Атомы – братья

атомов некоторых радиоактивных элементов составляет миллиарды лет, других — тысячи лет, третьих — дни или недели, а четвертых — ничтожные доли секунды.

«Смерть» естественного радиоактивного атома сопровождается вылетом из его ядра альфа- или бета-частицы и носит характер взрыва. К чему же приводит такой взрыв? Возьмем для примера атом полония. Он занимает 84-ю клетку в периодической таблице элементов (см. таблицу). Заряд его ядра равен по величине заряду 84 протонов. Вот из ядра вылетает альфа-частица, или, что то же, ядро атома гелия. Гелий стоит во 2-й клетке таблицы. Заряд его ядра равен заряду двух протонов. Масса — четырем единицам массы. Покинув ядро, альфа-частица уносит с собой два положительных заряда и четыре единицы массы. Ядро, лишенное двух положительных зарядов, не может уже больше оставаться в своей клетке, потому что это уже не ядро полония. Его место на две клетки ближе к началу таблицы. Так атом полония превращается при альфа-распаде в новый атом, масса которого на четыре единицы меньше, чем у полония, и заряд ядра равен 82 протонам. Это атом свинца.

Если радиоактивный распад ядра атома полония сопровождается вылетом бета-частицы (электрона), то масса ядра практически не изменяется, остается прежней. Но положительный заряд ядра при этом увеличивается на единицу. Ядро полония становится ядром другого атома с зарядом 85. Он должен стоять в клетке под номером 85, которая занята астатином. Таким образом, при бета-распаде атом элемента полония превращается в атом астатина. Значит, при радиоактивном распаде атомы одних элементов самопроизвольно переходят в атомы других элементов.

Теперь посмотрим, все ли атомы одного и того же элемента одинаковы между собой. Исходя из периодического закона Д. И. Менделеева, знаменитый русский ученый А. М. Бутлеров еще в 1882 году утверждал, что атомы одного и того же элемента могут отличаться своей массой. Четыре года спустя, в 1886 году, ту же мысль высказал английский химик и физик У. Крукс. Прошло около 30 лет, прежде чем эти взгляды получили опытное подтверждение.

Детально изучая радиоактивный распад естественных элементов, ученые обнаружили, что атомы урана и тория как бы возглавляют целые «семейства» радиоактивных превращений. После распада «отца семейства» «потомки» оказываются также радиоактивными и со временем сами распадаются. Так, уран-I в результате альфа-распада превращается в радиоактивный уран-X1 уран-Х1, испуская бета-частицу, переходит в уран-Х2; это ядро испускает еще одну бета-частицу и превращается в уран-II. Затем последовательно образуются атомы иония, радия, радона, радия-А, радия-В и т. д. Радиоактивный распад продолжается до тех пор, пока не образуется атом элемента, названный радием-G. Это не что иное, как атом свинца. На нем

Страница 2 of 4« First...23...Last »