Page 602 - Основы_химии

596 H. A. Ш И Л О В.

с учениками в Америке) проверили это предположение на опыте и полу­
чили для атомного веса свинца, добытого из минерала, .содержащего только
уран, но не торий (ураносвинец), наиболее точное число — 206,09, тогда как
свинец из минерала, содержащего по возможности только торий, но не уран
(торносвинец) обнаружил атомный вес 207,9. Это служит прекрасным опыт­
ным подтверждением теоретических выводов. Определение атомных весов
радио-и торио-свинца было вместе с тем первой экспериментальной повер­
кой теории изотопов (1916).
11. Р а д и о а к т и в н ы е э л е м е н т ы и п е р и о д и ч е с к и й з а к о н .
Если мы примем во внимание теорию строения атомов (см. выше
стр. 567), согласно которой порядковое число элемента определяет собой
число положительных зарядов атомного ядра, и признаем, что не только
о-частица, но и B-частица при радиоактивных процессах вылетают при
распаде каждого атома по о д н о й из атомного ядра, то вылет а-частицы
должен вызвать уменьшение числа положительных зарядов ядра на 2 еди­
ницы, т.-е. на столько же понизить порядковый номер элемента и при этом
уменьшить атомный вес элемента на 4 единицы (масса а-частицы в еди­
ницах атомного веса). Вылет В-частицы из атомного ядра, благодаря уда­
лению при этом одного отрицательного заряда, должен напротив увеличить
число положительных зарядов в ядре на 1 единицу и соответственно по­
высить порядковый номер элемента, практически не меняя его атомного
веса в виду малой массы В-частицы (электрона). Порядковый номер опре­
деляет собой место элемента в периодической системе и принадлежность
его к определенной группе. Отсюда нетрудно видеть, что вылет а-частицы
из атома вызывает образование атома нового элемента, стоящего на две
группы ниже, а вылет В-частицы — атома нового элемента, стоящего на одну
группу выше (при этом нулевая группа рассматривается вместе с 8-й).
Это правило было впервые формулировано независимо друг от друга Содди
и Фаянсом. В согласии с этим правилом радий, элемент II группы, при
а-превращении образует эманацию радия — элемент нулевой группы, ионий —
изотоп тория (IV группа) при таком же превращении образует радий
(II группа), RdD — изотоп свинца (IV группа) после двух последовательных
ß-превращений приводит к полонию (VI группа). Очевидно два, следующие
друг за другом, B-превращения дают обратный результат, отвечающий
одному а-превращению (так, напр., Ш после одного а-превращения (UI-^-UA",)
и 2-х последовательных ß-превращений (UA^—»-UXj —*- Uli) приходит к Uli,
который изотопен с исходным UI, т.-е. имеет тот же порядковый номер (92)
и то же место в системе, но должен иметь атомный вес на 4 единицы ниже
(234 вместо 238), чем Ш. На основании мысли Содди и Фаянса можно
наметить, к какой группе периодического закона должен принадлежать
каждый из элементов серии урана, тория и актиния. Правильность такого
вывода можно установить на тех элементах серий, принадлежность которых
к той или иной группе периодической системы определяется непосредственно
общим химическим характером элемента: напр. радий как экабарий; эма­
нация радия как экаксенон; радий D как изотоп свинца; ионий как изотоп
тория; полоний как двителлур; и далее мезоторий 1 как изотоп радия;
эманации тория и актиния как изотопы эманации радия; протактиний,
как экатантал. Даже для кратковечных и потому мало доступных по своему
количеству элементов удается иногда установить принадлежность к той или
иной группе путем изучения изотопии (напр. RdD и свинец) и аналогии
или родства с известными элементами (как напр. тантал и протактиний,
окпси Асо0 3 и Fe 3 0 3 ). То же достигается путем исследования влияния фи­
зических и химических агентов на элементы радиоактивного осадка (о чем
можно судить по изменению при 'известных воздействиях суммарного хара-