Билет № 23. Радиоактивность. Альфа-, бета- и гамма-излученияРадиоактивность -- это способность некоторых атомных ядер самопроизвольно превращаться в другие ядра с испусканием частиц Альфа-лучи состоят из положительно заряженных частиц (альфа-частиц -- полностью ионизированный атом гелия) Бета-лучи -- из отрицательно заряженных частиц (электронов) Гамма-лучи -- никаким зарядом не обладают (электромагнитное излучение) Билет №24. Опыты Резерфорда. Планетарная модель атома. Состав атомного ядра. Ядерные реакции Опыт Резерфорда: Для опытов Резерфорд использовал свинцовый сосуд с радиоактивным веществом, излучающим б-частицы. Из этого сосуда б-частицы вылетают через узкий канал со скоростью порядка 15 000 км/с. Поскольку б-частицы непосредственно увидеть невозможно, то для их обнаружения служит стеклянный экран. Экран покрыт тонким слоем специального вещества, благодаря чему в местах попадания в экран б-частиц возникают вспышки, которые наблюдаются с помощью микроскопа. Такой метод регистрации частиц называется методом сцинтилляций. Вся эта установка помещается в сосуд, из которого откачан воздух (чтобы устранить рассеяние б-частиц за счет их столкновений с молекулами воздуха). Если на пути б-частиц нет никаких препятствий, то они падают на экран узким, слегка расширяющимся пучком. При этом все возникающие на экране вспышки сливаются в одно небольшое световое пятно. Если же на пути б-частиц поместить тонкую фольгу из исследуемого металла, то при взаимодействии с веществом б-частицы рассеиваются по всем направлениям на разные углы в. Когда экран находится напротив фольги, наибольшее количество вспышек расположено в центре экрана. Значит, основная часть всех б-частиц прошла сквозь фольгу, почти не изменив первоначального направления. При удалении от центра экрана количество вспышек становится все меньше и меньше. Следовательно, с увеличением угла рассеяния в количество рассеянных на эти углы частиц резко уменьшается. Перемещая экран вместе с микроскопом вокруг фольги, можно обнаружить, что некоторое число частиц рассеялось на углы, близкие к 90°, а некоторые единичные частицы -- на углы порядка 180°, т. е. в результате взаимодействия с фольгой были отброшены назад. Именно эти случаи рассеяния б-частиц на большие углы дали Резерфорду наиболее важную информацию для понимания того, как устроены атомы веществ. Проанализировав результаты опытов, Резерфорд пришел к выводу, что столь сильное отклонение б-частиц возможно только в том случае, если внутри атома имеется чрезвычайно сильное электрическое поле. Было рассчитано, что такое поле могло быть создано зарядом, сконцентрированным в очень малом объеме (по сравнению с объемом атома). На основании этих специальных опытов Резерфорд предположил, что атом имеет сложное строение. В центре атома находится заряженная положительным зарядом частица -- ядро атома. На большом расстоянии от ядра (по сравнению с его размерами) в атоме находятся электроны. Они притягиваются, но не приближаются вплотную к ядру, потому что быстро движутся вокруг него. В составе ядра находятся положительно заряженные частицы, их назвали протонами. Каждый протон имеет массу, в 1840 раз большую, чем масса электрона, заряд протона положителен, равен по абсолютному значению заряду электрона. После того как было доказано существование протонов, ученые продолжали исследование состава ядра. Они обнаружили, что, кроме протонов, в ядрах атомов содержатся еще нейтральные частицы, получившие название нейтронов. Масса нейтрона немного больше массы протона. При б-распаде одного химического элемента образуется другой элемент, который расположен в таблице Д. И. Менделеева па две клетки ближе к ее началу, чем исходный. При в-распаде одного химического элемента образуется другой элемент, который расположен в таблице Д. И. Менделеева в следующей клетке за исходным (т. е. на одну клетку ближе к концу таблицы).
|
