Історія розвитку радіохімії

Міністерство освіти і науки України

Східноєвропейський національний університет імені Лесі Українки

Хімічний факультет

Кафедра аналітичної хімії та екотехнологій

ІСТОРІЯ РОЗВИТКУ РАДІОХІМІЇ

Реферат підготувала

студентка групи ХімТ-14

Сергійчук І.М.

Луцьк–2018

ПЛАН

1. Передумови виникнення радіохімії як самостійної науки

2. Нова наука - радіохімія

3. Початок атомного століття

4. Світанок атомної промисловості

ВСТУП

   Історія розвитку ідей радіоактивності тісно пов'язана з виявленням складної будови атома (і, в деякій мірі, ядра) та розвитком періодичної системи елементів. Дійсно, з одного боку, радіохімія зобов'язана своєю появою на світ робіт з дослідження явищ люмінесценції, флуоресценції і рентгенівського випромінювання. З іншого боку, її поява і розвиток створило передумови до розробки теорії будови атома і процесів, що відбуваються на субмолекулярному та субатомному рівні.

    Радіохімія - розділ хімії, що має справу з радіоактивними речовинами. На перший погляд може здатися, що радіохімія стоїть у ряді інших областей хімії. В якійсь мірі це дійсно так, адже «характерною особливістю радіохімії є те, що вона вивчає стан і закони поведінки ультрамалих кількостей речовини і має власні методи дослідження» (Н. Старий). Однак результати досліджень властивостей радіоактивних елементів і їх з'єднань знаходять застосування в аналітичній (активаційний аналіз), органічної (метод радіоактивних індикаторів) та інших розділах хімічної науки.

   У даній роботі розглянуті ключові події в історії розвитку радіохімії: передумови до виникнення нової науки, основні віхи створення теорії радіоактивного розпаду, фактори що сприяли і перешкоджали подальшим розробкам у цій галузі, а також основні результати взаємодії з іншими науками.

Передумови виникнення радіохімії як самостійної науки

   Природні сполуки урану використовуються для виробництва кольорового скла і глазурі з найдавніших часів (I століття до н. Е. - I століття н. Е.). Яскравим свідченням цього є мозаїка, знайдена на римській віллі на мисі Позіліпо в Неаполітанській затоці (Італія) в 1912 р і датується 79 г н. е. У ролі барвника виступав природний мінерал настуран, який, починаючи з кінця Середніх століть, добувався з срібних копалень в Богемії (нині Яхимов, Чехія).

   Уран був відкритий німецьким хіміком М.Г. Клапротом (1743 - 1817) в 1789 р в уранової смолці і названий на честь відкритої незадовго до цього (в 1781 г) планети Уран, на той момент найдальшої з усіх відомих планет Сонячної системи. Уран - перший радіоактивний елемент, відкритий людиною, однак про його радіоактивні  властивості  на момент відкриття ще нічого не було відомо.

   Варто відзначити, що через п'ятдесят років після відкриття Клапрота французький хімік Ежен Пелиго (1811-1890) довів, що, незважаючи на характерний металевий блиск, уран Клапрота не елемент, а оксид UO2. У 1840 р Пелиго вдалося отримати справжній уран - важкий метал сіро-сталевого кольору  і визначити його атомний вагу. Наступний важливий крок у вивченні урану зробив в 1874 р Д.І. Менделєєв. Спираючись на розроблену ним періодичну систему, він помістив уран в найдальшій клітці своєї таблиці, приписавши йому атомну вагу, рівну 240, що було підтверджено експериментально в 1886 році німецьким хіміком Циммерманом.

   Після повідомлення 28 грудня (за деякими джерелами 22 грудня) 1895 р Вільгельмом Конрадом Рентгеном (1845-1923) про відкриття ним «нового роду променів» (Х-променів), вчені багатьох країн стали намагатися знайти промені, подібні рентгенівським. Ця «лихоманка» захопила і професора Вищої технічної школи в Парижі А. Беккереля, який займався явищами флуоресценції і фосфоресценції природних і синтетичних сполук при опроміненні ультрафіолетом. Це було, якщо можна так висловитися, фамільною традицією наукової династії Беккерель: його дід - Антуан Сезар (1788-1878) і батько - Олександр Едмон (1820-1891) - були основоположниками досліджень з холодного світіння тіл. Було відомо, що рентгенівські промені мають високу проникаючу здатність, викликають світіння багатьох флуоресціюючих речовин, засвічують фотографічні пластинки Люм'єра. Беккерель досліджував дію на фотографічні пластинки солей урану, деякі сполуки яких можуть флуоресціювати. Суть експерименту полягала в наступному. Беккерель експонував кілька годин на сонці кристалики подвійної солі калійуранілсульфату, вміщені на вкриту щільною чорним папером фотопластинку.  Після прояви фотопластинки на ній були чітко видно контури кристалів солі, про що Беккерель і повідомив 24 лютого 1896 р колегам на засіданні Паризької Академії наук. Він з'ясував, що на фотографічні пластинки діють всі сполуки урану, як флуоресцентні, так і не флуоресцентні, причому найбільш сильно діє металевий уран. Це було навіть більш істотним, ніж досліди з урановими сполуками: можна було тепер констатувати, що саме уран, як хімічний елемент кінця Періодичної системи, має властивість випускати нові промені. Сам Беккерель назвав їх «урановими». Особливі уранові промені можуть проникати крізь тонкі металеві екрани, іонізувати гази; випромінювання урану мимовільно і постійно, не залежить від таких зовнішніх умов, як освітлення і температура. Він показав, що уранові промені суттєво відрізняються від Х-променів. Потім Беккерель кинув займатися урановими променями і переключився на інші дослідження, зокрема на вивчення ефекту, відкритого Пітером Зееманом  (1865-1943),  явища розщеплення спектральних ліній атома в магнітному полі. Повернувся він до вивчення уранових променів в 1899 р, вже після того, як ними зацікавилися інші дослідники.