Анри Беккерель - Ксения Анатольевна Капустинская
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Беккерель охарактеризовал и третий вид лучей – гамма-лучи, найденные Вийаром. В то время они были мало изучены. Они очень походили на лучи Рентгена: обладали огромной проникающей способностью и не отклонялись магнитным полем.
Свой доклад Беккерель иллюстрировал многочисленными фотоснимками, в частности он продемонстрировал снимок, показывающий, что излучение радия в неоднородном магнитном поле концентрируется на полях и может закручиваться вдоль силовых линий.
Льежский доклад Беккереля представлял собой большой интерес, так как он подробно характеризовал все виды излучений, что было очень важно в изучении природы радиоактивных веществ и в познании строения атома вообще.
Беккереля давно интересовал вопрос о природе радиоактивности. Ученый писал в 1903 году: «радиоактивные тела, и в особенности радий, выделяют энергию во всех известных формах: в виде тепла, света, химических действий, электрических зарядов, ^-излучения. Они, по-видимому, сохраняют в течение неопределенного времени одно и то же состояние, а источник, из которого оии черпают испускаемую энергию, нам неизвестен».
Но каков же он, этот источник? Беккерель высказывает свои соображения по поводу гипотезы о природе радиоактивности, высказывает кратко и осторожно, предоставляя возможность высказаться более подробно Пьеру Кюри, которому также предстоит произнести речь как лауреату Нобелевской премии. В самом деле, впервые в научной литературе возможные причины радиоактивности выдвигались Мари Кюри еще в 1899 и 1900 годах, и не исключено, что эти гипотезы были обсуждены совместно с Беккерелем.
Анри Беккерель считал, что фактического материала накоплено недостаточно, чтобы делать какие-нибудь строгие суждения о природе радиоактивности. К этому времени ученый отходит от своих первоначальных взглядов на этот вопрос, и теперь уже, после работ Мари и Пьера Кюри, он считает наиболее правдоподобным, что излучение энергии является результатом медленного изменения атомов радиоактивных веществ. Беккереля интересует вопрос, является ли преобразование атома медленной и самопроизвольной эволюцией, или оно зависит от поглощения внешнего излучения, недоступного нашим чувствам.
На этот вопрос попытался ответить Пьер Кюри 6 июня 1905 года в своей речи перед Шведской академией наук. Он выдвинул две гипотезы о природе радиоактивности.
Первая гипотеза: радиоактивные тела заимствуют излучаемую энергию от внешней радиации; поэтому излучение их является вторичным. Действительно, говорил Пьер Кюри, нет особых возражений против предположения, что все пространство пронизано сильно проникающими излучениями и некоторые тела (те, которые и являются радиоактивными) способны их улавливать.
Вторая гипотеза: радиоактивные вещества черпают выделяемую ими энергию в самих себе. В этом случае они должны медленно и постепенно видоизменяться, хотя некоторые из них сохраняли бы видимую неизменность состояния. Радий, например, за несколько лет выделяет такое огромное количество тепла, которое не идет ни в какое сравнение с теплом, образующимся при любой химической реакции с таким же количеством ве* щества. Поэтому можно думать, что преобразование радиоактивных веществ является гораздо более глубоким, чем обычные химические превращения. В химических реакциях атом неизменен; радиоактивные процессы способны перестраивать его, «и, следовательно, мы имеем дело с превращением элементов.
И Пьер Кюри делает очень смелый вывод: «Неорганическая материя, безусловно, эволюционирует на протяжении веков и по незыблемым законам». Мы вернемся к этому выводу в конце книги.
И поэтому дальнейшая наша задача – рассмотреть кратко те «последствия», к которым привело великое открытие, сделанное французским ученым Анри Антуаном Беккерелем 1 марта 1896 года.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Открытие радиоактивности Беккерелем дало толчок своеобразной цепной реакции открытий, приведших в итоге к созданию ядерной физики с ее безграничными перспективами, уводящими нас от недр атома к звездам далеких миров, с ее осуществленной фантастикой и могуществом.
И среди этих научных побед в первую очередь следует назвать создание Резерфордом и Содди теории радиоактивного распада атомов. Резерфорд первый объяснил, что выделение энергии радиоактивных веществ происходит за счет превращений атомов химических элементов. Поэтому под радиоактивностью следует понимать самопроизвольное превращение одних атомных ядер в другие.
Естественные радиоактивные процессы, встречающиеся в природе и приводящие к превращению элементов, независимы от воли человека. Но уже вскоре после открытия Беккереля и разгадки природы радиоактивности возникла мысль подчинить человеческой воле таинственные процессы, происходящие в глубинах атома, помериться один на один с силами природы, с огромными могучими силами, скрытыми в крошечной частице материи.
А для этого человеку предстоял поистине титанический труд: разрушить электронную оболочку атома, преодолеть отталкивающее действие ядра, словом, полностью нарушить его структуру. Эта задача казалась почти фантастической. И решил ее первый «волшебник XX века» Эрнест Резерфорд.
Английский ученый нашел остроумный выход из положения, он победил атомное ядро его же собственным оружием. Он вторгся в пределы ядра атома азота, «обстреляв» его альфа-частицами, или ядрами атомов гелия. И получил кислород! Так в 1919 году английский ученый Резерфорд впервые превратил один элемент в другой. Старинная мечта алхимиков, погребенная в сырых и мрачных подземельях средневековья, возродилась подобно легендарной -птице Феникс.
Лет семьдесят назад любой ученый на вопрос, может ли -свинец образовываться из урана, ответил бы: «Да это так же абсурдно, как -и нелепые попытки алхимиков превратить ртуть в золото!» Современная наука опровергла подобные взгляды. Теперь мы знаем, что свинец образуется «из урана, ибо, как писал Пьер Кюри, «неорганическая материя эволюционировала во все времена по незыблемым законам».
Ученым стало известно, что в урановых рудах всегда содержится радий, радон является продуктом альфа-распада радия, а в продуктах превращения радона содержится полоний. И, конечно, в урановых рудах находится ее непременный спутник – нерадиоактивный свинец. Все эти элементы взаимно связаны невидимой нитью радиоактивных превращений.
Да, в этом незаметном, но великом процессе распадаются атомы урана и тория, полония и радия, актиния и многих других элементов. И человек не в силах приостановить этот незыблемый закон природы. Ни огромная температура порядка тысячи градусов, ни температура, близкая к абсолютному нулю, не сможет изменить этот неизменный процесс. Но разрушение и созидание всегда идут в природе рука об руку. Из распадающихся атомов урана, радия, тория образуются атомы гелия и свинца.
В результате ядерных превращений образуются разновидности химических элементов, имеющие разный атомный вес и радиоактивные свойства, но обладающие одинаковыми химическими и физическими характеристиками, или изотопы, как их назвал в 1910 году английский ученый Содди. Понятие изотопии, введенное им, явилось тоже значительной вехой в истории радиоактивности.
Выяснилось, что все изотопы радиоактивных элементов входят в так называемые радиоактивные семейства, или ряды радиоактивных превращений, и родоначальниками этих семейств являются наиболее долгоживущие изотопы – уран-238, уран-235 и торий-232.
И, наконец, мир узнал об открытии Ирен и Фредериком Жорж-Кюри явления искусственной радиоактивности. Без этого открытия
