Page 582 - Основы_химии

576 П. П. Л А З А Р Е В .

общий суммарный заряд будет положительный. Пусть из такого ядра выде­
лится один протон, или одно ядро гелия с положительным зарядом, при чем
вначале ядро не имеет скорости; тогда между выделившимся положитель­
ным ядром гелия, или протоном, и оставшейся массой положительных ядер
и электронов, имеющей положительный заряд, наступит взаимодействие, в
•силу которого ядро гелия, или протон, будет получать ускорение и при
выходе из атома получать определенную скорость; эта скорость и есть ско­
рость выходящих а-лучей.
Согласно сказанному, все а-лучи одного вещества должны иметь одну
и ту же скорость.
Совершенно иное мы имеем в В-лучах. В-лучи мы можем рассматри­
вать как результат, во-первых, превращений в ядре атома, в силу которых
выбрасывается ß-частица с определенной скоростью, и затем, как вторич­
ный процесс, воздействия -у-луча на электроны, лежащие на наружных
орбитах атомов. При этом наблюдается испускание В-лучей. Подоб­
ная точка зрепия приводит к ряду интересных и важных опытных след­
ствий.
Однако, несмотря на многие правильности в периодической системе,
закономерности Косселя не являются вполне общими, поэтому Резерфорд
и Фаянс дополняют его представление, предполагая, что ядро элементов
-состоит из ядер гелия и водорода. В самом деле, рассматривая внима­
тельно все элементы периодической системы, легко притти к заключению,
что атомный вес элементов четных порядковых номеров легко выражается
через in, между тем как для элементов с нечетными порядковыми номе­
рами атомный вес выражается приблизительно так : 4« -f- 3. Исключением
является бериллий, для которого А — 4п-\-1 (Be = 9), и азот, для которого
,1 = 4 « + 2 (N = 14).
Как легко видеть, количество ядер водорода в ядрах элементов
должно быть относительно не велико, и поэтому распадение ядер радио­
активных элементов, содержащих ядра гелия и водорода, должно давать
лишь ничтожное количество ядер водорода или положительных электронов,
ускользавших ранее от наблюдения. Резерфорду удалось открыть это новое
радиоактивное излучение, так называемые //-частицы в радии (Rd) и радии С
(RdC). Таким образом, теоретические соображения получили эксперимен­
тальную основу. Имея в виду сложное строение ядра, состоящее из ядер
гелия, водорода и электронов, мы легко можем . объяснить факт и з о ­
т о п и и — факт, что элементы с разным атомным весом могут иметь тожде­
ственные свойства, занимая одно место в системе Менделеева, в то время
как элементы с одинаковым атомным весом могут быть химически совер­
шенно различными.
В самом деле, пусть мы имеем, например, уран Uj.; его атомный
вес 238, он лежит в 6 вертикальной группе системы Менделеева, и его
порядковый номер 92. Uj. переходит при выделении а-частицы, состоя­
щей пз ядра гелия с двумя зарядами, в VX t, у которого порядковый номер
и число положительных зарядов в ядре должно быть, как понятно, на две
единицы меньше, т.-е. 90. Атомный вес его равен 238 — 4 = 234, причем,
как это всегда бывает при выделении а-частицы, полученный вновь
элемент занимает место на два столбца ниже в периодической системе.
Действительно, ѴХ 1 находится в 4-й колонне периодической системы.
Выделяя В-частицу, UX t переходит в UA^; от этого перехода атомный вес
нового элемента практически не изменяется (масса ß-частицы равна 1/1860
массы водорода), но порядковый номер возрастает на единицу 'из-за потери
одного отрицательного заряда. Элемент переходит в 5 группу периодической
•системы.