Chương 2 : CẤU TẠO NGUYÊN TỬ - HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ
đầu tiên được khám phá vào năm 1896 bởi nhà bác học người Pháp là Antoine Henri Becquerel nhờ hiện tượng muối urani làm đen giấy ảnh Sau này khi đi sâu nghiên cứu hiện tượng phóng xạ, Marie Curie đã chứng minh được cường độ phóng xạ của một nguyên tố chỉ phụ thuộc vào khối lượng của nguyên tử của nguyên tố đó (tức là số nguyên tử của nguyên tố) mà không phụ thuộc vào những yếu tố khác như dạng hợp chất, nhiệt độ, áp suất. Vì vậy tính phóng xạ có tính nguyên tử. Nếu cho chùm tia bức xạ có tính phóng xạ qua từ trường thì nó được tách thành 3 phần : + Tia α hơi bị lệch về phía bản âm, chứng tỏ tia α mang điện tích dương. + Tia β bị lệch mạnh về phía bản dương, chứng tỏ tia β mang điện tích âm. + Tia γ đi thẳng không bị lệch về phía nào, chứng tỏ tia γ không mang điện tích. Các tia α sau này được Rutherford khám phá : nó chính là hạt nhân của 42 He2+. Tia α có khả năng đâm xuyên và khả năng ion hoá cao. Các tia β là dòng electron vì nó giống tia âm cực, nó cũng có khả năng đâm xuyên và ion hoá. Các tia γ là dòng các photon có năng lượng lớn. Nó có bản chất như ánh sáng hay các tia Roentgen. Trong quá trình phóng xạ ra tia α ( 42 He), tia β ( −01 e) làm Z của nguyên tố thay đổi, nên trong khi phóng xạ thì các nguyên tố này biến đổi thành các nguyên tố khác theo một định luật xác định gọi là định luật chuyển dịch phóng xạ. Định luật chuyển dịch phóng xạ được Fajans, Soddy tìm ra vào năm 1913 : Khi phóng xạ tia α điện tích dương của hạt nhân giảm đi hai đơn vị và khối lượng nguyên tử giảm đi bốn đơn vị, vì vậy trong hiện tượng phóng xạ tia α , ta được nguyên tố đứng trước nguyên tố cũ hai ô trong bảng tuần hoàn. Khi phóng xạ tia β khối lượng hạt nhân không đổi nhưng điện tích dương của hạt nhân tăng thêm một đơn vị, như vậy trong hiện tượng phóng xạ β ta được nguyên tố dứng sau nguyên tố cũ một ô trong bảng hệ thống tuần hoàn. Còn khi phóng xạ γ thực tế không làm thay đổi điện tích cũng như số khối của nguyên tử. Để dễ hiểu ta có thể nói định luật dời chuyển cũng tuân theo sự bảo toàn các hạt : A và Z. 4 A' + Như phóng xạ α : AZ X 2 He + Z ' Y Bảo toàn A : A = 4 + A' ⇒ A' = 4 - A Z = 2 + Z' ⇒ Z' = Z - 2 Bảo toàn Z : 226 4 222 Ví dụ : 88 Ra 2 He + 86 Rn A 0 A' + Phóng xạ β : ZX −1 e + Z ' Y Bảo toàn A : A = 0 + A' ⇒ A' = A Bảo toàn Z : Z = -1 + Z' ⇒ Z' = Z + 1 40 0 40 Ví dụ : 19 K −1 e + 20 Ca Phóng xạ γ : Vì tia γ không có điện tích, không có khối lượng nên trong sự phóng xạ γ , sự biến đổi nguyên tố không xảy ra. Các sản phẩm phân rã đến lượt chúng có thể lại có tính phóng xạ - làm xuất hiện những dãy phóng xạ - nguyên tố này sinh ra nguyên tố khác. Tập hợp các nguyên tố tạo thành một dãy gọi là họ phóng xạ. Nguyên tố bắt đầu cho một dãy phóng xạ gọi là nguyên tố gốc của họ phóng xạ. • Có 3 họ phóng xạ tự nhiên và một họ phóng xạ nhân tạo. + Họ uran : 238 là nguyên tố gốc, kết thúc : 206 92 U 82 Pb 208 + Họ Thori : 232 99 Th là nguyên tố gốc, kết thúc : 82 Pb 207 + Họ Acti : 235 92 U là nguyên tố gốc, kết thúc : 82 Pb + Họ phóng xạ nhân tạo : Họ Neptun : nguyên tố gốc 237 93 Np, kết thúc :
12
209 83
Bi.
HÓA ĐẠI CƯƠNG 1