Занимательно о Новых Знаниях

«Занимательно о Новых Знаниях 35 Природа радиоактивности. Радиоактивность — явление, при котором, атом становится неустойчивым, происходит его распад, в результате которого выделяется энергия, и образуется более устойчивый атом или атомы. Неустойчивость возникает при поглощении атомом фотона, в результате чего происходит переход электрона с одной разрешённой орбиты на другую. Другими словами неустойчивость появляется после передачи атому некоторого количества энергии. Но почему при поглощении фотона один атом становится неустойчивым и распадается, в то время, как другой остаётся стабильным? Радиоактивными признаются трансурановые элементы, атомный вес которых превышает двести тридцать восемь а.е. (атомных единиц). Под атомной единицей понимается масса, примерно равная массе атома водорода или массе протона. Атомная единица была взята Д. И. Менделеевым за основную характеристику элемента при открытии им периодической системы элементов. Чем сложнее система, тем она менее устойчивая. Поэтому распад атомов трансурановых элементов можно было бы объяснить их сложной структурой, в результате чего, атом и распадается. Всё, казалось бы, прекрасно, если бы опять не вмешалось бы маленькое НО . Радиоактивны не только трансурановые элементы, но и изотопы всех других элементов. В то время, как другие элементы, имеющие атомный вес в десятки атомных единиц, продолжают быть устойчивыми. Например, золото Au имеет в ядре 79 протонов и 117 нейтронов, и устойчиво! А появление ещё одного нейтрона в ядре атома золота дополнительного к уже имеющимся 117 делает его неустойчивым. Но следующий элемент, имеющий на один протон больше, ртуть Hg , в ядре содержит 119 нейтронов, устойчив. Значит природу явления радиоактивности определяет не число нейтронов в ядре. Неустойчивый изотоп появляется только тогда, когда в ядре любого устойчивого атома появляется «лишний» нейтрон. Итак, радиоактивный распад может наблюдаться: а) у атомов с большим атомным весом, б) у изотопов, содержащих «лишний» или «лишние» нейтроны. Давайте разберёмся с этим любопытнейшим явлением природы, рассмотрев влияние объектов микромира на окружающее пространство. Влияние каждого атома на своё микро- и макропространство — постоянно и пропорционально атомному весу, другими словами, количеству протонов и нейтронов, образующих атомное ядро. Чем большее число протонов и нейтронов входят в состав ядра атома, тем больше влияние атома на окружающее пространство. Атом водорода H минимально влияет на окружающее пространство и поэтому устойчив по всей зоне неоднородности. Именно по этой причине во Вселенной больше всего водорода. В то время, как степень влияния на окружающее пространство атома урана U соизмерима с максимальной величиной деформации пространства, при которой может существовать физически плотное вещество (рис. 1.19). Итак, мы раскрыли основную причину распада вещества у атомов с большим атомным весом. Теперь рассмотрим причину радиоактивного распада у изотопов, которые имеют «лишний» нейтрон на примере водорода. Когда атом водорода «захватывает» нейтрон, атом тяжёлого водорода стремится к тому же оптимальному уровню