Page 581 - Основы_химии

С Т Р О Е Н И Е А Т О М А И М О Л Е К У Л Ы . 575-

где п целое число. Так как 4 есть атомный вес (или масса ядра) гелия,
то естественно напрашивается представление, что ядра по крайней мере
части элементов состоят из ядер гелия. Так как ядро гелия имеет два
положительных заряда, то порядковый номер JV тех же элементов должен
быть равен N—2n или отсюда A = 2N. Эти соотношения легко видеть
I
из таблицы .
Т А Б Л И Ц А I .

Э л е м е н т ы С О Ne Mg s, S

ІѴ 6 8 10 12 14 16
.1 12 16 20 24 28 32
n 3 4 5 6 7 8

Этот ряд элементов содержит таким образом в ядре от 3 до 8 ядер-
гелия. Если итти дальше в периодической системе, то мы должны бы
были иметь элемент с 9 ядрами гелия в центральном ядре, но такогс-
элемента нет. Следующим элементом будет элемент с 10 ядрами гелия и,
след., с атомным весом 40.
Таких элементов оказывается два. Один из них кальций, имеющий
порядковое число 20, подходит к правилу Косселя, удовлетворяя соотноше­
ние A = 2N; вторым элементом является аргон, у которого порядковый
номер на две единицы меньше (18), так что для него A = 2N-\- 2Z, где
в данном случае Z = 2.
Коссель полагает, что объяснение этому обстоятельству можно искать
в том, что в ядре на ряду с ядрами гелия, определяющими атомный вес,
могут быть и отрицательные электроны, понижающие заряд центрального
ядра и, след., понижающие порядковый номер элемента. Допустим, что
ядро аргона состоит из 10 ядер гелия и двух электронов, тогда атомный вес
будет 40, и порядковый номер, равный числу положительных зарядов ядра,
равен 18 (20 — 2), т.-е. мы получаем объяснение существующему факту;
далее Коссель разбирает ряд элементов в системе Менделеева и приходит
к заключению, что Z, определяющее число электронов в ядре, растет
в периодической системе, при чем связь Z я А гиперболическая.
Рассматривая в ряду радиоактивных элементов связь числа электро­
нов в ядре 2Z и явления распада, Коссель приходит к выводу, что чем
относительно выше число электронов в ядре атома, тем быстрей происходит
распад ядра с выделением ß-лучей и тем труднее, вероятно, распадение
с выделением а-лучей.
Прекрасный пример представляет плеяда тория: член с наибольшим
содержанием электронов в ядре есть 13Х и он излучает ß-лучи, и для него
продолжительность времени распада на половину равна t = 23,6 дня.
Следующий член, содержащий меньше электронов, торий, излучает а-лучи,
и распад его медленнее, так что f = 2,5-10 1 0 лет. Следующие члены дают
более быстрое распадение с излучением а-частиц [ионий (Io) t = 1,4 -10*
лет и RdTh / = 2,9 лет].
Весьма интересно, что скорость выделяющихся а-частиц может быть
црѳдвычислена и вычисление показывает хорошее совпадение с опытом.
Основы этого расчета таковы: пусть мы имеем ядро, состоящее из положи­
тельных ядер и отрицательных электронов, при чем первых больше, так что