Опыт Резерфорда по рассеянию альфа-частиц

 

1911г. - Э. Резерфорд ставит опыт по рассеянию альфа-частиц. Пучок aльфа-частиц пропускался через тонкую золотую фольгу.

 

Рисунок 19. 3

 

Золото было выбрано как очень пластичный материал, из которого можно получить фольгу толщиной практически в один атомный слой.

Рисунок 19. 4

 

 

Некоторые альфа-частицы проходили сквозь фольгу, образуя на экране размытое пятно, а следы от других альфа-частиц были зафиксированы на боковых экранах.

 

Рисунок 19. 5

 

Опыт показал, что положительный заряд атома сконцентрирован в очень малом объеме - ядре, а между ядрами атомов существуют большие промежутки.

Резерфорд показал, что модель Томсона находится в противоречии с его опытами.

Явление самопроизвольного испускания химическими элементами излучения, обладающего значительной проникающей способностью и ионизирующими свойствами, получило название естественной радиоактивности. Элементы, испускающие такое излучение называются радиоактивными.
Радиоактивными являются все элементы с порядковым номером более 83 в таблице Менделеева.(Z >83).

Состав радиоактивного излучения

Излучение радиоактивных веществ состоит из трех компонент: α-,β-,γ- излучения. Обнаружено, что α-, β - лучи отклоняются магнитным полем в разные стороны, а γ -лучи не отклоняются совсем. Так были определены знаки зарядов составных частей радиоактивного излучения. Результаты исследования свойств излучения приведены в таблице

Обозначение	Природа	Зарядовое и массовое число	Энергия	Скорость
лучи	поток полностью ионизированных атомов гелия	^или He^	4-9 МэВ	10^7 м/с
лучи	поток быстрых электронов	^или е^	непрерывный спектр энергий от 0 до 782 кэВ	10^8 м/с
лучи	жесткое электромагнитное излучение (=10^2нм)	-	линейчатый спектр энергий	3·10^8 м/с

Таблица 19. 1

Типы радиоактивных распадов

Наблюдения показали, что одновременно α- и β- излучения испускаются только веществами, содержащими несколько различных радиоактивных элементов. Чистые радиоактивные элементы испускают или α -излучение или β -излучение, каждому их которых сопутствует γ -излучение. Радиоактивность возникает вследствие самопроизвольного распада ядер одних элементов и превращения их в ядра других. Превращения ядер бывают двух типов: α- распад и β- распад. Они подчиняются определенным закономерностям, называемым правилами радиоактивного смещения. Эти правила установил Содди.

Тип распада	Реакция	Правило смещения
α-распад	ZX^A=>Z-2Y^A-4 + 2a ^4	при распаде образуется ядро элемента Y находящегося в таблице Менделеева на две клетки раньше исходного элемента X.
β-распад	ZX^A=>Z+1Y^A + -1e^0	при распаде образуется ядро элемента Y, находящегося на одну клетку вправо от исходного элементаX

Таблица 19. 2

При реакциях самопроизвольного радиоактивного распада, также как и при искусственных ядерных реакциях выполняются следующие законы сохранения:

1. сохранение зарядового числа

2. сохранение массового числа

3. сохранение энергии