Kahor farshaxanka saddex-geesoodka ah, taas oo ah, ku saabsan helitaanka shucaaca macmalka ah

Waqti ka waqti taariikhda fiisigiska waxaa jira sannado "cajiib ah" marka dadaalka wadajirka ah ee cilmi-baarayaasha badani ay horseedaan taxane taxane ah oo horudhac ah. Haddaba waxay ahayd sannadkii 1820-kii, sannadkii korontadda, 1905-tii, sannadkii mucjisada ahaa ee Einstein afar warqadood, 1913-kii, sannadkii 1932-kii, sannadkii la xidhiidha daraasadda qaab-dhismeedka atomka, iyo ugu dambayntii, XNUMX-kii, markii baadhitaanno farsamo oo taxane ah iyo horumarro laga sameeyay. awood nukliyeer ayaa la abuuray.fiisigiska.

guur cusub

Irina, gabadha ugu weyn ee Marie Skłodowska-Curie iyo Pierre Curie, waxay ku dhalatay Paris 1897 (1). Ilaa laba iyo toban jir, waxay ku soo koray guriga, "dugsi" yar oo ay sameeyeen saynisyahano caan ah caruurteeda, oo ay ku jiraan ilaa toban arday. Macallimiintu waxay kala ahaayeen: Marie Sklodowska-Curie (fiisigiska), Paul Langevin (xisaab), Jean Perrin (chemistari), iyo cilmiga aadanaha inta badan waxaa baray hooyooyinka ardayda. Caadi ahaan casharradu waxay ka dhici jireen guryaha macallimiinta, halka carruurtu ay shaybaarada dhabta ah ku baran jireen fiisigiska iyo kimistariga.

Haddaba, baridda fiisigiska iyo kimistariga waxay ahayd helitaanka aqoonta iyadoo loo marayo hawlo la taaban karo. Tijaabo kasta oo lagu guuleysto ayaa ka farxisay cilmi-baarayaasha da'da yar. Kuwani waxay ahaayeen tijaabooyin dhab ah oo ay ahayd in la fahmo oo si taxadar leh loo fuliyo, iyo carruurta ku jirta shaybaarka Marie Curie waa inay noqdaan kuwo ku dayasho leh. Aqoonta aragtida sidoo kale waxay ahayd in la helo. Habkan, sida ka muuqata masiirka ardayda dugsigan, oo markii dambe noqday saynisyahano wanaagsan oo heer sare ah, ayaa noqday mid waxtar leh.

2. Frederic Joliot (sawirka Harcourt)

Waxaa intaa dheer, Irena awoowe aabbaheed, oo ah dhakhtar, wuxuu waqti badan u huray inanta agoonka ah ee aabbihiis, isagoo ku raaxaysanaya oo dhammaystiraya waxbarashadeeda sayniska dabiiciga ah. 1914, Irene waxay ka qalin jabisay hormuudka Collège Sévigne waxayna gashay kuliyada xisaabta iyo sayniska ee Sorbonne. Tani waxay ku soo beegantay bilawgii dagaalkii koowaad ee aduunka. 1916 waxay ku biirtay hooyadeed waxayna si wada jir ah u abaabuleen adeeg shucaac ah oo ka tirsan Laanqeyrta Cas ee Faransiiska. Dagaalkii ka dib, waxay heshay shahaadada koowaad ee jaamacadda. Sannadkii 1921-kii, shaqadeedii ugu horreysay ee cilmiyeed ayaa la daabacay. Wuxuu u heellan yahay go'aaminta tirada atomiga ee chlorine ee macdanta kala duwan. Hawlaheeda dheeraadka ah, waxay si dhow ula shaqeysay hooyadeed, iyada oo la tacaaleysa shucaaca. Qalinjabinteedii dhakhtarka, oo la difaacay 1925, waxay baratay qaybaha alfa ee ay sii daysay polonium.

Frederic Joliot ku dhashay 1900 in Paris (2). Laga soo bilaabo da'da siddeedaad wuxuu ku biiray dugsiga So, wuxuu ku noolaa dugsi boodhin ah. Xiligaas waxa uu ka door bidi jiray ciyaaraha oo uu ka doorbidi jiray waxbarashada gaar ahaan kubada cagta. Ka dib waxa uu galay laba dugsi sare. Sida Irene Curie, wuxuu hore u waayay aabihiis. 1919kii wuxuu ku baasay imtixaankii École de Physique et de Chemie Industrielle de la Ville de Paris (Dugsiga Fiisigiska Warshadaha iyo Kiimikada Warshadaha ee magaalada Paris). 1923kii ayuu ka qalin jabiyay. Professor Paul Langevin, wuxuu bartay Frederick awoodiisa iyo wanaaggiisa. Ka dib 15 bilood oo adeegga milatariga ah, amarkii Langevin, waxaa loo magacaabay kaaliyaha shaybaadhka shakhsi ahaaneed ee Marie Skłodowska-Curie ee Machadka Radium oo uu deeq ka helay Rockefeller Foundation. Halkaa waxa uu kula kulmay Irene Curie, 1926-kii dhalinyaradii ayaa guursaday.

Frederick waxa uu dhammaystay qalin-jabinta dhakhtarka ee ku saabsan elektrochemistry ee walxaha shucaaca 1930-kii. Wax yar ka hor, wuxuu mar horeba danihiisa diiradda saaray cilmi-baarista xaaskiisa, ka dib markii uu difaacay Frederick's doctoral dissertation, waxay horey u wada shaqeeyeen. Mid ka mid ah guulahoodii ugu horreeyay ee muhiimka ahaa waxay ahayd diyaarinta polonium, taas oo ah il xooggan oo ka mid ah qaybaha alfa, i.e. helium nuclei.(₂⁴Isaga). Waxay ka bilaabeen boos mudnaan leh oo aan la dafiri karin, sababtoo ah waxay ahayd Marie Curie oo siisay gabadheeda qayb weyn oo polonium ah. Lew Kowarsky, oo ah wada shaqayntoodii dambe, ayaa ku tilmaamay sidan soo socota: Irena waxay ahayd "farsamo yaqaan aad u fiican", "waxay u shaqeysay si aad u qurux badan oo taxadar leh", "waxay si qoto dheer u fahantay waxa ay sameyneyso." Ninkeeda waxa uu lahaa "male ka sii dhaldhalaalaya, oo aad u kacsan". "Si fiican ayay isu dhammaystireen wayna garanayeen." Marka laga eego dhinaca taariikhda sayniska, ugu xiisaha badan iyaga waxay ahaayeen laba sano: 1932-34.

Waxay ku dhawaadeen inay ogaadaan neutron-ka

"Ku dhawaad" waxay samaysaa farqi weyn. Waxay ogaadeen xaqiiqadan murugada leh isla markiiba. 1930-kii magaalada Berlin, laba Jarmal ah - Walter Bothe i Hubert Becker - waxa la bartay sida atamka iftiinka u dhaqmaan marka ay duqeeyaan qaybo alfa ah. Gaashaanka Beryllium (₄⁹Be) marka lagu duqeeyo qaybo alfa ah oo ay sii daayaan shucaaca tamarta sare leh. Sida laga soo xigtay tijaabiyeyaashu, shucaacani waa inuu ahaadaa shucaac korantada oo xooggan.

Marxaladdan, Irena iyo Frederick waxay la tacaaleen dhibaatada. Isha ay ka soo jeedaan walxaha alfa ayaa ahaa kuwii abid ugu xoogga badnaa. Waxay isticmaaleen qolka daruuraha si ay u eegaan alaabta falcelinta. Dhamaadkii Janaayo 1932, waxay si cad ugu dhawaaqeen inay ahayd fallaadhaha gamma ka soo saaray borotoonnada tamarta sare leh ee walaxda ay ku jirto hydrogen. Weli may fahmin waxa gacantooda ku jira iyo waxa dhacaya.. Akhriska kadib James Chadwick (3) Cambridge isla markiiba wuxuu bilaabay inuu shaqeeyo, isagoo u maleynaya inaysan ahayn shucaaca gamma, laakiin neutrons uu saadaaliyay Rutherford dhowr sano ka hor. Tijaabooyin is daba joog ah ka dib, waxa uu ku qancay fiirsashada Neutron-ka oo uu ogaaday in cufkiisu la mid yahay kan proton-ka. Febraayo 17, 1932, wuxuu u gudbiyay joornaalka Nature qoraal cinwaankiisu yahay "Jiritaanka suurtagalka ah ee Neutron."

Dhab ahaantii waxa ay ahayd neutron, inkasta oo Chadwick uu rumaysnaa in neutron uu ka kooban yahay borotoon iyo elektaroonig. Sannadkii 1934kii ayuun buu fahmay oo caddeeyay in neutronku yahay qayb hoose. Chadwick waxaa la siiyay Nobel Prize ee Fiisigiska 1935. Inkasta oo la ogaaday in ay seegeen daahfurka muhiimka ah, Joliot-Curies waxay sii wadeen cilmi-baaristooda aaggan. Waxay xaqiiqsadeen in falcelintani ay soo saartay fallaadhaha gamma marka lagu daro neutrons, sidaas darteed waxay qoreen falcelinta nukliyeerka:

, halkaas oo Ef ay tahay tamarta gamma-quantum. Tijaabooyin la mid ah ayaa lagu sameeyay ₉¹⁹F.

Furitaanku waa seegay mar kale

Dhowr bilood ka hor inta aan la helin positron, Joliot-Curie wuxuu lahaa sawirro, waxyaabo kale, waddo qalloocan, sida haddii ay tahay elektaroon, laakiin u leexday jihada ka soo horjeeda elektarooniga. Sawirrada waxaa lagu qaaday qol ceeryaamo ah oo ku dhex yaal goob birlab ah. Iyagoo taas ka duulaya, lammaanuhu waxay ka wadahadleen elektaroonnada laba jiho u socda, min isha iyo isha. Dhab ahaantii, kuwa la xidhiidha jihada "ujeedka isha" waxay ahaayeen positrons, ama elektaroonno togan oo ka fog isha.

Dhanka kale, gudaha Mareykanka xagaagii dambe ee 1932-kii, Carl David Anderson (4) oo ah wiil ay dhaleen soo-galootiga Iswidhishka, waxa uu wax ku bartay falaadhaha cosmic ee qolka daruuraha oo ay saamaysay goob birlab ah. Fallaadhaha koosmiga ah ayaa ka imanaya dhulka bannaanka. Anderson, si loo hubiyo jihada iyo dhaqdhaqaaqa walxaha, gudaha qolka waxay soo mareen qaybaha iyada oo loo marayo saxan bir ah, halkaas oo ay lumiyeen xoogaa tamar ah. Ogosto 2, wuxuu arkay raad, kaas oo uu shaki la'aan u fasiray inuu yahay elektaroonig togan.

Waxaa xusid mudan in Diraac uu hore u saadaaliyay jiritaanka aragtiyeed ee qayb noocan oo kale ah. Si kastaba ha ahaatee, Anderson ma raacin wax mabaadi'da aragtida ah ee daraasaddiisa fallaadhaha cosmic. Xaaladdan oo kale, wuxuu daahfurkiisa ku tilmaamay shil.

Mar labaad, Joliot-Curie waa in ay u adkaysato xirfad aan la dafiri karin, laakiin waxay samaysay cilmi-baaris dheeraad ah oo ku saabsan aaggan. Waxay ogaadeen in sawir-qaadayaasha gamma-ray ay ku lumin karaan meel u dhow xudunta culus, samaynta lammaane elektaroonig ah, oo sida muuqata waafaqsan qaacidada caanka ah ee Einstein E = mc2 iyo sharciga ilaalinta tamarta iyo tamarta. Ka dib, Frederick laftiisu wuxuu caddeeyey inay jirto hab lagu waayi karo lammaane elektaroonig ah, taasoo keenaysa laba gamma. Marka laga soo tago positrons-ka lammaaneyaasha elektarooniga ah, waxay lahaayeen positrons fal-celinnada nukliyeerka.

5. Shirweynihii toddobaad ee Solvay, 1933kii

Ku fadhiistay safka hore: Irene Joliot-Curie (labaad ee bidix),

Maria Skłodowska-Curie (shanaad bidix), Lise Meitner (labaad dhanka midig).

shucaac macmal ah

Helitaanka shucaaca macmalka ah ma ahayn fal degdeg ah. Bishii Febraayo 1933, adoo garaacaya aluminium, fluorine, ka dibna sodium oo leh qaybo alfa ah, Joliot wuxuu helay neutrons iyo isotopes aan la garanayn. Bishii Luulyo 1933, waxay ku dhawaaqeen, iyaga oo ku iftiiminaya aluminium alfa qaybo, waxay arkeen ma aha oo kaliya neutrons, laakiin sidoo kale positrons. Sida laga soo xigtay Irene iyo Frederick, positron-yada ku jira falcelintan nukliyeerka ah ma aysan sameyn karin natiijada sameynta lammaanaha elektaroonigga ah, laakiin waxay ahayd inay ka yimaadaan nukleus atomiga.

Shirkii toddobaad ee Solvay (5) wuxuu ka dhacay Brussels Oktoobar 22-29, 1933. Waxaa loogu yeeraa "qaab-dhismeedka iyo hantida nukliyeerka". Waxa ka soo qayb galay 41 culimo culuumta fiisigiska ah oo ay ku jiraan khubarada ugu caansan ee arrintan ku takhasusay caalamka. Joliot ayaa ka warbixiyey natiijooyinka tijaabadooda, isagoo sheegay in boron iyo aluminium ku iftiiminaya fallaadhaha alfa ay soo saaraan neutron oo leh positron ama proton.. Shirkaan Lisa Meitner Waxay sheegtay in tijaabooyin isku mid ah oo lagu sameeyay aluminium iyo fluorine, aysan helin natiijo isku mid ah. Marka la fasiro, iyadu ma aysan la wadaagin ra'yiga lamaanaha Paris ee ku saabsan dabeecadda nukliyeerka ee asalka positrons. Si kastaba ha ahaatee, markii ay ku soo noqotay shaqada Berlin, waxay mar kale samaysay tijaabooyinkan, iyo 18-kii November, warqad ay u dirtay Joliot-Curie, waxay qirtay in hadda, ra'yigeeda, positrons dhab ahaantii ka soo baxaan xudunta.

Intaa waxaa dheer, shirkan Francis Perrin, asxaabtooda iyo saaxiibka wanaagsan ee Paris, ayaa ka hadlay mawduuca positrons. Tijaabooyinka waxaa la ogaadey inay heleen spectrum joogto ah oo ah positrons, oo la mid ah spectrum of particles beta ee suuska shucaaca dabiiciga ah. Falanqaynta dheeraadka ah ee tamarta positrons iyo neutrons Perrin waxay soo gebogebaysay in laba qiiqa lagu kala saaro halkan: marka hore, qiiqa neutrons, oo ay weheliyaan samaynta nukleus aan xasilloonayn, ka dibna qiiqa positrons ee xuduntan.

Shirka ka dib Joliot waxay joojisay tijaabooyinkan muddo ku dhow laba bilood. Kadibna, bishii Diseembar 1933, Perrin wuxuu daabacay fikraddiisa arrintan. Isla mar ahaantaana, sidoo kale December Enrico Fermi waxay soo jeedisay aragtida suuska beta. Tani waxay u adeegtay aasaas aragtiyeed oo loogu talagalay tarjumaadda khibradaha. Horraantii 1934-kii, lammaanaha ka yimid caasimadda Faransiiska ayaa dib u bilaabay tijaabintooda.

Sida saxda ah Janaayo 11, galabnimadii Khamiista, Frédéric Joliot wuxuu qaatay biibiile aluminium ah wuxuuna ku qarxiyay walxaha alfa muddo 10 daqiiqo ah. Markii ugu horeysay, waxa uu u isticmaalay miiska Geiger-Muller si loo ogaado, ee ma ahayn qolka ceeryaanta, sidii hore. Waxa uu la yaabay in uu ogaaday in markii uu ka saaray isha walxaha alfa ee foornada, tirinta positrons ma joogsan, xisaabiyeyaasha ayaa sii waday inay muujiyaan, kaliya tiradooda ayaa hoos u dhacday. Waxa uu go'aansaday in nolosha badhkeed ay noqoto 3 daqiiqo iyo 15 ilbiriqsi. Kadibna waxa uu yareeyay tamarta alfa-ga ku soo dhacaya bireedka isaga oo dhigay bireega rasaasta jidkooda. Oo waxay heshay positrons yar, laakiin nolosha badhkii waxba isma beddelin.

Kadibna waxa uu isku tijaabiyey boron iyo magnesium, waxaanu ku helay nafo kala badh 14 daqiiqo iyo 2,5 daqiiqo, siday u kala horreeyaan. Ka dib, tijaabooyinka noocan oo kale ah ayaa lagu sameeyay hydrogen, lithium, carbon, beryllium, nitrogen, oxygen, fluorine, sodium, calcium, nikkel iyo silver - laakiin ma uusan arkin dhacdo la mid ah sida aluminium, boron iyo magnesium. Geiger-Muller counter ma kala saaro qaybaha togan iyo kuwa taban, sidaas darteed Frédéric Joliot ayaa sidoo kale xaqiijiyay in ay dhab ahaantii la macaamilaan elektaroonnada togan. Dhinaca farsamada ayaa sidoo kale muhiim u ah tijaabadan, tusaale ahaan, joogitaanka ilo xooggan oo alfa ah iyo isticmaalka xisaabiyaha walxaha xasaasiga ah, sida miiska Geiger-Muller.

Sida ay horey u sharaxday lamaanaha Joliot-Curie, positrons iyo neutrons ayaa la sii daayaa isku mar marka la eego isbeddelka nukliyeerka ee la arkay. Hadda, ka dib talooyinka Francis Perrin iyo akhrinta tixgelinta Fermi, lammaanuhu waxay soo gabagabeeyeen in fal-celinta nukliyeerka ee ugu horreysay ay soo saartay nucleus aan xasilloonayn iyo neutron, oo ay ku xigto beta oo lagu daray qudhunka nukleus aan xasilloonayn. Markaa waxay qori karaan falcelinta soo socota:

Joliot-yadu waxay ogaadeen in isotopes-ka shucaaca ah ee ka dhashay ay leeyihiin nolol aad u gaaban oo kala badh ah oo ka jirta dabeecadda. Waxay natiijadooda ku dhawaaqeen Janaayo 15, 1934, maqaal cinwaan looga dhigay "Nooca Cusub ee Raadiyaha". Horraantii Febraayo, waxay ku guuleysteen inay aqoonsadaan fosfooraska iyo nitrogen labadii fal-celin ee ugu horreeyay ee tirada yar ee la ururiyay. Wax yar ka dib waxaa jiray waxsii sheeg ah in isotopes badan oo shucaac ah lagu soo saari karo falcelinta duqeynta nukliyeerka, sidoo kale iyadoo la kaashanayo protons, deuterons iyo neutrons. Bishii Maarso, Enrico Fermi wuxuu sameeyay sharad ah in falcelinta noocan oo kale ah dhawaan la fulin doono iyadoo la adeegsanayo neutrons. Isla markiiba wuu ku guulaystay sharadka laftiisa.

Irena iyo Frederick ayaa 1935 lagu guddoonsiiyay abaalmarinta Nobel Prize ee Kimistariga "isku-darka walxaha cusub ee shucaaca". Daah-furkaani wuxuu u gogol xaarayey soo saarista isotopes-ka shucaaca ah ee macmalka ah, kuwaas oo helay codsiyo badan oo muhiim ah oo qiimo leh oo ku saabsan cilmi-baarista aasaasiga ah, daawada, iyo warshadaha.

Ugu dambeyntii, waxaa mudan in la xuso physicists ka USA, Ernest Lawrence asxaabtiisa Berkeley iyo cilmi-baarayaal ka socda Pasadena, oo uu ka mid ahaa Pole oo ku jiray tababar shaqo. Andrzej Soltan. Waxaa la arkay tirinta garaaca garaaca miisaska, in kasta oo xawaarehu uu hore u joojiyay shaqada. Ma ay jeclayn tirintan. Si kastaba ha ahaatee, ma aysan garan in ay la tacaalayaan dhacdo cusub oo muhiim ah iyo in ay si fudud u waayeen helitaanka shucaaca macmal ah ...