Odpowiedzi

Najlepsza Odpowiedź!
2009-12-29T12:42:54+01:00
Zjawisko promieniotwórczości odkrył francuski fizyk Henri Becquerel w 1896 roku, badając zjawisko fosforescencji. Jego doświadczenia polegały na naświetlaniu światłem słonecznym minerałów, a potem zawijaniu ich w kliszę światłoczułą w celu zbadania, czy występuje zjawisko fosforescencji, czyli indukowane światłem słonecznym świecenie badanej substancji (zaczerniające kliszę). Z powodu niepogody nie zdążył naświetlić światłem słonecznym próbki rudy uranowej, włożył ją więc do swojego fartucha laboratoryjnego. Klisza i próbka rudy były przechowywane w ten sposób przez kilka dni, po czym Becquerel przypomniał sobie o kliszy i ją wywołał. Okazało się, że uległa prześwietleniu, ale tylko w miejscach, gdzie stykała się z próbką rudy. Zainteresowany tym zjawiskiem Becquerel przetestował działanie innych soli o właściwościach fosforescencyjnych na klisze fotograficzne i zauważył, że nie tylko rudy uranu, ale też jego sole powodują to zjawisko, tak więc zjawisko prześwietlania klisz okazało się niezwiązane z samą fosforescencją. Becquerel zaczął studiować to zagadnienie głębiej, starając się dociec przyczyn tego zjawiska. Jego badania dowiodły, że źródłem nowego promieniowania nie jest tylko sól uranu, lecz każdy związek chemiczny zawierający wystarczającą ilość uranu oraz uran metaliczny. Becquerel zbadał naturę tego promieniowania i doszedł do wniosku, że jest to promieniowanie elektromagnetyczne o zbliżonej charakterystyce do promieni X (dziś wiemy, że jest to błędna interpretacja, bowiem promieniowanie to składa się z promieniowania alfa, beta i gamma emitowanego przez uran i produkty jego rozpadu). Udało mu się także znaleźć półilościowe zależności między mocą tego promieniowania a zawartością uranu w próbce. Becquerel nie mógł prawidłowo zinterpretować obserwowanego nowego zjawiska, bowiem był, tak jak jego ojciec, znawcą zjawiska fosforescencji. Sugerował więc istnienie tzw. fosforescencji opóźnionej, występującej po kilku dniach od naświetlania. Nie dysponował również wystarczająco dokładną metodą pomiarową, miał do dyspozycji bowiem tylko klisze fotograficzne.
W przypadku jednej z posiadanych przez Becquerela rud uranu zależność ta jednak nie była z jakichś powodów spełniona. Zadanie wyjaśnienia tego problemu Becquerel powierzył Marii Skłodowskiej-Curie w ramach jej pracy doktorskiej. Maria, ze swoim mężem Piotrem, zauważyła, że niektóre rudy uranowe wykazują znacznie wyższą radioaktywność, niżby to wynikało z obecności samego uranu. Korzystnym zbiegiem okoliczności było niedawne odkrycie przez jej męża Piotra i jego brata Jacques'a zjawiska piezoelektryczności kwarcu, co umożliwiło skonstruowanie bardzo czułego przyrządu do pomiaru prądu jonizacji powietrza wywołanej promieniowaniem. Nie musiała już oceniać stopnia zaczernienia kliszy fotograficznej, ale mogła podać dokładne, zmierzone elektrometrem wartości prądu jonizacji. W ten sposób ustaliła, że rudy uranowe wykazują dużo większą radioaktywność niż sam uran, co może świadczyć o istnieniu jakichś innych promieniotwórczych związków. Podjęła więc żmudne badania polegające na wydzieleniu tych związków z rudy uranowej na drodze operacji chemicznych. Maria odkryła i wydzieliła w ten sposób nowy pierwiastek rad, który był wielokrotnie bardziej radioaktywny od uranu. Wyodrębnienie tego pierwiastka umożliwiło dokładniejsze zbadanie zależności ilościowych emisji energii od zawartości pierwiastka promieniotwórczego w próbce i odkrycie, że radioaktywność polega w istocie na emisji trzech różnych rodzajów promieniowania oraz przemianie jednego pierwiastka w drugi (radu w gazowy radon) na skutek zjawiska rozpadu promieniotwórczego. Wydzielenie mierzalnych ilości nowego pierwiastka było wymagane, aby określić jego właściwości oraz otrzymać widmo emisyjne, co było niezbędne do zgłoszenia tego pierwiastka jako nowego. Dziś pierwiastki radioaktywne oznaczamy na podstawie rodzaju i energii emitowanego promieniowania. W podobny sposób wcześniej, przed odkryciem radu, Maria Skłodowska-Curie wydzieliła polon.
W tym samym mniej więcej czasie zjawiskiem radioaktywności zainteresował się Ernest Rutherford, odkrywca jądra atomu. Rutherford dostał próbkę czystego uranu od Becquerela w celu zbadania emitowanego promieniowania. Rutherford rozłożył to promieniowanie na 3 składowe, nazwane promieniowaniem alfa, beta i gamma. Najważniejszym dokonaniem Rutherforda w tej dziedzinie było ustalenie, że promieniowanie alfa to strumień jonów He2+ (jąder 4He), co wytłumaczyło przejście radu w radon jako zjawisko odrywania się dwóch protonów z jądra radu
5 4 5