МЕЧЕНЫЕ АТОМЫ

ПРИРОДНЫЕ РАДИОАКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ изотопы

Ткрытие полония и радия направило учёных на поиски дру­гих радиоактивных элементов. Эти поиски увенчались успехом: в рудах урана и радия, а также тория, были откры­ты новые радиоактивные элементы.

Многие из них по своим химическим свойствам оказались неотличимыми от ранее известных элементов. Так, в 1906 году был обнаружен элемент ионий, который оказался сходным по свойствам с ранее известным элементом 4 группы периоди­ческой системы торием. Все попытки отделить ионий от тория кончились неудачей.

В 1907 году было установлено, что вновь открытый эле­мент мезоторий химически не отличим от радия.

В последующие годы было обнаружено полное химическое сходство новых элементов радияБ и радия О со свинцом. Атомы радия В и радия В имеют такой же заряд ядра, а значит, и такой же порядковый номер, как и атомы свинца, но отличаются от них своей массой. Такое же отличие в массах имело место у тория и иония, мезатория и радия.

Таким образом оказалось, что в некоторых клетках пе­риодической системы Менделеева должно помещаться несколь­ко видов атомов, имеющих одинаковый заряд ядра, но разную массу. Такие атомы получили название изотопов (изотоп по-гречески означает — занимающий то же место). Радий В и радий О стали называться изотопами свинца, мезоторий-1 — изотопом радия и т. д.

Что же происходит с радиоактивными атомами при аль­фа-, бета - и гамма-излучении? Учёные нашли, что при радио­активном излучении изменяются ядра атомов, один элемент превращается в другой. Это явление получило название радиоактивного распада.

Было установлено правило перемещения элемента в пе­риодической системе элементов при радиоактивном распаде, которое было названо «правилом сдвига». Когда радиоактив­ный атом излучает альфа-частицу, заряд ядра уменьшается на 2 единицы, так как заряд самой альфа-частицы равен 2. Новый элемент должен занять в периодической системе мес­то через одну клетку влево. Например, когда радий, занимаю­щий 88-ю клетку периодической системы, излучает альфа-ча - стиду, то он превращается в радпоактпвный газообразный элемент радон, который находится в клетке под номером 86.

Бета-частицы, также как и альфа-частпцы, являются продук­тами распада ядра радиоактивного атома; они освобожда­ются в результате превращения нейтрона в протон:

Нейтрон —► протон -(- электрон.

Заряд ядра при бета-излучении увеличивается на одну единицу; на единицу увеличивается и порядковый номер, и поэтому новый элемент должен занять в таблице место в следующей клетке справа. Уран Х1} получающийся из урана, занимает клетку номер 90 вместе с торием. Он выбрасы­вает бета-частицу и превращается в уран Х2, который имеет порядковый номер 91, то-есть является изотопом протактиния.

При гамма-излучении ядро атома теряет энергию, но со­став ядра остаётся неизменным.

Правило сдвига дало возможность найти место в перио­дической системе элементов Менделеева для всех вновь от­крытых изотопов.

Ниже приводится таблица природных изотопов некоторых элементов. Алюминий, фосфор и марганец имеют только по одному природному изотопу.

Изотопы были обнаружены и среди нерадиоактивных элементов. Удалось показать, например, что газ неон пред­ставляет собою смесь атомов с различной массой.

Впоследствии изотопы были обнаружены или получены искусственным путём у всех элементов.

С помощью химических символов можно легко обозна­чать изотопы различных элементов. Например, изотопы натрия с массами 22, 23 и 24 записываются следующим образом: Иа22, №23, Иа24.