Natura świata. Tom 4 - Chemia.pdf

(39682 KB) Pobierz
uznawali
wielcy
uczcni:
lsaac
New·
lon,
Galileusz,
Kartezjusz,
dopiero jednak odkrycia
fi·
zyków
i
chemików
w
ieku
XIX.
ZWlaszcZ.
proce
Johna
1
T
COri((
atomi
styczn
ą
Tajemnice atomu
Już
W
•••• •
•
••••
•••
0
0
o··
° •
datnim)
-
przyciągają.
N
i
emożliwe
jest
dyne,
po jakich
możc
się
poruszać
elektron wato-
nieruchome
rozmieszczenie
ładunków
mie wodoru.
Promienic
kolejnych orbit
stacjonar·
elektrycznych w atomie,
ponieważ
przy.
nych
są
proporcjonalne
do
kwadratu kolejnych
a) atomy
slano-
liczb
całkow
itych
(numerów
tych
orbit). Orbity
wią
clemcnlame,
c
i
ągnęłyby
s
ię
i
utworzyły
brylę.
Po
pro--
o
innych promieniach
nic
i
stnieją.
Promienic orbil
stu
elektrony
spadłyby
na
jądro
.
A zatem
niepodz ielne
cząstki
materii;
1)'
Wedlug
filozofa
greckiego
Oemo-
elektrony
muszą
krążyć wokół jąder.
stacjonarnych
są dzi es
i
ątki tysięcy
razy
większe
od
wymiarów
jądrd.,
a
każdej
z
nich
odpowiada okre·
h)
istnieje
tyle
kryta
ś
wi
at
jesl
zbudowany
z
atomów
W
ten
sposób
jednoznacznie
stwierdzo-
no,
że
jądrowy
model
atomu
10
uklad dy·
śl
o
na
energia
znajdującego
się
na niej
elektronu.
rodzajów
ato-
-
ni
epodzieln yc
h
s
kł
adn
ików
materii
namiczny.
Budowa
atomu
przypomina
Podstawowe
wi e
lkośc i
w atomie
(prom
i
eń
orbity
mów,
ile
jest
strukturę
Ukladu
Slonecznego,
z
jądrem
w roli
elektronu, energia)
mogą
s
ię
zatem
zmien iać
pod
pierwiastków
chemicznych;
c)
zwi
ązki
chemiczne
wpływem oddziaływania
atomu
lub
cząsteczki
powstają
przez
połączenie
romych
pierwiastków.
Slonca
i
elektronami w roli
planet.
Średnica
jądra
jest
około
100
()()()
ra·
z
otoczeniem
tylko
skokowo
(n
ie
w
sposób
ciągły)
Jednakże
badania
Antoinc'a
H.
Bccqucrela
(1896),
Marii
Sk
łodowski
ej
-Curie
(1898) oraz
Jo-
zy
mniejsza od
średnicy
sepha
J.
Thomsona
i
Ernesta
Rutherforda podwa-
atomu
,
na
tom
iast
ży
ły za
łożcnia
o
niepodzielności
atomu
i
rzuciły
masa
jądra
prawie
światlo
na
jego
budowę
wewnętrzną.
Pierwszy
równa masie ato-
model atomu
zawdzięczamy
znanemu fizykowi
mu.
Gęstość
jądm
angielskiemu Josephowi
J.
TIl0msonowi. W roku
wodoru wynosi
1897
odkrył
on elektron.
Thomson
za
łoży l
,
że
6
'
l0171qj1n',
czy-
atom
stanowi
pewnego rodzaju
kulę
(o
promieniu
li
6
·I
OS
t1cm).
około
10-10
m)
wypełnioną
równomiernie
ladun·
Jak
\vidć,
10
mi--
kiem
dodatnim,
a
w
tej
..kuli
elektrycznef rozmie·
liardy
ton
za·
szczone
są
elektrony w
takiej
liezbie,
że ca
łk
ow
ity
wartych w
cen·
ładunek
atomu równa
się
zeru.
tymetrze
sześ-­
W
1911
roku Emest
Rutherford
stwierdzii,
że
ciennym!
G~tOŚĆ
pr
LcwaŻ3jąca częSć
masy atomu
skoncentrowana
jądra
stanowi
ma·
jest
w
niezwykle
małej
objętości
,
zde·
ksyma
l
ną
g~toSć
cydowanie
mn
iejszej
od
objęlo­
w poznanej dotych·
śc
i
atomu.
Tę właśn
i
e
central·
czas
części
wszech·
ną
część
atomu
nazwał
Ru·
świata.
Ciała,
z
którymi
therford
jądrem
atomo-
mamy
do
czynienia na
00
wym i
zaproponowa
ł
ją·
co
dziCl't,
charaktcryl.u·
1)'
Ernest
Rutherford jest
autorem
modelu
jądrowego
atomu.
Wedłu
g
•
drowy
model
atomu
.
ją
się
gęstościami
\v1e-
tego modelu
elektrony
krążą
wokół
dodatniego,
ciężkiego
i
malego
j
ą
dra
•••
W tym modelu
ładunek
lokrotnie
mniejszymi.
dodatni
jest
umiejsco·
F
akt
ten
prLern.1wia
:za
I)'lll,
że
momy i
cząsteczki
za·
i
mogą
one
przyjmować
tylko
ści
ś
l
e
okrcSlone
wiony
w
jądrze
(bardzo
wicrają
wiele
pustej
przestrzcni.
wartości
.
Takie
własnośc
i
nazywamy
w
łasnośc
i
a·
małej
kuleczcc
o
średnicy
J
ądra
nic
są
jednorodne.
Skladają
s
ię
one
mi kwantowymi, a porcje energii, o które
może
14
około
10-
m), wokól
z
dwóch
rodzajów
cząst
ek
:
dodaUlich protonów
ona
skokowo
wzrastać
lub
ma
l
cć
-
kwantami
~
i
obojętnych
elektrycznie
neutronów;
protony
którego
krążą
elektrony o
ła
·
energii.
Każdą orbitę
charakteryzuje pewna
wła·
i
neutrony,
podobnie jak elektrony,
uznaje
s
ię
7..3
śc
i
wa
tylko dla
niej
energia
(poziom
energetyczny)
1)'
Joseph
J
.
Thomson
s
łwony ł
model
ato-
cząst
ki
elementarne (czy
li
podstawowe, nie--
oraz
prędkość
poruszająccgo
s
ię
po niej elektronu
mu
zwany
modelem
"ciasIa
z
rodzynkami
".
podzielne). Proton
ma
masę
1836,1
razy
większą
-
zależą
ol1e tylko od
numeru
tej
orbity. Energia
Wedłu
g
tej teorii
alom
lO dod
atn
io
nał
a
do·
od
masy
elektronu,
neutron
zaś
-
masę
niewiele
elektronu
na danej
orbicie jest odwrotnie
propor·
wana kula,
w
kl
órej
jak
rodzyn ki rozmie·
cjonalna
do kwadratu
numeru
tej
orbity,
prędkość
więks7.ą
od
masy protonu.
Najprostszy i
jednocześ­
szczone
są
elektrony
nie
najpopulamiejszy atom we
wszechświecie
to
elektronu
zaś
-
odwrotnie
proporcjonalna do
nu·
wodór.
Jcgo
jądre
m
jest pojedynczy
proton,
wokół
meru
orbity.
dunku
ujemnym.
Liczba
krążących
elektronów
którego
krąży
pojedynczy elektron.
Atom
może
wyst ępować
w
stanie
podstawo-
równa
s
i
ę
liczbie
protonów w
jądrze,
zatem
ca
łko-­
W
ł
9l3
roku
duński
fizyk Niels Bohr
stworzył
wym (w
którym
elektrony
znajd
ują
się
na
najbliż·
wity
ładunek
elektryczny
atomu wynosi
zero.
Ato-
model budowy
atomu,
według
którego
elektrony
szych
jądra
orbitach
stacjonarnych)
lub
wzbudzo--
my
są
wi ęc
elektrycznie
obojętne
.
Ladunki
jedno-
porusz..1ją
s
ię
wokól
jądra
atomowego po pewnych
nym.
Wzbudzen
ie
atomu
wiąże
się
z
przeniesie·
imienne
(ujemny
z
ujemnym
lub
dodatni
z
dodat·
śc
i
ś
l
e
okreś
lonyc
h
orbitach
kołowyc
h
zwanych
niem
elektronu na
orb
itę
wyższą, położoną
dałej
nim)
odpychają
się,
a
różnoimienne
(ujemny z do-
orbitruni
stacjonarnymi.
przy
czym orbity
te to je-
od
jądra,
a
więc odpowiadającą większej
energii.
były nast((pującc
:
03110na,
prt:cobrazily kon-
cepcje
filozoficzne
w
podsIa-
wy wiedzy
o
wewnę-
trznej budowie ma-
terii
.
Podstawy
te
V
wieku p.n.e.
grecki
mozof Demokryt
twierdził,
że
wszelka
mateńa
s
kłada
się
z
niepodzielnych
cząstek
-
atomów (gr.
a-tonros
"nie
dający
się
podzie~ć,
rozciąć, przeciąć''),
a
różnice
składu
chemicznego
i
stanu
flZJ'cznego matem
wynikają
z
różnic
wielkośc~
postaci i
~czby tworzących ją
atomów.
{lo
Elektrony
krązące
wokól
jądra
można
prtedstawic
w postaci
różn
ego
rodzaju
orbita
li
-
"chmur elektronowyc
h"
Wzbudzenie atomu
to
zatem skutek
pochłonięcia
porcji
energii
równej
różnicy wartości
energii orbi-
ty
kOTlcowej
En
i
początkowej
Ell). Atom w stanie
wzbud7..0nym
nie jest
trwały.
Wzbudzony
elektron
11
może
już
po
upły\yie
czasu rz((du
I 0.
sekundy
sa-
Illor.lutnie
przeskoczyć
z orbity dalszej
na
bliższą.
Po nieważ
temu
przejściu
towarzyszy
zmniejszenie
energii
elektronu,
jej nadmiar
wydziela
si~
w
po-
staci
promieniowania.
Z
uwagi na to,
że
przejścia
elektronu
z
orbity na orbit((
odbywają
s
i
ę
skokowo,
nadmiar
energii
jest
również
wyprom
ieniowywa-
ny
w
ok
reślonyc
h
porcjach.
Przejście
z
poziomu
\yYższego
o energii
En
do jednego
ze
stanów
o
niż­
szej energii
En1
zachodzi z
jednoczesnym
wypro-
mieniowaniem
energii
równej
różnicy
poziomów
energetycznych
(En- EIl)).
Porcję
energi
i
odpowia-
dającą
każdemu przejściu
energetycznemu elek-
tronu
nazywamy kwantem promieniowania.
Ze
.Q.
W
atomach
wieloelektronowych
elek-
trony zawsze
obsadzaj ą
kolejno
powłoki
najbliższe jądra
,
a
przy tym
ułożone
są
na
tyc
h
powlokach w
ściś
le
określony
sposób
Niels
Bohr
opi sał
swój
model
atomu na podsta-
wie
trzech JXlStulatów. Zgodnie z
pierwszym wato-
mie
istnieją
pewne dozwolone,
stacjonarne
tory
(orbity),
po których
elektron
może krążyć
bez
wy-
promieniowyw~mia
energii.
Drugi
JXlStular
przypi-
suje
elektronowi
na
n-tej
orbicie stacjonarnej
ściśle
oW
ioną
wartość
energii
En.
Torom
bliższyTnjądra
od(Xlwiada mniejsza energia, torom dalszym
-
większa.
Tr.lCCi
JXlStulat
Bohra mówi,
że
atom,
przechodząc
ze stanu
\I/zbudzonego
o
większej
energii
do
stanu o
mniejszej
energii, wypromienio-
wuje
porcję
energii
równą różn
i
cy
tych
poziomów.
Emisja promieniowania
wiąże się
z
prlcskokiem
elektronu
z orbity
wyższej
na
niższą.
Przejście
elek-
tronu
z orbity
o
energii
niższej
(Em)
na
orbitę
o ener-
gi
i
wyższej
(En)
może
nastąpić
jedynie wtedy, gdy
dostarczymy mu
porcję
energii
o
wi elkości
E
n-
Em.
Atom
zdolny
jest
do
wysyłania
promieniowania
tyl-
ko wtedy,
gdy
został
wzbudzony.
Każdemu
przej-
ściu
elektronu z
jednej
orbity
na
inną
odpowiada
oWIona
CZ((Stotli wość
emitowanego
promienio-
wania (np.
określona
barwa
światła). Częstotli wość
promieniowania
emitowanego
prlCZ
atom
zależy
1)'
Niels
Bohr
twierdził,
że
w
atomie
istnieją
stacjonarne
orbity, po których
krążą
elek-
trony, nie
wypromieniowując
energii.
Przy-
pisał
on
tym orbitom
ściś
l
e okreś
l
one
warto-
ści
energii.
Przeskoki
elektronów z orbity
wyższej
na
ni
ższą związa
n
e są
z
e
misją
pro-
mieniowania o
okrcślonych
barwach
Q
stanu wzbudzonego
atom
nie musi
od razu
prz
ec
h
od
z
i
ć
do
stanu
podstawowego. Wzbu-
dzenie, a
na
stępnie
emi
-
towanie promieniowania
m
oże
następować
stop-
niowo.
Jcżeli
atom
ze sta-
nu podstawowego wzbu-
dzony
został
od
razu do
stanu
o energii odpowiada-
jącej
poziomowi
energe-
tycznemu 7.,
to
atom
taki
promieniuje
w
ró
żny
sposób:
może
na
przykład
od
razu
przej
ść
z
poziomu
7.
na
po-
ziom
I.
albo
t
eż
początkowo
z
poziomu
7.
przej
ś
ć
na
przy-
kład
na poziom
5., a
potem
na
2.
j
w
końcu
na
I.
nie
2
elektrony, na drugiej
-
Hiperony
1\,
I
,
E,
6,
na trzeciej
-
10
itd. Elek-
(dz
iwne)
trony
znajdujące
s
i
ę
bl
isko
{
Bariony
Nukleony
Yj,
p,
.1
powierzchni atomu
decydują
(niedziwne)
o
jego
własnoSc
iach:
kolorze,
zapachu, fakturze. Modelowo
(dziwne)
K
można
wyobraz
i
ć:
sobie
elek-
Mezony
{
(niedziwne)
:;r, p
tron jako
rozmyty
ładunek
,
Rodzina
mionowap,
VII
chmurę elektronową
-
orbital
elektronowy. Elektrony zaj-
Rodzina
elektronowa
e,
V"
{
Rodz.
ciężkiego
leptonu
r,
Vr
mujące
poszczególne orbiulle
danej
powloki
tworzą lączn
i
e
chmurę
ładunku
ujemnego.
Liczba protonów
w
jądrze
jcst inna dla
każdego
pierwiast-
tylko od
różnicy
poziomów
enclgetycznych w
po-
ka.
Można przyjąć:,
że
atomy poszczególnych
pier-
czątkowym
i
końcowym
stanie. Nawet w
najprost-
wiastków
powstają
w \yYniku dodania
po
jednym
e
lek tronie
do atomu
poprzedniego
przy
równo-
szym atomie wodonl
istnieje
wiele kombinacji
prlCjść
elektronu,
odpowiadających
jego
róinym
czesnym
wzroś cie
ładunku
i
masy
jądra.
Nowo
położeniom
początkowym
i
końcowym,
a
każdemu
przybywający
elektron zajmuje
pierws
zą wo
ln
ą
z
tych
przejŚĆ
odpowiada
inna
częstotliwość
emito-
powlokę.
Alom wodom jest
najprostszym
ukła­
wanego
promieniowania
(np.
inna barwa
światła).
dem kwantowym
złożonym
z
jednego
protonu
i jednego
elektronu.
Atom
helu
sklada
s
i
ę
z dwóch
Według
Bohra alom
z:1.rowno
poc
hłania,
jak
i
\yY-
protonów i
dwóch elektronów, atom
litu
-
z trzech
promieniowujc
energię
tylko
w
śc
is
l
e okreś
lonych
protonów i trzech elektronów
itd. (prócz
protonów
porcjach,
kwantach.
A
zalem
energia
nie zmienia
się
w
j
ądrze
mogą
znajdować s
i
ę również
neutrony).
w
sposób
ciągły,
lecz
przyjmuje pewne
okreś
lone
W atomach
spotykamy
s
ię
tylko z protonem,
wartośc
i
,
czyli
jest
skwanlowana.
Elektrony w atomie
gru
pują
się
na
orbitach
neutronem
i
elektronem. Nowoczesne
metody
wy-
krywania
cząst ek
pozwoliły
na
znalezienie wielu
(powlokach
elektronowych) w
taki
sposób,
że
ob-
innych
cząstek
elementarnych,
a nawet
całyc
h
ich
sadzają
kolejno
(Xlwłoki najbliżej
jądra,
a
w
i
ęc
po-
w
łokę
pierwszą, drugą
itd.
Na
powłoce
pierwszej
rodzin :
leplonów, hadronów
(pionów,
mezonów K
i barionów)
i innyc h.
O
statnio
używanie
okre-
mogą
znajdować
się
maksymalnie
2 elektrony,
na
drugiej
-
8,
na trzeciej
-
18
itd.
Każda
powloka
ś
l
enia
"elementarny"
zaczyna
budzić
wątpliwośc
i
,
może
zaw
i
erać
podpowłoki
(podorbity);
na
pierw-
ponieważ
znaleziono
ponad
200
cząstek
podsta-
szej
podpowłoce mogą
się
znajdować
maksymal-
wO\yYch,
niepodzielnych.
W
1968
roku
okazało
s
i
ę, że
można
,
,zobaczyć:"
części składowe
KODlbinrje
kwarków
tworzących
cząsl
ki
elementar_
ne:
kombmacJa qq
ud
us
da
ds
sd
su
Mezony
t
+
(spmO)
I I
(spm
I)
kombinacja
qqq
da
uli
ss
"'--v-"'
"
°
:;r
+
K+
:;r
-
KO
j(u
K-
p
+
K+-
pKo- RO-
K--
lIUU
po
w
q
q'
uud
uus
ddd ddu
dds
sss
ssu ssd
Bariony
{
I I H
spin
)
niektórych
cząs
tek
elementarnych
-
kwar-
ki.
Do
tej pory
rozpoznano
6
kwarków:
"u"
(lip
"górny"),
"d"
(dowlI
"dolny''),
,,,s"
(strallge
"dziwny"), "c"
(chol1/1
"powab-
ny"),
"b"
(bollom
lub
beal/liful
"piękny")
i
"t"
(lop
lub
tme
,.prawdziwy").
Cząstki
elementarnc
można
więc opisać:
jako
kom-
binacje kwarków.
Na
przykład
proton
składa s
i
ę
z dwóch
kwarków:
"u"
i
"d"
,
na-
tomiast
neutron
-
z
dwóch
kwarków
"d"
i
jednego
"u".
Promieniotwórczość
naturalna i sztuczna
Niektóre
pierwiastki
c
h
ara
kt
ery
z
uj
ą się zadziwiającą
wlaściwością.
W
ich
atomach
występuje
sa
morzutna
przemiana
jąder,
której
towarzyszy
emi-
sja
promieniO\\'ania.
Zjawisko
to
nazwa
no
promieniotwórczością
lub
radio-
aktywności ą.
Wszystkie pierwiastki
na
turalne
w przedziale
od
polonu
(liczba
atomowa
84)
do
uranu
(liczba atomowa
92)
są
promieniotwórcze.
W
przyro-
dzie
występują także
izotopy promieniotwórcze
wielu
lekkich
pierwiastków.
waniem
a.
Promieniowa-
nie
to
jest
stnun
ieni
em
j
ą­
der
helu,
s
k
ł
ad aj ący m
s
i
ę
z
dwóch
protonów
i dwóch
neutronów.
Dnlg i
rodzaj
p
ro mieniowan ia
odchyla
się
w
polu
clektrycznym
w
stronI(
bieguna dodat·
niego. Ma
dłu
ższy
zasi,g
(w
pow
ietrzu
o
k
oł o
2
me-
trów)
i
wil(
k
szą
przenikli·
wość
od prom
ieni
a.
Jed·
nak i
je
możn
a
stosunko-
wo
ł
atwo
zatrzy
m
ać.
Do
tego
celu wystarczy
płyt
k
a
metalowa.
Promieniowanie
10 nazwano
promieniowa-
nicm
p.
Jest
ono
strum
ie-
n
iem
e
lektro nów.
Trzeci
rodzaj
prom ieniowan
ia nie
odchyla
się
w
po
lu
elek-
tryczny
m.
P
onieważ
pro -
mie niowa ni
e
to
,
nazwa ne
Promi
eniowanie
a
i promieniowanie
p
m
ają
nalU
rę
korp
u
sk
u
la
rn
ą,
podczas gdy promienio·
wanie
y
jest promieniowaniem e
lektromagne·
tycznym o bardzo
ma
ł
ej
dłu
gośc
i
fa
li,
mniejszej
niż
promieniowanie rentgenowskie.
Co
dzieje
się
z
pierwiastkiem
pro
mienio-
twórczym
podczas em
isj i
promieniowania?
Wydzie
lani
e
prom
ieniowania
a
i
p
powinno
p
row
a
dz
i
ć
do
zm
iany
skł
adu
j
ądra
atomowego.
I
tak jest w
istocie.
J
eżel
i
z
jąd
ra
wypro
mi
en
iu-
je
cząs
t
ka
a
Uądro
hel u),
to
liczba masowa
zmniejszy
się
o
4 jednostki (2
neutrony
i
2 pro·
tony).
Pon i
eważ
ubywają
2
protony. powoduje
to
zmniejszenie
liczby
atomowej
o
dwie
jedno-
stki.
Powstaje
nowy
pierwiastek.
\V
jądrach
je-
go atomów jest o
2
protony i
2
ncutrony
mniej
w
stosunku
do
pierw iastka macierzystego,
a no-
wo powsta
ly
pierwiastek
będ
zie
l
o
k
ował
s
i
ę
w
układ
z
i
e
okresowym o
dwie
pozycj
e w
lewo
od
pierwiastka
dI~
częs!ołIiwość
wyj
śc
i
owego.
Em
isja
cząstki
p,
!a1llml
[Hz)
związana
1}
Wybitn
y
fiz
yk
rran
cuski
I~
e
ll
ri
Becqucrel
odkryl
w
1896 r.
bardzo
pn:cnikliwe promieniowanie
wyka-
zały, że
atomy
pewnych
pierw iastków
wysy
ła­
ją
trzy
rodzaje
pro-
mieniowania.
Ka
żd e
B
jących
s
i
ę
adania uczonych
zajmu-
promienio-
t
wó
rczośc i
ą
z
p
rzemia
n
ą
neutronu w pro·
ton, nie
zmienia
liczby
maso-
wej. ale powoduje
pow
i
ększe­
nie liczby atomowej o jeden,
co
jest
równoznacze
z
przesun
i
ę­
ciem
pows tającego
pierw
iastka
w
uk
ła
dz
i
e
okresowym
w
pra-
wo
o
jed no mi
ejsce w
stosunku
do
pierwiastka
mac ierzystego.
Praw i
d
ł
owości powyższe
od-
kryli
niemal
w
tym
samym
cza-
sie
d
waj
uczeni: fi
zykochem
ik
amerykaTlsk
i pochodzenia pol-
skiego
Kazim
ierz
Fajans
oraz
fi
zyk i chemik angielski
Fredc-
rick
Soddy.
Emisja
promieniowania
izo-
topów
promieniotwórczych za-
chodzi
z
różn ą,
ale charaktery·
st
yczn ą prędkością. Szy
b
kość
10'
lo'
10'
10
'
10'
10
'
10°
10'
z
nich
charak-
te ryzuj
e
s
i
ę
róż n
y
m
za-
sil(gicm
i
prze
n
i
kl
iwośc
i
ą.
a
t
a
k
że
w
inn
y sposób
od-
dzia
łuje
z
po
lem
e
lektrycz-
nym. Pierwszy rodzaj pro
mie-
niowan
ia ma
bardzo
niewielki
zas
i
ęg, wynoszący
w
powietrzu
za
ledw
ie
ki
lka
cen
tymetrów.
R
ów
n
i
eż
jego
p
rzen
i
k
l
i
wość
j
est
niewielka,
może
być
za-
IrL)'llla nC
nawet przez
kartk~
~
papienl.
J
eżel
i
znajdzie
-
się
w polu eleknycznym,
odchyla
się
w kierunku
15
biegwm
ujemnego.
Na·
•
••
(f)
zwano
Je promlelllO·
ai
promien
iowanie
radioaktywne
as
Izolop
-
zbiór
pom;zególnycb
nuklidów,
czyli
atomów o lej sa-
mej
liczbie
atomowej. Atomy
izo-
topów,
mając tę
samą
liczb4( ato-
mową,
różnią
s
i
ę
m
i
ędzy
sobą
licz·
bą
masową
(mają
różną l
iczbę
neu·
tronów).
Tennin zostal
wprowadzo-
ny
przez angielsk
iego
fi
zyka
Frede·
ricka
Soddy'ego.
Liczba masowa
(liczba
n
ukleonów)
-
suma
protonów
i
neutronów w
jądr.le
atomu.
Przy
symbolu
atomu jest podawa·
na
razem
z
liczbą
alOlllO\vą
oznaczającą
l
iczbę
protonów.
Na
przykład
Na
oznacza
atom
sodu,
w
którego
jądrLC
7Jlajduje
się
II protonów
(liczba
atomowa)
i 23
nukle·
ony (liczba masowa).
Liczba
neutronów
jest równa
różnicy mi
ędzy
liczbą
masową
a
liczbą a
tomową·
SM'e n
-
jednostka
równoważnika
dawki
pochłoniętej,
która
laStąpi
ła
rem
(
I
Sv
~
1
remów).
00
rozpadu danego izotopu
cha-
rakteryzuje
okres
połow
i
czn e·
go rozpadu,
zwany
t
a
k
że
okre-
sem
pó
łtrwani a
.
Jest to
czas,
w
c
i
ągu
którego
po ł
owa
ato
-
mów
substancj
i
promieniotwór·
czej ulega rozpadow
i.
Każd
a
subs
tancj
a prom ien
iotwórcza
ma
s
t
a
ły
okres
pó
łt
rwan
i
a.
Dla
różnyc h
pierwiastków promie-
niotwórczych
okresy
półtrwa-
W
szys
tkie
fa
lc
ele
ktro-
magnetyczne
r
ozchodzą s
i
ę
w
pr
óż
ni
z
jednakow
ą
pręd
­
Q
+
k
oś c
i
ą
,
ś
wiatła
.
r
ó
wną
pr
ę
dko
ś
ci
c:
rodzaj
e
pro-
.li?
mieniowania
-
a
,p,
y
-
wydziela
nego
prLez
ma·
t
e
nały
promieniotwórc""Le
róż­
ni
ą s
i
ę
swoim
oddzia
ly
wa-
niem
z
po
lem
elektrycznym
Q
"O
Tr
L)'
radioaktywny
promieniowaniem
y,
m
oże
za
t
rzym ać
j
edynie
bezpoś redn
ie
zderzenie z ato-
mem,
wykazuj e o
no bardzo
du
żą
przeni
k-
l
i
wość.
Do
jego zatrzymania
potrzeba
pł
yt
y o
łow i
anej gnl bośc
i
ki
lku
cen
tyme·
trów.
Nat
ura
tego
promi
eniowania jest
in-
na
ni
ż
poprzednio wymienionyc
h.
J
edn a
k
ś
wiatlo
wi-
dzialne
stanowi
ty lko
drob-
ny
wyc
in
ek
w widmi
e
fal
eleklrom
agnetyczn ych.
Do
fal
e
le
ktroma
g
ne tycz n
yc
h
n
a
l
eżą
z
a
r
ówno
fa
le
bardzo
dłu
g
i
e
-
o
dlu
go ś
ci
p
o
wyżej
k
il
ometra,
jak
i
fal
c
bardzo
krótki
e
-
o
długo
ś
ci
za
le-
dwi
e
miliardowych
cz
ęś
ci
centy
m
etra .
Taką
malą
dlu
-
g
o
ść
m
aj ą
fa
le
promie
nio·
wa
nia
y
10.
16
10"
·c
"
~
a
blacha
alum
iniowa
·c
'"
o
.1'
"
f3
y
o
grubości
1
mm
e
c.
płyta
ołowiana
o
grubości
1,5
cm
cienka
kartka
papieru
f3
jest
'fr
Promieniowa ni
e
a
zatrzymuje
nawet cienka kartka papieru,
przeszkodą
dla prom
ieni
blacha
aluminiowa,
natomi
ast
zaporę
dla promieni
y
sianowi
dopiero gruba
pł
yta
ołowian
a
nia
wa
h
ają
się
od
ułamków
sekund
do
miliar-
dów
laL
W 1934
rok
u
có
rka
Marii
Skłodowskiej-Cu­
ri
e,
Irena,
wraz
z
żem
Q
mę­
Fryderykiem Jol iol-
Jednym
z
izotopów
węgla
jest
węgiel-14.
Jest to
izotop
pro-
mieniotwórcz
y
wysylający
pro-
mieniowanie
p.
Na
tej
podstawie
można
obliczać
wiek
obiektówarcheologicz-
nych
pochodzenia
or-
ganiC'.lnego
Curi e
odkryli,
że ją­
dra pewnyc h
pier-
wiastków
naprom ie-
niowane
cząs
t
kami
a
w
prze k
ształcają
się
inne,
częs
t
o także
promi
e
n
iotwórcze.
Naświetlani e
boru
czą­
stkami
a
doprowadzi-
ło
do powstania
pro-
mieniotwórczego
izo-
to
pu
azo
tu,
podcza
s
gdy
naświetlanie
glinu
s
powodował
o
powsta-
nie
promieniotwórcze-
go
fo
s
foru
.
Za
swoje
odkrycie
znane
jako
szt
uczna
promienio-
twórczość małżonko­
wie
Irena i
Fryderyk
otrLYmali
w
1935
ro-
ku
Nag
ro
d
ę
Nobla.
Ko lejn
y wielk
i
wkład
w
badania nad
sztu cz
n
ą
prom i
e
ni
o
tw
órczością
w
ni
ósł
w
ł
osk
i
fi
zyk Enrico
Fenni
,
który
otrzy-
mai ponad
czt erd z
i
eśc
i
nowych izotopów pro-
mieniotwórczych.
Promieniowani
e wydzielane
przez
izotopy
promieniotwórcze
nosi
nazwę
prom
ieniowania
jon
i
zującego.
Nazwa
pochodzi
od
pewnej
właściwośc
i
promie-
.ij.
Sztucznie
otrlYmywa ny izotop
kobaltu,
kobalt-60,
emituj e
niowan ia,
polegaj ącej
na
po-
promieniowanie
y
o wysokiej energii.
Jesl
ono
wykorzystywa-
wstawa
niu jonów
ne do napromieniania
komórek nowotworowych.
Urządze
ni
e
w
przen
ikanej
przez
stosowane do
tego
celu,
umoż li
wiające
precyzyjne
na
św
i
el
la
­
nic materi
i,
które jest
nie, nazywa
się bombą
kobaltową
spowodowane odda-
wani em energi
i.
Nie-
stety,
taki
e
jony
są
bardzo
ni
ebezpi eczne
dla
orga
ni
zmów
ży­
wyc
h. Konsekwe n-
cją
napromieniowa-
nia
mogą
być
mutacje
i
nowotwory.
W
wyni-
ku
mutacji
pojawia-
ją
s
i
ę
osobniki
róż­
n
iące s
i
ę
od
swoich
rod ziców. Na
tere-
nach
skażon ych
(b
li
-
sko
po
li
gonów
ato-
mowych
czy
tere-
nów
awarii
reakto-
rów)
rodzą
się
dziec
i
z
wadami
wrodzo-
nymi.
Częstość
wys-
tęJX)wan i
a
nowotwo-
rów
zw
i
ększa s
i
ę
przy
narażeniu
orga-
ni
zm
u na
promie-
niowanie
joni zują­
ce.
Typowym
scho-
rLClliem
osób
będą­
cych w
kontakc
ie
z
dużymi
dawka-
mi
promieniowa-
nia
jest
nowotwór
krwi
-
białaczka
.
Odpowi edni o
duże
dawki
pro-
mi
eni owania
są
letalne
(ś
m
ie
r-
do
tzw. choroby
poprom
iennej,
o
bjawiaj
ącej
się
nudnośc iam
i,
biegunką,
odwo-
dnien
iem,
zaburzeniami
równowagi
el
ektroli-
towej,
poraże
ni
e
m układu
nerwowego i
ś
mi
e
r­
c
i
ą.
Jednorazowa
dawka
powyżej
100
siwer-
tów
powoduje
szybką
śmi
e
rć
.
Natomiast
po
dawce
3-
4
siwertów zgon
mo
że
nas
tąpi
ć
w
c
ią­
gu
kilku tygodni
.
W
i
ęk
szość
ssaków
wykazuje
podobną
do
człowieka
w
raż
l
iwo
ść
na promie-
niowanie,
jedynie
ni
eto
perze
z
no
szą
duże
jego
dawki. Jeszcze
mni
ej
wrażl
i
we
na promi
eni
o-
wa
ni
e
są
orga
ni
zmy
prym
ity\'1lle.
Na
szczęśc
i
e
promieniowanie
ma
swoj e
po-
zytywne strony, co
wykorzystano w
badaniach
biologicznych
i
w
radi
oterapii
.
Jest
to
d
z
iał
medycyny
zajmujący s
ię
lecze-
ni
em
chorób
nowotworowych
za
po mocą
pro-
mieniowania
joni
zuj
ącego.
Komórki nowotwo-
rowe
okazały
s
i
ę
bardziej
w
raż li
we
na promie-
niowanie od
otaczających
je
zdrowych
tkanek
.
Źródłami
promieniowani
a
są
naturalne
i
sztucz-
nie otrzymane
izotopy promieni
otwórcze.
Sztucznie
otrzymane
promi
eniotwórcze
izo-
topy
jodu
stosuje
s
i
ę
w
diagnostyce i
leczeniu
chorób
tarczycy.
Natomiast
promieniotwórcze
izotopy wodoru,
węgla
i fosforu
wykorzystuj
e
s
i
ę
w
badaniach
biochemi
cznych.
Ważn
e
biolo-
g
iczni
e
zw
iązki
,,znakuje
s
i
ę",
wp
rowad
zając
do
ni
ch
atomy promieniotwórcze, podaje orga-
nizmo m
i
ś
l
ed z
i
ich
losy
w przem
ianach
meta-
bo
licznyc
h.
tclne).
Prowadzą

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin