FIZICA NUCLEARA
Cu greu am putea gasi ceva care sa fi contribuit atat la schimbarea conceptiei noastre despre atom,ca radioactivitatea.Ea a fost descoperita de catre Henri Becquerel(1852-1908),in februarie 1986, in cercetari legate de razele Röntgen, descoperite la inceputul lui ianuarie 1986.
Anume, dupa metoda prin care erau produse pe atunci, in tuburi de sticla, aceste raze porneau de la partile fluorescente ale peretilor vasului; asa a aparut ideea ca fluorescenta sau fosforecenta ar pute a fi cauza lor.In legatura cu aceasta,Becquerel a cautat la o seama de corpuri fosforecente o radiatie penetranta, activa fotografic.El n-a avut succes decat atunci cand a ajuns la o sare de uraniu, dar dupa aceea a trebuit sa recunoasca imediat ca radiatia descoperita nu este legata cauzal de fosforescenta.
Printre savantii atrasi de noul domeniu se aflau si sotii Pierre Curie(1859-1906) si Marie Curie(1867-1934).Ei au cercetat sistematic, sub aspectul proprietatilor radioactive, toate elementele chimice cunoscute(tot de la ei provine si denumirea) si au descoperit radioactivitatea la toriu (de altfel, in acelasi timp cu Gerhard C. Schmidt) si de milioane de ori mai intens la doua elemente noi,poloniul si radiul.Procedee intrucatva diferite s.au dovedit necesare numai pentru gazele radioactive, emanatiile, dintre care Rutherford
A descoperit-o pe cea dintai , in 1900, anume emanatia toriului, stabilind totodata ca este un gaz.
Acelasi mare cercetator a distins, inca din 1987, pe baza puterii lor de patrundere, doua feluri de radiatii radioactive, razele α cre sunt absorbite mai usor, si razele β mai patrunzatoare.Pe cand acestea din urma s-au dovedit imediat a fi electroni, pentu ca sunt usor absorbiti, cum au aratat cercetarile facute de Friedrich Ernst Dorn(1848-1916), Jean Becquerel,Friedrich Giesel(1852-1927) si Egon v. Schweidler(1873-1948), stabilirea naturii celor dintai i-a cerut lui Rutherford o munca de lunga dutata.Insa in 1903, el a stabilit, prin experimente de deviere, ca raportul, dintre masa si sarcina lor se potriveste, ca semn si marime, cu cel al atomilor de heliu avnd doua sarcini pozitive.In 1904, William Ramsay(1852-1916)si F. Soddy au stabilit prezenta neasteptata a heliului in compusii radiului, fapt a carui singura explicatie era formarea heliului din radiu.Iar in 1909, Rutherford, impreuna cu T. Royds, a confirmat identitatea particulelor α cu ioni de heliu, acumuland particule α neutralizate si dovedind ca emit linia spectrala galbena caracteristica pentru heliu.Astfel a fost demonstrata formarea elementului heliu din alte elemente.In acelasi timp s-a constatat treptat ca un corp radioactiv emite, cu mici exceptii, or numai radiatii α or numai radiatii β;radiatia γ, nedeviabila, descoperita de Paul Villard in 1900, poate sa apara impreuna cu radiatii α ca si cu radiatii β.
Dar constatare a lui Rutherford nu era prima indicatie referitoare la transmutatia radioactiva a atomilor; aceasta dateaza inca din anul 1903.Atunci a trezit valva faptul ca la o bucata de sare de radiu de o deosebita puritate,P. Curie si A. Laborde au stabilit o temperatura permanent mai inalta decat a mediului.Cauza acestui efect s-a dovedit a fi o generare continua de caldura, reprezentand 140 calorii mici pe gram de radiu si pe ora.Si acest fapt uluitor a fost confirmat mai tarziu(in 1908) prin numararea particulelor α emise intr-o secunda, efectuata de Rutherford si H. Geiger, care au calculat din acest numar si din energia fiecarei particule, determinata cu ajutorul devierii, acelasi debit de energie.Imediat s-a pus intrebarea:de unde provine aceasta energie care se elibereaza fara incetare?Rutherford si Soddy ajunsesera, inca din 1902, la ideea ca orice proces radioactiv este o transmutatie de elemente.Asadar, era limpede ca energia degajatala un proces elementar individual este egala cu diferenta de energie dintre atomul nou si cel vechi.De atunci se vorbeste despre dezintegrarea radioactiva si de atunci lumea s-a invatat sa incadreze toate elementele radioactive 'naturale' in trei familii de dezintegrare;elementele lot generatoare sunt uraniul, protactiniul si toriul.Radiul si poloniul fac parte din familia uraniului.In cadrarea acestor elemente in sistemul periodic a condus, intre anii 1911 si 1913, pe A.S. Russel, K. Fajans si F. Soddy la regulile de deplasare, potrivit carora emisia unei particule α micsoreaza numarul de ordine al atomului cu doi, aceea unei particule β il mareste cu unu, in perfecta concordanta cu recunoasterea indentitatii ditre numarul de ordine al nucleului si numarul sarcinilor, stabilita cu certitudine definitiva in 1913 prin spectroscopia de raze Röntgen.Aceasta a marcat sfarsitul vechii conceptii asupra indestructibilitatii si a increabilitatii atomilor chimici.
Radiatia γ nu are de-a face direct cu transmutatia elementelor.Ea apare numai atunci cand se formeaza, cu aceasta ocazie, un nucleu excitat in sensul teoriei cuantelor, care trece apoi in starea fundamentala, emitand o cuanta γ.Dovada experimentala ca radiatia γ apare numai dupa transmutatie a fost data, in 1926, de catre Lise Meitner.
In secolele XVIII-XIX si partial in secolul nostru, chimistii au reusit, cu ajutorul analizei chimice, sa descopere si sa obtina in stare pura majoritatea celor 92 de elemente chimice pentru care exista loc in sistemul periodic de atunci.Reactiile nucleare au permis sa se creeze specii de atomi artificiali care sa umple putinele lacune ramase.astfel, in 1937, G. Perrier si E. Segré au gasit elementul nr. 43(tehnetiul);in 1940, G. T. Seagorg a descoperit nu mai putin de cinci izotopi ai elementului nr. 61(prometiul);in acelasi an, D. R. Corson,K. R. McKenzie si E. Sagré au sintetizat elementul nr. 85(astatinul).Cu ajutorul acelorasi mijloace, care se utilizeaza in proportie mult mai mare in pilele de uraniu, a reusit si producerea elementelor cu numar atomic mai mare decat al uraniului(nr. 92).Aceste 'transuranice' se numesc neptuniu(nr. 93) si plutoniu(nr.94), primul descoperit in 1940 de E.C. McMillan si de P. H. Abelson, al doilea in 1941, de G.T.Seaborg, E.M. McMillan, J.W. Kennedy si E.C.Wahl.Ele si-au primit numele dupa planetele care urmeaza lui Uranus.Mai tarziu, intre 1946 si 1949, G.T. Seaborg si colaboratorii au mai descoperit elementele 95 pana la 98, numite americiu, curiu, berkeliu si californiu.Toate acestea sunt radioactive si au timpuri de injumatatire foarte scurte in comparatie cu varsta Pamantului ;de aceea este firesc sa nu le mai gasim in natura.
●Bibliografie:
Max von Laue-'Istoria fizicii',
Ed. Stiintifica,Bucuresti,1965
