ЭКСПЕРИМЕНТ С ЗОЛОТОЙ ФОЛЬГОЙ

А.6. ЭКСПЕРИМЕНТ С ЗОЛОТОЙ ФОЛЬГОЙ [c.310]

Резерфорд осуществил первые ядерные превращения, бомбардируя ядра азо-та-14 альфа-частицами. Однако в его знаменитых опытах по рассеянию альфа-частиц золотой фольгой (см. разд. 2.6, ч. 1) не происходило ядерной реакции. В чем различие этих двух экспериментов Что необходимо для осуществления ядерного превращения золота при его бомбардировке альфа-частицами [c.280]

ПланетАрная (или ее иногда называют ядерная) модель строения атома была предложена великим английским физиком Э. Резерфордом в результате тщательного (и многолетнего) изучения явления рассеяния а-частиц на тончайшей золотой фольге. Здесь нет необходимости приводить описание этих экспериментов, они вам хорошо известны, мы приводим здесь лишь схему опытов Резерфорда (мы хотим задать здесь только один вопрос — как вы думаете, почему Резерфорд использовал пластинки именно из золотой фольги ). [c.33]

Описанные выше и аналогичные им эксперименты позволили получить совершенно необычную картину атома. Если бы можно было увеличить линейные размеры участка золотой фольги в 1 000 000 000 раз (в миллиард раз), то можно было бы увидеть огромную стопу атомов диаметром около 60 см, каждый из которых имел бы объем более 30 литров. Однако в действительности вся масса атома была бы сосредоточена в единственной частице, в ядре диаметром всего лишь около 0,025 мм, т. е. в частице размером с небольшую песчинку. Это ядро атома окружено такими же маленькими электронами, движуш,имися вокруг него с очень большой скоростью. Опыт Резерфорда сводится к простреливанию таких 30-литровых атомов пучком маленьких песчинок, каждая из которых будет продолжать двигаться по прямой, если не столкнется с такой же песчинкой, соответствующей ядру атома. Совершенно очевидно, что вероятность такого столкновения чрезвычайно мала. (Альфа-частицы не отклоняются электронами атомов, поскольку альфа-частицы значительно тяжелее электронов.) [c.62]

Эксперимент, выполненный Резерфордом с сотрудниками, заключался в бомбардировке золотой фольги а-частицами, которые представляют собой ядра гелия с двойным зарядом. Прибор, которым они пользовались, показан на рис. 14-9. а-Частицы образовывались в результате радиоактивного распада радия. Узкий пучок этих частиц вылетал из глубокого отверстия в свинцовом блоке. Пучок а-частиц направлялся на тонкую металлическую фольгу, которая имела толщину приблизительно 10 ООО атомов. а-Частицы обнаруживали по свечению, которое они вызывали при столкновении со сцинтилляционными экранами — пластинами, покрытыми сульфидом цинка, очень похожими на экран телевизионной трубки. Экран смонтирован на подставке так, что он может двигаться по окружности с центром на одной линии с точкой, где а-частицы сталкиваются с фольгой. За экраном расположен телескоп, с помощью которого можно регистрировать и подсчитывать даже очень слабые вспышки света, возникающие при ударе отдельной а-частицы в сцинтилляционный экран. Прибор помещен в вакуумную камеру, чтобы не было отклонений, связанных со столкновением а-частиц с молекулами газа. [c.364]

В обоих случаях изотопы менделевия были отделены от материала мишени путем собирания на золотой фольге атомов менделевия, которые образуются за счет действия потока ионов гелия. В первых экспериментах по получению менделевия было найдено только лишь ь есколько атомов элемента, но они с успехом были разделены химическим способо.м и охарактеризованы как имеющие атомный номер 101 (см. гл. 2). Значительно усовершенствованный вариант этого метода использовался при открытии элементов 102 и лоуренсия. [c.114]

Сначала для определения остаточных напряжений в зависимости от состава электролита и условий электролиза был применен метод изгиба катода [10]. В качестве подвижного метода были изготовлены образцы из медной фольги толщиной 50 мкм, защищенные с одной стороны лаковой пленкой. Этим методом удалось установить, что в электролитах с низкой концентрацией золота возникают большие напряжения. Повыщение концентрации золота в электролите приводит к некоторому снижению напряжений в осадках. С ростом толщины осадка золота во всех случаях наблюдалось повыщение напряжений. Однако эти эксперименты проводились только при комнатной температуре, так как с повы-щением температуры электролита лаковое покрытие отслаивалось от образца и проводить исследования становилось невозможным. [c.98]

Результаты экспериментальных исследований по рассеянию гелио-нов (альфа-частиц) золотой фольгой показывают, по мнению Резерфорда и его сотрудников (разд. 3.4), что взаимодействие гелиона и более тяжелого ядра происходит без отклонения от кулоновского отталкивания на расстояниях, превышаюш,их примерно 10 фм. Другие эксперименты привели к довольно точным значениям размеров ядер и позволили определить функцию распределения вероятности нуклонов внутри ядер. Исследование рассеяния электронов высокой энергии, проводившееся, в частности, американским физиком Робертом Хофстадтером (род. в 1915 г.) и его сотрудниками, привело к результатам, аналогичным тем, которые показаны на рис. 20.13. Установлено, что ядерная плотность постоянна и равна приблизительно 0,17 нуклона на 1 фм в центральной части каждого ядра (за исключением самых легких) затем она падает до нуля при изменении радиуса на 2 фм (от плотности, составляющей 90% максимального значения, до плотности, составляющей 10%). Радиус ядра (измеренный до плотности, составляющей [c.623]

В 1906 г. Эрнест Резерфорд, бывший тогда профессором физики в Мак-Джиллском университете (после 1907 г. в Манчестерском университете, Англия), провел ряд опытов по изучению рассеяния альфа-лучей тонким листком слюды. Аналогичные эксперименты были тогда же проведены на золотой фольге Г. Гейгером и Е. Марсденом в Манчестерской лаборатории Резерфорда результаты этих работ опубликованы в 1909 г. Двумя годами [c.58]

Руководствуясь получившим признание механизмом передачи импульса, естественно было попьггаться обнаружить атомы, распыляемые с задней стороны мишени при бомбардировке ионами передней ее поверхности. Однако эксперименты, проводившиеся в этом направлении при низких энергиях бомбардирующих ионов, не давали ожидаемых результатов, так как в этом случае коррозия образца за счет распыления оказывалась настолько сильной что возникали осложнения, связанные с ионным протравливанием и образованием сквозных отверстий. Томпсон облучал монокрн-сталлическую золотую фольгу протонами с энергией порядка 10 эВ [24]. При таких высоких энергиях и соответствуюии х толщинах фольги он смог получить больший выход распыляемых атомов с задней стороны фольги, чем с передней. [c.358]

Вскоре после открытия протона, в 1911 году, некоторые исследователи предприняли попытки описать строение атома. Один из экспериментов, поставленных с этой целью, заключался в бомбардировке очень тонких листочков из золотой фольги а-части-цами (подробнее см. в гл. 4). Было известно, что а-частицы испускаются радием, а также что они несут положительный заряд и имеют небольшую массу. При бомбардировке этими частицами золотой фольги наблюдалось несколько явлений. Одни частицы проходили сквозь фольгу и продолжали прямолинейное движение, другие также проходили сквозь фольгу, но изменяли свое направление, а третьи отражались поверхностью фольги. Английский физик Резерфорд объяснил такое рассеяние а-частиц, предположив, что атомы металлической фольги состоят из небольших положительно заряженных тяжелых ядер, окрун енных электронами, расположенными на сравнительно больших расстояниях от ядра. Болынин-ство а-частиц проходит через пустое пространство атома, но некоторые из них несколько изменяют свое направление это происходит в тех случаях, когда а-частицы приближаются к положительно заряженному ядру настолько, что последнее начинает их отталкивать (рис. 16). [c.29]

Дальнейщее развитие метода гидротермальной закалки принадлежит Мори и Ингерсону , применившим аппарат, в котором охлаждение производится в атмосфере пара при высокой температуре (фиг. 676). Закалочная печь аналогична обычным термостатированным печам, iio в данной установке она находится в бомбе высокого давления из нержавеющей стали с завинчивающимися крышками нз инструментальной стали. Уплотнением служит золотая прокладка. Водяной пар под высоким давлением вводится в бомбу через стальной капилляр. Электроды термопар и другие провода введены в печь через газонепроницаемые изолированные вводы, наполненные порошком талька и мрамором (см. С. I, 114). Бомба окружена второй большой печью, поддерживающей внешнюю температуру около 500°С Пробу заворачивают в платиновую фольгу, как в обычном закалочном эксперименте, и подвешивают на тонкой платиновой проволоке Q. Эта проволока после окончания выдержки при определенной температуре переплавляется током короткого замыкания и проба падает в закалочный приемник [c.621]

Резерфорд (1911) в своем классическом эксперименте показал, что атомы состоят из очень небольших по размеру ядер, несуших положительный заряд и окруженных орбитальными электронами. Он пропускал параллельный пучок а-частнц (ионы гНе ) [см. разд. 5.2(ж)] сквозь тонкую фольгу золота, платины, серебра или меди (толщиной --0,0004 см) и отмечал отклонения а-частиц от первоначальной траектории по свечению, [c.130]

Облучение в реакторе. Задачи, которые приходится решать при изготовлении образцов, предназначаемых для облучения, весьма разнообразны и зависят от целей эксперимента и степени его сложности. Если необходимо просто получить радиоактивный изотоп и затем использовать его в качестве индикатора или для изучения схемы распада, приготовление мишени обычно не представляет трудностей. Однако и в этом случае при облучениях в реакторе требуется соблюдение ряда условий. Так, например, контейнеры для образцов следует подбирать с учетом мощности потока нейтронов, температуры в активной зоне й продолжительности облучения. Нужно избегать облучений в сосудах из пирекса ввиду большого содержания бора в этом материале (бор обладает очень высоким сечением захвата нейтронов). Для облучения в течение нескольких минут при умеренных потоках в исследовательских реакторах (10 —10 нейтрон1см -сек) в ряде случаев можно использовать полимерные контейнеры, преимущество которых состоит в малой активации. Образцы можно заворачивать и в алюминиевую фольгу, изготовленную из самого чистого металла. Этот метод удобен в тех случаях, когда анализ проводится после распада 2,3-минутного АР . Для более продолжительных облучений образцы часто запаивают в обезгаженные кварцевые ампулы. Эти ампулы обычно необходимо выдерживать после облучения в течение некоторого времени для уменьшения активности 81 (период полураспада 2,6 час). Необходимо также следить за тем, чтобы ампулы с облученными образцами вскрывались с помощью соответствующих приспособлений в условиях, предупреждающих излишнее облучение персонала и опасность радиоактивных загрязнений. Надо учитывать и термическую устойчивость вещества, подвергаемого облучению. Температура в активной зоне реакторов различных типов может изменяться в широких пределах. Реакторы бассейнового типа, в которых воду используют в качестве охладителя и замедлителя, обычно значительно более пригодны для облучения органических веществ, чем, например, реакторы с графитовым замедлителем. Некоторые реакторы оснащены специальными приспособлениями, в которых облучение можно проводить при охлаждении водой или даже жидким азотом. Особые трудности возникают при облучении водных растворов. Даже в том случае, когда охлаждение достаточно эффективно и раствор не нагревается выше точки кипения, появление газообразных продуктов радиолиза может привести к значительному повышению давления в ампуле, если только не предусмотрена возможность удаления этого газа путем продувания или каталитического превращения в менее летучие или исходные продукты. Еще одна трудность при облучениях в реакторе связана с изменением потока нейтронов в образце, если он обладает значительным сечением захвата. Например, слой золота толщиной 0,1 мм (эффективное сечение захвата тепловых нейтронов для золота равно почти 100 барн) уменьшает поток тепловых нейтронов примерно на 6 %, так что внутрь кубика из золота с ребром 1 см может попасть лишь малая доля нейтронов, падающих на его поверхность. [c.385]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология