ChemStudy

Благодаря большой проникающей способности рентгеновские лучи широко применяются в медицине, так как позволяют путём просвечивания и фотографирования обнаружить внутри живого организма различные дефекты (переломы костей, опухоли и т. п. Очень “жёсткие” (т. е. характеризующиеся очень малой длиной волны) рентгеновские лучи применяются также для контрольного просвечивания металлического литья с целью обнаружения в нём внутренних пустот (“раковин”).

Рентгеновские лучи возникают при ударе быстро летящих электронов об атомы элементов, входящих в состав стекла. Если применять грубое сравнение, то это можно сопоставить с падением камня в спокойную жидкость — при таком ударе на её поверхности возникают волны. Характер последних будет при данной массе камня, его скорости, размерах и т. д. зависеть также и от свойств самой жидкости и изменится с заменой, например, воды на масло. Аналогично этому при данной скорости электрона характер рентгеновских лучей — их длина волны — будет меняться в зависимости от того, в атом какого элемента ударяется летящий электрон.

Рис. 1. Рентгеновская трубка.

Так как в состав стекла входят различные элементы, получаемое излучение содержит лучи различных длмн волн, что создаёт неудобства при пользовании им. Для избежания этого в рентгеновской трубке (рис. 1) против катода (К) устанавливается анод (А), сделанный из какого-дибо простого вещества. Попадая на его однородную поверхность, поток электронов вызывает образование рентгеновских лучей, характеризующихся некоторой определённой длиной волны.

В 1912 г. Мозли поставил перед собой задачу изучить длины волн рентгеновских лучей, получаемых от анодов, сделанных из различных химических элементов. Оказалось, что длины волн изменяются довольно закономерно, как это видно из рис. 2. При обработке результатов измерений обнаружилось, что корень квадратный из обратных значений длин волн является линейной функцией атомного номера, т. е. порядкового номера элемента в периодической системе (рис 3).

Рис. 2. Зависимость длин волн рентгеновского Рис. 3. Зависимость квадратного

излучения различных элементов от их корня из обратного значения

порядкового номера. длины волны излучения от порядкового номера элемента.

Наиболее надёжные результаты получаются при использовании жёстких рентгеновских лучей. Приметительно к ним уравнение Мозли имеет вид:

(1/l)1/2 = a(Z - 1)

где l - длина волны, Z - порядковый номер элемента в периодической системе и a - константа. Неизменность этой константы при переходе от одних элементов к другим и доказывает правильность найденного соотношения.

Теоретически следовало ожидать, что длина волны должна быть тем меньше (т. е. обратное её значение тем больше), чем больше заряд атомного ядра соответствующего элемента. Результаты опытов Резерфорда показали, что заряд ядра (Z в е-единицах) равняется приблизительно половине атомного веса. Но порядковый номер, по крайней мере для не очень тяжёлых атомов, приблизительно и равняется половине атомного веса. Всё это, вместе взятое, с очевидностью указывало на то, что положительный заряд ядра численно равен порядковому номеру элемента в периодической системе.

Таким образом, каждое ядро имеет следующие основные характеристики: заряд (Z) и массу (А). В настоящее время общепринято, что структурными составляющими всех атомных ядер (“нуклонами”) являются две более простые частицы с почти одинаковой атомной массой, близкой к 1 а.е.м. Одна из них протон (р) — несёт единицу положительного заряда, а другая — нейтрон (n) — электрически нейтральна. Структуру любого атомного ядра можно выразить простой формулой Zp + (A - Z)n, где А — округлённая до ближайшего целого числа масса атома в единицах атомных масс. Например, ядро атома фтора (Z = 9, A = 19) состоит из 9 протонов и 10 нейтронов.

УШАКОВ Константин Андреевич (1892-1967) , российский физик, аэродинамик, доктор технических наук (1934), профессор (1937). Во время Великой Отечественной войны возглавлял работы ЦАГИ по внутренней аэродинамике самолета, совершенствованию системы охлаждения авиадвигателей и др. В 1946 в ЦИАМ руководил исследованиями осевых компрессоров для газотурбинных двигателей. Премия им. Н. Е. Жуковского (1962). Государственная премия СССР (1943, 1949).

ЭЛИАШБЕРГ Герасим Матвеевич (р . 1930), российский физик-теоретик, член-корреспондент РАН (1991; член-корреспондент АН СССР с 1990). Основал труды по статистической физике и сверхпроводимости. Предсказал возможность повышения критической температуры сверхпроводимости под воздействием высокочастотного поля (1970).

ЗИНОВЬЕВ (наст . фам. Радомысльский) Григорий Евсеевич (1883-1936), политический деятель. Участник Революции 1905-07, в октябре 1917 выступал против вооруженного восстания. С декабря 1917 председатель Петроградского совета. В 1919-26 председатель Исполкома Коминтерна. В 1923-24 вместе с И. В. Сталиным и Л. Б. Каменевым боролся против Л. Д. Троцкого. В 1925 на 14-м съезде Всесоюзной коммунистической партии (большевиков) (ВКП(б)) выступил с содокладом, в котором критиковал политический отчет ЦК, сделанный Сталиным; c 1928 ректор Казанского университета, с 1931 в Наркомпросе РСФСР. Член ЦК партии в 1907-27; член Политбюро ЦК в октябре 1917 и в 1921-26. В 1934 арестован и осужден на 10 лет по сфальсифицированному делу "Московского центра"; в 1936 приговорен к смертной казни по делу "Антисоветского объединенного троцкистско-зиновьевского центра" и расстрелян.