Глава il! Большую роль в установлении сложной природы атома и рас­шифровке его структуры сыграло открытие и изучение радио­активности.

20. Радиоктивность. Радиоактивностью было названо явление испускания некоторыми элементами излучения, способного прони­кать через вещества, ионизировать воздух, вызывать почернение фотографических пластинок ¹. Впервые (в 1896 г.) это явление об­наружил у соединений урана французский физик А. Беккерель, Вскоре Мария Кюри-Склодовская установила, что радиоактив­ностью обладают и соединения тория. В 1898 г. она вместе со

своим супругом, французским физиком Пьером Кюри, открыла в составе ура­новых руд два новых радиоактивных элемента, названных по ее предло­жению полонием (от латинского Ро- lonia — Польша) и радием (от ла­тинского radius — луч). Новые элемен­ты оказались гораздо более мощными источниками радиоактивного излуче­ния, чем уран и торий.

Мария Кюри-Склодовская роди­лась в Варшаве 7 ноября 1867 г. В юности она принимала горячее участие в революцион­ном движении, работая в кружке, организо­ванном учениками ее отца, преподавателя ма­тематики и физики в гимназии. Окончив уни­верситет в Париже, Склодовская вместе с Пьером Кюри занялась изучением радиоактив­ности. За блестящие открытия в этой области ей была присвоена ученая степень доктора физических наук. После смерти мужа (в 1906 г.) Кюри-Склодовская продолжала научную деятельность по изучению ра­диоактивных элементов. В 1910 году ею впервые был получен металлический радий. Кюри-Склодовская дважды награждена Нобелевской премией (по химии и по физике). С 1926 г. была почетным членом Академии наук СССР.

Исследованиями супругов Кюри и английского физика Э. Ре- зерфорда было установлено, что радиоактивное излучение неодно­родно: под действием магнитного поля оно разделяется на три пучка, один из которых не изменяет своего первоначального на­правления, а два другие отклоняются в противоположные стороны.

Лучи, не отклоняющиеся в магнитном поле и, следовательно, не несущие электрического заряда, получили название у-лучей. Они представляют собой электромагнитное излучение, сходное с рентгеновскими лучами и обладающее очень большой прони­кающей способностью.

Отклонение двух других пучков под действием магнитного поля показывает, что эти пучки состоят из электрически заряженных частиц. Противоположные же направления наблюдаемых отклоне­ний свидетельствуют о том, что в состав одного пучка входят от­рицательно заряженные частицы (этот вид излучения получил на­звание р-лучей), а в состав другого (названного а-лучами)— частицы, обладающие положительным зарядом. (З-Лучи оказались потоком быстро движущихся электронов. Это еще раз подтвер­дило, что электроны входят в состав атомов.

Мария Кюри-Склодовская (1867—1934)

Что же касается положительно заряженных ос-лучей, то, как выяснилось, они состоят из частиц, масса которых равна массе атома гелия, а абсолютная величина заряда — удвоенному заряду электрона. Прямым опытом Резерфорд доказал, что эти частицы представляют собой заряженные атомы гелия. Он поместил тон­

костенную ампулу с небольшим коли­чеством радия внутрь большой про­бирки, из которой после этого был уда­лен воздух. а-Излучение проникало че­рез тонкие стенки внутренней ампулы, но задерживалось толстыми стенками внешней пробирки, так что а-частицы оставались в пространстве между ам­пулой и пробиркой. С помощью спек­трального анализа в этом простран­стве было обнаружено присутствие гелия.

Результаты опыта означали, что атомы радия в процессе радиоактив­ного излучения распадаются, превра щаясь в атомы других элементов,—■ в частности, в атомы гелия. Впослед­ствии было показано, что другим про­дуктом распада радия является эле­мент радон, также обладающий радиоактивностью и принадлежа­щий к семейству благородных газов. Аналогичные выводы были получены при исследовании других радиоактивных элементов.

Эрнест Резерфорд, один из крупнейших ученых в области радиоак^ тивности и строения атома, родился 30 августа 1871 г. в Нельсоне (Новая Зе­ландия); был профессором физики в Монреальском университете (Канада), затем с 1907 г. в Манчестере, а с 1919 г. в Кембридже и Лондоне.

С 1900 г. Резерфорд занимался изучением явления радиоактивности. Он открыл _втри вида лучей, испускаемых радиоактивными веществами; предложил (вместе с Содди) теорию радиоактивного распада; доказал образование гелия при многих радиоактивных процессах, открыл ядро атома и разработал ядер­ную модель атома, чем заложил основы современного учения о строении атома. В 1919 г. впервые осуществил искусственное превращение некоторых стабиль­ных элементов, бомбардируя их а-частицами. В 1908 г. награжден Нобелевской премией. Был избран почетным членом Академии наук СССР.

21. Ядерная модель атома. Изучение радиоактивности подтвер­дило сложность состава атомов. Встал вопрос о строении атома, о его внутренней структуре.