|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
PENEMUAN SAINTIFIK PALING PENTING
radioaktiviti buatan. Sejarah dan intipati penemuan saintifik
Buku Panduan / Penemuan saintifik yang paling penting Radioaktiviti buatan ditemui oleh pasangan Irene (1897–1956) dan Frederic (1900–1958) Joliot-Curie. Pada 15 Januari 1934, nota mereka telah dibentangkan oleh J. Perrin pada mesyuarat Akademi Sains Paris. Irene dan Frederick dapat memastikan bahawa selepas dihujani dengan zarah alfa, beberapa unsur cahaya - magnesium, boron, aluminium - mengeluarkan positron. Selanjutnya, mereka cuba mewujudkan mekanisme pelepasan ini, yang berbeza dalam watak daripada semua kes transformasi nuklear yang diketahui pada masa itu. Para saintis meletakkan sumber zarah alfa (persediaan polonium) pada jarak satu milimeter dari kerajang aluminium. Mereka kemudian mendedahkannya kepada radiasi selama kira-kira sepuluh minit. Kaunter Geiger-Muller menunjukkan bahawa kerajang memancarkan sinaran yang keamatannya menurun secara eksponen dengan masa dengan separuh hayat 3 minit 15 saat. Dalam eksperimen dengan boron dan magnesium, separuh hayat adalah 14 dan 2,5 minit, masing-masing. Tetapi dalam eksperimen dengan hidrogen, litium, karbon, berilium, nitrogen, oksigen, fluorin, natrium, kalsium, nikel dan perak, tiada fenomena sedemikian ditemui. Namun begitu, Joliot-Curies menyimpulkan bahawa sinaran yang disebabkan oleh pengeboman atom aluminium, magnesium dan boron tidak dapat dijelaskan dengan kehadiran sebarang kekotoran dalam penyediaan polonium. "Analisis sinaran boron dan aluminium dalam ruang awan menunjukkan," K. Manolov dan V. Tyutyunnik menulis dalam buku mereka "Biography of the Atom," bahawa ia adalah aliran positron. Menjadi jelas bahawa saintis sedang berurusan dengan fenomena baharu yang jauh berbeza daripada semua kes transformasi nuklear yang diketahui. Tindak balas nuklear yang diketahui sehingga masa itu adalah bersifat letupan, manakala pelepasan elektron positif oleh beberapa unsur cahaya yang tertakluk kepada penyinaran dengan sinar alfa polonium berterusan selama beberapa masa lebih kurang lama selepas penyingkiran sumber sinar alfa.boron, contohnya, masa ini mencecah setengah jam. The Joliot-Curies membuat kesimpulan bahawa di sini kita bercakap tentang radioaktiviti sebenar, yang ditunjukkan dalam pelepasan positron. Bukti baru diperlukan, dan, di atas semua, ia diperlukan untuk mengasingkan isotop radioaktif yang sepadan. Membina Penyelidikan Rutherford dan Cockcroft, Irene dan Frédéric Joliot-Curie dapat menentukan apa yang berlaku kepada atom aluminium apabila ia dihujani dengan zarah alfa polonium. Pertama, zarah alfa ditangkap oleh nukleus atom aluminium, caj positifnya meningkat sebanyak dua unit, akibatnya ia bertukar menjadi nukleus atom fosforus radioaktif, yang dipanggil radiofosforus oleh saintis. Proses ini disertai dengan pelepasan satu neutron, itulah sebabnya jisim isotop yang terhasil meningkat bukan sebanyak empat, tetapi sebanyak tiga unit dan menjadi sama dengan 30. Isotop stabil fosforus mempunyai jisim 31. "Radiophosphorus" dengan caj 15 dan jisim 30 pereputan dengan separuh hayat 3 minit 15 saat, memancarkan satu positron dan menjadi isotop stabil silikon. Satu-satunya bukti yang tidak dapat dipertikaikan bahawa aluminium bertukar menjadi fosforus dan kemudian menjadi silikon dengan cas 14 dan jisim 30 hanya boleh menjadi pengasingan unsur-unsur ini dan pengenalannya menggunakan tindak balas kimia kualitatif cirinya. Bagi mana-mana ahli kimia yang bekerja dengan sebatian stabil, ini adalah tugas yang mudah, tetapi bagi Irene dan Frederick, keadaannya berbeza sama sekali: atom fosforus yang mereka perolehi bertahan lebih sedikit daripada tiga minit. Ahli kimia mempunyai banyak kaedah untuk mengesan unsur ini, tetapi semuanya memerlukan penentuan yang panjang. Oleh itu, pendapat ahli kimia adalah sebulat suara: mustahil untuk mengenal pasti fosforus dalam masa yang singkat. Walau bagaimanapun, Joliot-Curies tidak mengenali perkataan "mustahil". Dan walaupun tugas "tidak dapat diselesaikan" ini memerlukan kerja yang berlebihan, ketegangan, ketangkasan virtuoso dan kesabaran yang tidak berkesudahan, ia telah diselesaikan. Walaupun hasil produk transformasi nuklear sangat rendah dan jisim bahan yang benar-benar diabaikan yang mengalami transformasi - hanya beberapa juta atom, adalah mungkin untuk mewujudkan sifat kimia fosforus radioaktif yang terhasil. Penemuan radioaktiviti buatan segera dianggap sebagai salah satu penemuan terbesar abad ini. Sebelum ini, radioaktiviti yang wujud dalam beberapa unsur tidak boleh disebabkan, dimusnahkan, atau entah bagaimana diubah oleh manusia. Joliot-Curies adalah yang pertama menyebabkan radioaktiviti buatan dengan mendapatkan isotop radioaktif baharu. Para saintis meramalkan kepentingan teori yang hebat tentang penemuan ini dan kemungkinan aplikasi praktikalnya dalam bidang biologi dan perubatan. Pada tahun berikutnya, penemu radioaktiviti buatan, Irene dan Frederic Joliot-Curie, telah dianugerahkan Hadiah Nobel dalam Kimia. Meneruskan kajian ini, saintis Itali Fermi menunjukkan bahawa pengeboman neutron mendorong radioaktiviti buatan dalam logam berat. Enrico Fermi (1901–1954) dilahirkan di Rom. Walaupun semasa kecil, Enrico menunjukkan kebolehan yang tinggi untuk matematik dan fizik. Pengetahuan cemerlangnya dalam sains ini, yang diperoleh terutamanya hasil daripada pendidikan kendiri, membolehkannya menerima biasiswa pada tahun 1918 dan memasuki Sekolah Normal Tinggi di Universiti Pisa. Kemudian Enrico menerima jawatan sementara sebagai guru matematik untuk ahli kimia di Universiti Rom. Pada tahun 1923, dia pergi dalam perjalanan perniagaan ke Jerman, ke Göttingen, ke Max Lahir. Setelah kembali ke Itali, Fermi bekerja dari Januari 1925 hingga musim luruh 1926 di Universiti Florence. Di sini dia menerima ijazah pertamanya sebagai "profesor bersekutu bebas" dan, yang paling penting, mencipta karya terkenalnya mengenai statistik kuantum. Pada Disember 1926 beliau menjawat jawatan profesor di kerusi fizik teori yang baru ditubuhkan di Universiti Rom. Di sini dia menganjurkan satu pasukan ahli fizik muda: Rasetti, Amaldi, Segre, Pontecorvo dan lain-lain, yang membentuk sekolah fizik moden Itali. Apabila pengerusi pertama fizik teori ditubuhkan di Universiti Rom pada tahun 1927, Fermi, yang berjaya mendapat prestij antarabangsa, telah dipilih sebagai ketuanya. Di sini, di ibu kota Itali, Fermi berkumpul di sekelilingnya beberapa saintis terkemuka dan mengasaskan sekolah fizik moden yang pertama di negara itu. Dalam kalangan saintifik antarabangsa, ia mula dipanggil kumpulan Fermi. Dua tahun kemudian, Fermi telah dilantik oleh Benito Mussolini ke jawatan kehormat ahli Akademi Diraja Itali yang baru ditubuhkan. Pada tahun 1938, Fermi telah dianugerahkan Hadiah Nobel dalam Fizik. Keputusan Jawatankuasa Nobel menyatakan bahawa hadiah itu dianugerahkan kepada Fermi "untuk bukti kewujudan unsur radioaktif baru yang diperoleh melalui penyinaran dengan neutron, dan penemuan tindak balas nuklear yang disebabkan oleh neutron perlahan." Enrico Fermi mengetahui tentang radioaktiviti buatan serta-merta, pada musim bunga tahun 1934, sebaik sahaja Joliot-Curies menerbitkan keputusan mereka. Fermi memutuskan untuk mengulangi eksperimen Joliot-Curie, tetapi pergi dengan cara yang sama sekali berbeza, menggunakan neutron sebagai zarah pengeboman. Kemudian, Fermi menjelaskan sebab-sebab ketidakpercayaan neutron oleh ahli fizik lain dan tekaan bertuahnya sendiri: "Penggunaan neutron sebagai zarah pengeboman mengalami kelemahan: bilangan neutron yang boleh dilupuskan secara praktikal adalah kurang daripada bilangan zarah alfa yang diperoleh daripada sumber radioaktif, atau bilangan proton dan deuteron yang dipercepatkan dalam peranti voltan tinggi Tetapi kelemahan ini sebahagiannya diimbangi oleh kecekapan neutron yang lebih besar dalam menjalankan "transformasi nuklear buatan" Neutron juga mempunyai kelebihan lain. Mereka mampu menyebabkan transformasi nuklear pada tahap yang besar. Bilangan unsur yang boleh diaktifkan oleh neutron jauh melebihi bilangan unsur yang boleh diaktifkan oleh jenis zarah lain." Pada musim bunga tahun 1934, Fermi mula menyinari unsur-unsur dengan neutron. "Senapang neutron" Fermi ialah tiub kecil sepanjang beberapa sentimeter. Mereka diisi dengan "campuran" serbuk berilium yang tersebar halus dan pancaran radium. Inilah cara Fermi menerangkan salah satu daripada sumber neutron ini: "Ia adalah tiub kaca bersaiz hanya 1,5 cm ... di dalamnya terdapat butiran berilium; sebelum mematerikan tiub itu, perlu memasukkan sejumlah pancaran radium ke dalamnya. Zarah alfa yang dipancarkan oleh radon bertembung dalam jumlah yang banyak dengan atom berilium dan memberikan neutron... Eksperimen dijalankan seperti berikut. Di sekitar sumber neutron, plat aluminium atau besi, atau secara umum unsur yang ingin dikaji, diletakkan dan dibiarkan selama beberapa minit, jam atau hari (bergantung pada kes tertentu). Neutron yang dipancarkan daripada sumber berlanggar dengan nukleus jirim. Dalam kes ini, banyak tindak balas nuklear pelbagai jenis berlaku ... " Bagaimanakah semua ini kelihatan dalam amalan? Sampel yang dikaji berada di bawah pendedahan sengit kepada penyinaran neutron untuk masa tertentu, kemudian salah seorang pekerja Fermi benar-benar membawa sampel ke kaunter Geiger-Muller yang terletak di makmal lain dan merekodkan denyutan kaunter. Lagipun, banyak radioisotop buatan baru berumur pendek. Dalam komunikasi pertama, bertarikh 25 Mac 1934, Fermi melaporkan bahawa dengan mengebom aluminium dan fluorin, dia memperoleh isotop natrium dan nitrogen yang memancarkan elektron (dan bukan positron, seperti dalam Joliot-Curie). Kaedah pengeboman neutron terbukti sangat berkesan, dan Fermi menulis bahawa kecekapan pembelahan yang tinggi ini "mengimbangi sepenuhnya kelemahan sumber neutron sedia ada berbanding dengan sumber zarah alfa dan proton." Malah, banyak yang diketahui. Neutron terkena nukleus atom bercengkerang, mengubahnya menjadi isotop yang tidak stabil, yang secara spontan reput dan terpancar. Yang tidak diketahui tersembunyi dalam sinaran ini: beberapa isotop yang diperoleh secara buatan memancarkan sinar beta, yang lain memancarkan sinar gama, dan yang lain memancarkan zarah alfa. Setiap hari bilangan isotop radioaktif yang dihasilkan secara buatan meningkat. Setiap tindak balas nuklear baru perlu difahami untuk memahami transformasi kompleks atom. Bagi setiap tindak balas, adalah perlu untuk menentukan sifat sinaran, kerana hanya mengetahuinya, seseorang boleh membayangkan skema pereputan radioaktif dan meramalkan unsur itu. itu akan menjadi keputusan akhir. Kemudian tiba giliran ahli kimia. Mereka terpaksa mengenal pasti atom yang terhasil. Ini juga mengambil masa. Dengan "senjata neutron" Fermi membedil fluorin, aluminium, silikon, fosforus, klorin, besi, kobalt, perak dan iodin. Semua unsur ini telah diaktifkan, dan dalam banyak kes Fermi boleh menunjukkan sifat kimia unsur radioaktif yang terhasil. Beliau berjaya mengaktifkan 47 daripada 68 elemen yang dikaji dengan kaedah ini. Didorong oleh kejayaan, dia, dengan kerjasama F. Rasetti dan O. D'Agostino, melakukan pengeboman neutron terhadap unsur berat: torium dan uranium. "Eksperimen telah menunjukkan bahawa kedua-dua unsur, yang sebelum ini disucikan daripada kekotoran aktif biasa, boleh diaktifkan dengan kuat apabila dihujani dengan neutron." Pada 22 Oktober 1934, Fermi membuat penemuan asas. Dengan meletakkan baji parafin di antara sumber neutron dan silinder perak yang diaktifkan, Fermi menyedari bahawa baji tidak mengurangkan aktiviti neutron, tetapi sedikit meningkatkannya. Fermi membuat kesimpulan bahawa kesan ini nampaknya disebabkan oleh kehadiran hidrogen dalam parafin, dan memutuskan untuk menguji bagaimana sejumlah besar unsur yang mengandungi hidrogen akan menjejaskan aktiviti membelah. Setelah menjalankan eksperimen dahulu dengan parafin, kemudian dengan air, Fermi menyatakan peningkatan aktiviti ratusan kali ganda. Eksperimen Fermi mendedahkan kecekapan besar neutron perlahan. Tetapi, sebagai tambahan kepada keputusan eksperimen yang luar biasa, pada tahun yang sama Fermi mencapai pencapaian teori yang luar biasa. Sudah dalam edisi Disember 1933, pemikiran awalnya tentang pereputan beta telah diterbitkan dalam jurnal saintifik Itali. Pada awal tahun 1934, karya klasiknya "Teori Sinar Beta" diterbitkan. Ringkasan pengarang artikel itu berbunyi: "Teori kuantitatif pereputan beta berdasarkan kewujudan neutrino dicadangkan: dalam kes ini, pelepasan elektron dan neutrino dianggap dengan analogi dengan pelepasan kuantum cahaya oleh atom teruja dalam teori sinaran. Formula diperolehi daripada jangka hayat nukleus dan untuk bentuk spektrum sinar beta yang berterusan; formula yang diperoleh dibandingkan dengan eksperimen". Fermi dalam teori ini memberi kehidupan kepada hipotesis neutrino dan model proton-neutron nukleus, juga menerima hipotesis putaran isotonik yang dicadangkan oleh Heisenberg untuk model ini. Berdasarkan idea yang dinyatakan oleh Fermi, Hideki Yukawa meramalkan pada tahun 1935 kewujudan zarah asas baru, kini dikenali sebagai pi-meson, atau pion. Mengulas mengenai teori Fermi, F Razetti menulis: "Teori yang dibina atas dasar ini ternyata mampu bertahan hampir tidak berubah selama dua setengah dekad perkembangan revolusioner fizik nuklear. Seseorang mungkin menyedari bahawa teori fizikal jarang dilahirkan di bentuk akhir seperti itu." Pengarang: Samin D.K.
Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan
15.04.2024 Petgugu Global kotoran kucing
15.04.2024 Daya tarikan lelaki penyayang
14.04.2024
▪ Kesan serius Internet pada otak
▪ bahagian tapak Helah hebat dan petunjuknya. Pemilihan artikel ▪ artikel Aktiviti komersial. katil bayi ▪ artikel Mengapa Mark Twain memilih nama samaran sedemikian? Jawapan terperinci ▪ artikel Pengendali impregnasi bahan yang menghadap. Arahan standard mengenai perlindungan buruh ▪ artikel VHF FM penala. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik
Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web
www.diagram.com.ua |
Kami mengesyorkan artikel yang menarik bahagian 
Lihat artikel lain bahagian 
Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:
Semua bahasa halaman ini