bức xạ gamma là các photon, tức là sóng điện từ mang năng lượng. Trong không khí, nó có thể di chuyển một quãng đường dài, mất dần năng lượng do va chạm với các nguyên tử của môi trường. Bức xạ gamma cường độ mạnh, nếu không được bảo vệ khỏi nó, có thể gây tổn hại không chỉ cho da mà còn cả các mô bên trong. Các vật liệu dày và nặng như sắt và chì là những rào cản tuyệt vời đối với bức xạ gamma.

S. Becquerel

2. tia là….

A. dòng electron

3. Kết quả của phân rã , nguyên tố bị dịch chuyển

Lựa chọn 2

1. Nhà khoa học nào trong danh sách dưới đây là người phát hiện ra hiện tượng phóng xạ?

A. The Curies

W. Rutherford

S. Becquerel

2. Tia là ...

A. dòng electron

V. dòng chảy của hạt nhân heli

C. sóng điện từ

3. Kết quả của phân rã , nguyên tố bị thay thế

A. một ô ở cuối bảng tuần hoàn

B. hai ô đầu của hệ thống tuần hoàn

C. một ô ở đầu hệ thống tuần hoàn
5. Giai đoạn trả lời phỏng vấn, thông tin về bài tập về nhà.

6. Phản ánh các hoạt động trong bài

Kết thúc cụm từ

hôm nay tôi phát hiện ra ...
nó thật thú vị đối với tôi…
Tôi nhận ra rằng ...
Bây giờ tôi có thể…
Tôi đã học…
Tôi quản lý …
làm tôi ngạc nhiên...
đã cho tôi một bài học để đời ...
Tôi muốn…

"Không có gì phải sợ - bạn chỉ cần hiểu những điều chưa biết"

Maria Sklodowska-Curie.

§§ 99,100
KIỂM TRA LẠI

để phát triển phương pháp luận của một bài học trong môn Vật lý

Họ, tên, chữ viết tắt của tác giả - Shepeleva Raisa Alexandrovna
Chức danh - giáo viên bộ môn giáo dục phổ thông
Tên của phương pháp phát triển: Khám phá về hiện tượng phóng xạ. Alpha beta và bức xạ gamma
Tên đầy đủ của cơ sở giáo dục OGAOU SPO "Trường Cao đẳng Nông dược Rakityan"
Địa chỉ cơ sở giáo dục định cư Rakitnoye, Belgorodskaya khu vực, st. Kommunarov, 11 tuổi

Bài học này là bài học thứ tư trong quá trình nghiên cứu chủ đề và trọng tâm chính là hình thành các khái niệm cơ bản và củng cố chúng. Giáo viên nêu cấu trúc bài rõ ràng, đáp ứng yêu cầu của hình thức kết hợp.

Ở giai đoạn kiểm soát và đánh giá, người ta đề xuất tiến hành kiểm tra kiểm soát. Tài liệu của nhiệm vụ không chỉ nhằm kiểm tra kiến thức, kĩ năng mà còn góp phần vận dụng vào quá trình nghiên cứu đề tài.

Các hình thức tổ chức hoạt động giáo dục chủ yếu là hình thức làm việc trực diện, nhóm và cá nhân. Sự tích cực đưa trẻ em vào quá trình giáo dục xảy ra do một quá trình lập mục tiêu được lập kế hoạch đúng đắn và đặt ra một vấn đề có vấn đề.

Các phương pháp dạy học cơ bản: giảng giải và minh họa, tái hiện, khám phá từng phần. Đồ dùng dạy học được lựa chọn góp phần giúp nhận thức và đồng hóa tài liệu một cách tốt hơn.

Việc củng cố sơ bộ tài liệu được thực hiện dưới hình thức xác minh công việc được tổ chức thành các nhóm.

Việc sử dụng PC không chỉ cho phép nâng cao hình ảnh trực quan của tài liệu đang được nghiên cứu mà còn góp phần vào việc đồng hóa có ý nghĩa hơn. Bản trình bày slide chứa tất cả các tài liệu trực quan và thiết thực cần thiết. Tất cả điều này cho phép bạn tăng mật độ của bài học và tăng tốc độ của nó một cách tối ưu. Giai đoạn phản xạ-đánh giá được tổ chức dưới hình thức đa thoại, nhằm xác định mức độ khó khăn của học sinh trong việc nghiên cứu chủ đề, cũng như lập kế hoạch cho các mục tiêu cá nhân dài hạn.

Họ, tên, tên viết tắt của người đánh giá (đầy đủ) ___________________
Chức danh ___________________________________________________
Nơi làm việc _________________________________________________

Những khám phá vào cuối thế kỷ 19 và 5 năm đầu thế kỷ 20. đã dẫn đến một cuộc cách mạng về thế giới quan vật lý. Ý tưởng về các nguyên tử bất biến, có khối lượng như một lượng vật chất không đổi, về các định luật Newton như những nền tảng không thể lay chuyển của bức tranh vật lý về thế giới, về không gian và thời gian tuyệt đối, thu gọn, rời rạc và không liên tục đã được khám phá trong các quá trình liên tục.

Ý tưởng về nguyên tử bất biến, không thể phá hủy, tồn tại trong vật lý và triết học từ thời Democritus, đã bị phá hủy bởi sự phát hiện ra phóng xạ. Ngay từ khi bắt đầu nghiên cứu về hiện tượng phóng xạ, Maria Skłodowska-Curie đã viết: “Tính phóng xạ của các hợp chất uranium và thorium dường như là nguyên tử, các tính chất ... Tôi đã nghiên cứu các hợp chất của uranium và thorium từ quan điểm này và thực hiện nhiều phép đo của chúng. hoạt động trong các điều kiện khác nhau. Từ tổng số các phép đo này, độ phóng xạ của các hợp chất này thực sự là một đặc tính nguyên tử. Nó xuất hiện ở đây kết nối với sự hiện diện của các nguyên tử của cả hai nguyên tố được coi là và không bị phá hủy bởi sự thay đổi trạng thái vật lý hoặc bởi sự biến đổi hóa học.

Vì vậy, hóa ra các nguyên tử uranium, thorium, và polonium và radium được phát hiện sau này không phải là những viên gạch chết, mà có hoạt tính, phát ra tia. Bản chất của những tia này đã được một số nhà khoa học nghiên cứu, nhưng Rutherford là người đầu tiên khám phá ra thành phần phức tạp của tia phóng xạ. Trong một bài báo xuất bản năm 1899, "Bức xạ của uranium và độ dẫn điện do nó gây ra", ông đã chỉ ra bằng phương pháp điện rằng bức xạ của uranium có thành phần phức tạp.

Một trong các bản tụ điện được phủ bằng bột muối uranium và được nối với cực pin, bản thứ hai được nối với góc phần tư của điện kế góc phần tư, cặp góc phần tư còn lại được nối với cực pin nối đất. Tốc độ phóng điện do tác động ion hóa của tia uranium gây ra đã được đo. Bột được bao phủ bởi các lá kim loại mỏng. Rutherford viết: “Những thí nghiệm này cho thấy bức xạ của uranium là không đồng nhất về thành phần — ít nhất có hai loại bức xạ khác nhau trong đó. Một loại bị hấp thụ rất mạnh, chúng ta hãy gọi nó là bức xạ α cho thuận tiện, và bức xạ kia có sức xuyên lớn, chúng ta hãy gọi nó là bức xạ P.

Trong quá trình nghiên cứu, Rutherford đã biết về công trình của Schmidt, người đã phát hiện ra tính phóng xạ của thorium (dường như anh ta không biết về phát hiện tương tự của Sklodowska-Curie). Ông đã nghiên cứu bức xạ của thorium và nhận thấy rằng bức xạ a của thorium có sức xuyên lớn hơn bức xạ a của uranium. Ông cũng tuyên bố rằng bức xạ của thorium "không đồng nhất về thành phần, nó chứa một số tia có sức xuyên lớn." Tuy nhiên, Rutherford đã không tiến hành phân tích chính xác bức xạ thorium. Năm 1900, Vilar phát hiện ra bức xạ yếu xuyên mạnh. Tia Vilar được gọi là tia 7.

Hóa ra các tia α -, β -, γ - không chỉ khác nhau về sức xuyên của chúng. Becquerel năm 1900 đã chỉ ra rằng tia p bị lệch bởi từ trường cùng hướng với tia âm cực. Kết quả này được thu được bởi Curies, Meyer, Schweidler và những người khác. Những thí nghiệm này cho thấy, như Rutherford đã viết vào năm 1902, rằng "các tia bị lệch về mọi mặt đều tương tự như tia âm cực." Rutherford trực tiếp nói về tia β như các electron. Thực hiện thí nghiệm với tia β, V. Kaufman năm 1901 đã phát hiện ra sự phụ thuộc của khối lượng vào tốc độ.

Vào tháng 2 năm 1903, Rutherford đã chỉ ra rằng tia a "không thể lệch hướng" thực chất là "bị lệch hướng trong từ trường và điện trường mạnh. Các tia này bị lệch ngược hướng so với tia âm cực và do đó, phải gồm các hạt mang điện dương chuyển động với tốc độ cao.

Năm 1903, trong luận án tiến sĩ "Nghiên cứu về các chất phóng xạ", M. Sklodowska-Curie đã đưa ra một sơ đồ về cấu trúc của bức xạ phóng xạ theo độ lệch của chúng trong từ trường, từ đó đã được đưa vào tất cả các sách giáo khoa.

Ngay sau khi phát hiện ra polonium và radium, Curies đã xác định "rằng các tia phát ra từ các chất này, tác dụng lên các chất không hoạt động, có khả năng truyền phóng xạ cho chúng và hiện tượng phóng xạ gây ra này tồn tại trong một thời gian đủ dài."

Sau đó, Rutherford, nghiên cứu về tính phóng xạ của các hợp chất thorium, đã viết rằng các hợp chất này, ngoài các tia phóng xạ thông thường, "liên tục phát ra một số loại hạt phóng xạ giữ được tính chất phóng xạ trong vài phút." Rutherford gọi những hạt này là "hiện tượng hóa". “Trong các hiệu ứng chụp ảnh và điện của nó, sự phát xạ tương tự như uranium. Nó có khả năng ion hóa chất khí xung quanh và hoạt động trong bóng tối trên một tấm ảnh với thời gian phơi sáng vài ngày. Rutherford, trong các thí nghiệm với các hợp chất thorium, đã xác nhận tính chất của chúng là kích thích "trong bất kỳ chất rắn nào nằm bên cạnh nó, phóng xạ, biến mất theo thời gian," tức là phóng xạ cảm ứng mà Curie đã quan sát một năm trước đó. Ông cũng chỉ ra rằng có một mối liên hệ chặt chẽ giữa sự phóng xạ thori và phóng xạ kích thích. Rutherford viết: “Sự phát xạ, theo một nghĩa nào đó, là nguyên nhân tức thì của sự kích thích phóng xạ.” Rutherford không phát hiện ra sự phát xạ từ một mẫu "radium không hoàn toàn tinh khiết" mà anh ta sở hữu. Tuy nhiên, Dorn sau đó đã sử dụng một mẫu radium tinh khiết hơn và cho thấy rằng radium có sức phát xạ tương đương với thorium.

“Theo Rutherford,” Sklodowska-Curie đã viết trong luận văn của mình, “sự phát sinh của một cơ thể phóng xạ là một vật chất, khí phóng xạ được giải phóng từ cơ thể này.” Năm 1902, Rutherford và Soddy xuất bản bài báo đầu tiên, Nguyên nhân và Bản chất của phóng xạ. Nghiên cứu khả năng phát xạ của các hợp chất thori, họ đã phân lập về mặt hóa học một thành phần hoạt tính từ thori hydroxit, "có các tính chất hóa học cụ thể và hoạt tính lớn hơn ít nhất 1000 lần so với hoạt độ của chất mà nó được phân lập."

Đề cập đến ví dụ của Crookes, người vào năm 1900 đã cô lập thành phần hoạt động từ uranium, mà Crookes gọi là UX, Rutherford và Soddy đặt tên cho thành phần mà họ phân lập được từ thorium ThX. Kết quả của quá trình nghiên cứu cẩn thận, họ đã đi đến kết luận: “Tính phóng xạ của thorium tại bất kỳ thời điểm nào là sự phóng xạ của hai quá trình ngược nhau:

1) sự hình thành chất hoạt động mới với tốc độ không đổi bởi hợp chất thori;

2) giảm độ phát xạ của hoạt chất theo thời gian.

Độ phóng xạ bình thường hoặc vĩnh viễn của thori là trạng thái cân bằng trong đó tốc độ tăng độ phóng xạ do sự tạo thành chất mới hoạt động cân bằng với tốc độ giảm độ phóng xạ của chất đã được tạo thành.

Điều này dẫn đến kết luận cơ bản mà Rutherford và Soddy đưa ra như sau: "... phóng xạ là một hiện tượng nguyên tử, đồng thời kèm theo những thay đổi hóa học, do đó các loại vật chất mới xuất hiện, và những thay đổi này phải diễn ra bên trong nguyên tử. , và các nguyên tố phóng xạ phải trải qua các quá trình biến đổi tự phát ".

Bài báo đầu tiên của Rutherford và Soddy xuất hiện trên tạp chí Triết học số tháng 9. Bài báo thứ hai xuất hiện trong số tháng 11. Mô tả thí nghiệm để đo công suất phát xạ, Rutherford và Soddy viết thêm: “Dữ liệu đầy đủ đã được cung cấp để chỉ ra rõ ràng rằng trong cả hoạt độ phóng xạ của thori và các biến đổi phức rađi đều được biểu hiện, mỗi biến đổi đều đi kèm với sự hình thành liên tục của một loại chất hoạt động. ” Sự phát xạ được hình thành từ radium và thorium là một khí trơ. Các nhà khoa học đang chú ý đến mối liên hệ của phóng xạ với heli, có thể là sản phẩm cuối cùng của quá trình phân rã.

Vào tháng 4 và tháng 5 năm 1903, các tác phẩm mới của Rutherford và Soddy xuất hiện - "Nghiên cứu so sánh về tính phóng xạ của Radium và Thorium" và "Sự biến đổi phóng xạ". Bây giờ họ đã tuyên bố một cách chắc chắn rằng “tất cả các trường hợp biến đổi phóng xạ được nghiên cứu đều giảm thành sự hình thành chất này từ chất khác (nếu không tính đến các tia phát ra). Khi một số phép biến đổi xảy ra, chúng không xảy ra đồng thời mà diễn ra tuần tự.

Hơn nữa, Rutherford và Soddy xây dựng định luật biến đổi phóng xạ: “Trong mọi trường hợp khi một trong các sản phẩm phóng xạ được tách ra và hoạt động của nó được kiểm tra, bất kể hoạt độ phóng xạ của chất mà nó được hình thành, người ta nhận thấy rằng hoạt động trong mọi nghiên cứu đều giảm dần theo thời gian theo quy luật tiến trình hình học ”.

Theo đó "tốc độ biến đổi luôn tỷ lệ thuận với số lượng hệ thống chưa trải qua biến đổi":

Nói cách khác: “Lượng tương đối của chất phóng xạ biến thành một đơn vị thời gian là một giá trị không đổi”. Hằng số này được Rutherford và Soddy gọi là hằng số phóng xạ, và bây giờ được gọi là hằng số phân rã.

Từ khám phá của mình, Rutherford và Soddy rút ra những kết luận quan trọng về sự tồn tại của các nguyên tố phóng xạ mới có thể được xác định bằng hoạt độ phóng xạ của chúng, ngay cả khi chúng hiện diện với số lượng không đáng kể.

Dự đoán của Rutherford và Soddy xuất sắc trở thành sự thật, và các phương pháp hóa học phóng xạ được tạo ra bởi Curies, Rutherford và Soddy, đã trở thành một công cụ mạnh mẽ trong việc khám phá các nguyên tố mới, giúp xác định nguyên tố mới, nguyên tố thứ 101, Mendeleevium - trong số lượng chỉ có 17 nguyên tử.

Trong tác phẩm kinh điển của họ, Rutherford và Soddy đã đề cập đến câu hỏi cơ bản về năng lượng của các phép biến đổi phóng xạ. Tính toán năng lượng của các hạt a do radium phát ra, họ đi đến kết luận rằng "năng lượng của biến đổi phóng xạ ít nhất là 20.000 lần, và thậm chí có thể lớn hơn một triệu lần so với năng lượng của bất kỳ biến đổi phân tử nào." Hơn nữa, những ước tính năng lượng này chỉ liên quan đến năng lượng bức xạ chứ không phải tổng năng lượng của sự biến đổi phóng xạ, do đó, có thể chỉ là một phần của nội năng của nguyên tử, vì nội năng của các sản phẩm tạo thành vẫn chưa được biết đến.

Rutherford và Soddy tin rằng “năng lượng ẩn trong nguyên tử lớn hơn nhiều lần so với năng lượng giải phóng trong quá trình biến đổi hóa học thông thường”. Năng lượng khổng lồ này, theo ý kiến của họ, nên được tính đến "khi giải thích các hiện tượng vật lý không gian." Đặc biệt, sự không đổi của năng lượng mặt trời có thể được giải thích bởi thực tế là các quá trình biến đổi hạ nguyên tử đang diễn ra trên Mặt trời.

Một lần nữa người ta lại ngạc nhiên về tầm nhìn xa của các tác giả, những người ngay từ năm 1903 đã nhìn thấy vai trò vũ trụ của năng lượng hạt nhân. 1903 là năm phát hiện ra dạng năng lượng mới này, mà Rutherford và Soddy đã nói một cách dứt khoát như vậy, gọi nó là năng lượng nội nguyên tử.

Cùng năm đó, tại Paris, Pierre Curie và cộng sự của ông là Laborde đã đo nhiệt do muối radium giải phóng một cách tự phát. Ông đã xác định: "1 gam radium giải phóng một lượng nhiệt tương ứng với 100 calo nhỏ trong một giờ." “Việc giải phóng liên tục một lượng nhiệt như vậy,” Curie viết, “không thể giải thích bằng sự biến đổi hóa học thông thường. Nếu chúng ta tìm kiếm lý do của sự hình thành nhiệt trong một số biến đổi bên trong, thì những biến đổi này phải có bản chất phức tạp hơn và phải do một số thay đổi trong chính nguyên tử radium gây ra.

Đúng, Curie đã thừa nhận khả năng xảy ra một số cơ chế giải phóng năng lượng khác. Marie Skłodowska-Curie cho rằng các nguyên tố phóng xạ lấy năng lượng của chúng từ không gian vũ trụ. Nó “liên tục bị thấm một số bức xạ vẫn chưa được biết đến, khi gặp các vật thể phóng xạ, chúng sẽ bị trì hoãn và chuyển thành năng lượng phóng xạ”. Nhưng giả thuyết này, được bà bày tỏ vào năm 1900, đáng chú ý đối với ý tưởng về bức xạ vũ trụ chứa trong nó, đã bị loại bỏ, và vào năm 1903, Curie thừa nhận: "Nghiên cứu mới nhất ủng hộ giả thuyết về sự biến đổi nguyên tử của radium."

Năm 1903 nên được coi là ngày đỏ trong lịch sử phóng xạ. Đây là năm phát hiện ra quy luật biến đổi phóng xạ và một dạng năng lượng mới - năng lượng nguyên tử, biểu hiện trong các phép biến đổi này. Đây là năm ra đời của thiết bị đầu tiên cho phép bạn "nhìn thấy" các nguyên tử riêng lẻ - kính soi cầu Crookes. Maria Sklodowska-Curie viết: “Bộ phận thiết yếu của thiết bị này là một hạt muối radi, được cố định ở đầu dây kim loại trước một màn kẽm phát quang. Khoảng cách từ radium đến màn hình là rất nhỏ (khoảng 1/2 mm). Quan sát mặt bên của màn đối diện với rađi qua kính lúp. Con mắt nhìn thấy ở đây một cơn mưa chấm sáng thực sự, liên tục nhấp nháy rồi lại biến mất; Màn hình trông giống như một bầu trời đầy sao.

Khi bày tỏ giả thuyết rằng mỗi lần nhấp nháy của màn hình là do tác động của một hạt lên nó, Curie viết rằng trong trường hợp này "đây là lần đầu tiên chúng ta có trước mắt một hiện tượng giúp chúng ta có thể phân biệt được từng cá thể. hành động của một hạt có kích thước nguyên tử. " Và vì vậy nó đã thành ra.

Cuối cùng, vào ngày 25 tháng 6 năm 1903, Marie Skłodowska-Curie bảo vệ luận án tiến sĩ của mình, từ đó chúng tôi đã lấy mô tả của kính soi cầu, và trở thành người phụ nữ đầu tiên ở Pháp nhận được bằng cấp khoa học cao này. Ở đây chúng tôi đã bước vào lĩnh vực tiểu sử cá nhân và vì điều này đã xảy ra, chúng tôi sẽ đưa ra một ghi chú tiểu sử ngắn gọn về một trong những tác giả của quy luật phân rã phóng xạ - Frederick Soddy.

Frederick Soddy sinh ngày 2 tháng 9 năm 1877. Năm 1896, ông tốt nghiệp Đại học Oxford. Tên tuổi của ông đã đi vào lịch sử khoa học từ khi ông làm việc với Rutherford ở Montreal, Canada năm 1900-1902, và cùng ông đến với lý thuyết về sự biến đổi phóng xạ. Năm 1903-1904. Soddy đã làm việc với W. Ramsay tại Đại học London, và tại đây vào năm 1903, cùng với Ramsay, ông đã chứng minh bằng phương pháp quang phổ rằng heli thu được từ sự phát xạ của radi. Từ năm 1904 đến năm 1914 Soddy là giáo sư tại Đại học Glasgow. Tại đây, độc lập với đất nung, ông đã khám phá ra định luật chuyển vị phóng xạ (1913) và đưa ra khái niệm đồng vị.

Từ 1914 đến 1919 Soddy là giáo sư tại Đại học Aberdeen, từ 1919 đến 1936 ông là giáo sư tại Đại học Oxford. Năm 1921, Soddy nhận giải Nobel Hóa học.

Ông là tác giả của một số cuốn sách về phóng xạ và hóa học phóng xạ, một số sách đã được dịch sang tiếng Nga: Radium và dung dịch của nó, Vật chất và năng lượng, Hóa học các nguyên tố phóng xạ, Radium và cấu trúc của nguyên tử.

Soddy là một trong những người tiếp nhận năng lượng nguyên tử sớm nhất. Trong cuốn sách "Radium và giải pháp của nó", bản dịch tiếng Nga được xuất bản năm 1910, ông đặt ra câu hỏi: các nguyên tố không phóng xạ có dự trữ năng lượng không? Ông giải quyết nó theo nghĩa "nguồn năng lượng dự trữ bên trong này, mà chúng ta gặp lần đầu tiên liên quan đến radium, được sở hữu ở mức độ lớn hơn hoặc thấp hơn bởi tất cả các nguyên tố nói chung và nó là một đặc điểm tích hợp của cấu trúc bên trong của chúng." Trong quá trình biến đổi (biến đổi) của các nguyên tố, năng lượng được giải phóng.