<<
>>

Атомные числа

Поскольку было признано, что атом состоит из положительно заряженного ядра, расположенного в центре, и ряда отрицательно заряженных электронов, находящихся снаружи, следующим шагом стало определение точной величины ядерного заряда и числа электронов у атомов различных типов.

Ответ удалось найти путем ряда иссле- доианий, которые начались под руковод- (том английского физика Чарльза Глове- I>а Барклы (1877 — 1944).

В 1911 году он заметил, что при прохождении рентгено- мгких лучей через вещество некоторая их ?меть поглощалась, а другая отражалась. Отраженная часть сохраняла достаточно мыгокую энергию, чтобы проходить через мпцество.

Стремясь объяснить это явление, Барк- ла предположил, что при столкновении с атомами, обладающими большим атомным несом, рентгеновские лучи отражаются, сохраняя определенную часть энергии и проникающую способность. На самом деле оказалось, что количество этой энергии зависит от типа исследуемых атомов, поэтому Баркла и назвал эти отраженные лучи характеристическими рентгеновскими лучами.

В 1913 году английский физик Генри Гнин Джефферс Мозли (1887 — 1915) изучил данное явление более глубоко. Он измерил точную длину характеристических рентгеновских лучей, отраженных определенными кристаллами. Выбор именно кристаллов объяснялся тем, что в них атомы располагаются в правильном порядке и на известных дистанциях друг от друга. Отражающиеся от кристаллов рентгеновские лучи (или, если быть более точным, рассеивающиеся от кристаллов) отклоняются от сносто пути рядами атомов. Чем больше длина волны, тем больше и отклонение. Основываясь на длине волн, можно определить расстояние между ядрами.

Мозли обнаружил, что чем больше атомный нес а гома, тем короче волны связанных с ним характеристических рентгеновских лучей и тем большей проникающей способностью они обладают. Связь оказалась настолько четкой, что Мозли смог расположить элементы в зависимости от длины волн характеристических рентгеновских лучей.

Примерно за 40 лет до этих событий русский химик Дмитрий Менделеев (1834 — 1907) открыл Периодический закон, расположив элементы по порядку в зависимости от возрастания их атомного веса. Все элементы он разделил на восемь групп, так что элементы с похожими свойствами оказались в одной группе. У каждого элемента был свой атомный номер, так что по мере открытия новых элементов они располагались в пустующих клетках таблицы.

Датский физик Нильс Бор (1885—1962) развил теорию строения атома, доказав, что длина волны характеристических рентгеновских лучей зависит от величины заряда в ядре атома каждого конкретного элемента. Таким образом он подтвердил предположение Мозли, что по величине характеристических рентгеновских лучей можно определить заряд ядра. Тогда атомный номер элемента оказывался равным этому заряду и независимым от открытия новых элементов.

Так, например, водород имеет атомный помер 1. Его ядро несет общий положительный заряд, +1, атом водорода обладает 1 электроном, чтобы уравновешивать это соотношение. Обладая атомным весом 2, гелий имеет ядерный заряд +2, и, следонательно, в его атоме есть 2 электрона с общим зарядом -2, чтобы уравновесить это отношение (альфа-частицы, испускаемые атомами радиоактивных элементов, тождественны ядрам гелия).

Атомное число растет по мере того, как мы продвигаемся по линии атомов. Скажем, атомы кислорода имеют атомный номер 8, а атомы железа 26. В верхнем конце находятся торий с числом 90 и уран с числом 92. Каждый атом урана имеет заряд +92 и, следовательно, содержит 92 электрона, чтобы уравновесить их.

После того как разработали понятие об атомном числе, оказалось возможным определить, встречаются ли еще необнаруженные элементы и если так, то на каком месте они должны располагаться.

Таким образом, когда Мозли впервые познакомил исследователей с атомным числом, оказалось, что должно существовать еще 7 элементов с атомными числами 43, 61, 72, 75, 85 и 91, и действительно, еще до 1945 года все эти элементы были открыты.

Атом

водорода

Вскоре оказалось, что атомное число — более фундаментальная и важная характеристика элемента, чем его атомный вес.

Со времен Дальтона считалось, что все атомы одного элемента обладают одинаковым атомным весом и что атомы двух различных элементов всегда имеют разный атомный вес. Однако по мере изучения радиоактивных элементов выяснилось, что это далеко не так.

<< | >>
Источник: Азимов Айзек. Миры внутри миров. История открытия и покорения атомной энергии / Пер. с англ. С. Федорова. — М.: ЗАО Центр- полиграф. — 172 с.. 2004 {original}

Еще по теме Атомные числа:

  1. Опрелеление числа
  2. 5. Трансфинитные ординальные числа
  3. Логическое определение числа
  4. Падение числа потенциальных матерей
  5. Методика определения числа видов на большой территории
  6. ФИЛОСОФИЯ АТОМНОЙ БОМБЫ
  7. Расторжение трудового договора с работниками из числа совместителей
  8. § 66. Окончания родительного падежа множественного числа
  9. § 67. Творительный падеж множественного числа
  10. § 68. Употребление единственного числа в значении множественного
  11. 1. Католическая атомная мораль
  12. § 65. Особенности образования именительного падежа множественного числа существительных мужского рода
  13. Атомная энергетика
  14. 2. Протестантская атомная мораль
  15. АТОМНЫЙ ВЕС
  16. 6. Разнообразие формулировок в атомной физике
  17. Радиация, радиоактивное загрязнение и атомная энергетика
  18. § 64. Синонимы окончаний предложного падежа единственного числа существительных мужского рода
  19. § 61. Синонимы окончаний родительного падежа единственного числа существительных мужского рода
  20. (ДОП.) § 91. ПЕРСПЕКТИВЫ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ
- Альтернативная история - Античная история - Архивоведение - Военная история - Всемирная история (учебники) - Деятели России - Деятели Украины - Древняя Русь - Историография, источниковедение и методы исторических исследований - Историческая литература - Историческое краеведение - История Австралии - История библиотечного дела - История Востока - История древнего мира - История Казахстана - История мировых цивилизаций - История наук - История науки и техники - История первобытного общества - История России (учебники) - История России в начале XX века - История советской России (1917 - 1941 гг.) - История средних веков - История стран Азии и Африки - История стран Европы и Америки - История стран СНГ - История Украины (учебники) - История Франции - Методика преподавания истории - Научно-популярная история - Новая история России (вторая половина ХVI в. - 1917 г.) - Периодика по историческим дисциплинам - Публицистика - Современная российская история - Этнография и этнология -