2015-02-04
605
В 1922 г. ученому была присуждена Нобелевская премия по химии «за сделанное им с помощью им же изобретенного масс-спектрографа открытие изотопов большого числанерадиоактивных элементов и за формулирование правила «целыхчисел».
От Шведской королевской академии наук Астона представлял Г.Сёдербаум. Он сказал: «Благодаря сделанному Астону открытию загадка, свыше ста лет занимавшая умы химиков, наконец разгадана и тысячелетиями волновавшее человечество предположение подтвердилось».
Верный своему девизу «Еще, еще и еще раз проверь!», Ф. Астон разработал более крупные и мощные масс-спектрографы (1927 - 35 г.г.), с помощью которых он смог измерять очень малые отклонения от правила целых чисел. Ученый объяснил эти отклонения потерей атомной массы в результате ее превращения в энергию связи между частицами внутри ядра (дефект массы ядра).
Чем более тесно связаны заряды ядер, тем в большей степени величина отклонения их масс зависит от суммы их индивидуальных масс. Измерив эти отклонения, Астон проставил их напротив порядковых номеров многих элементов. Результаты его исследований способствовали пониманию распространенности и стабильности элементов, а позднее и процесса освобождения атомной энергии из ядра атома.
Итак, практически все элементы периодической системы Д.И.Менделеева имеют несколько изотопов. При этом их химические свойства довольно близки. А физические могут кардинально отличаться. Это связано с различным эффектом насыщения ядер, и, следовательно, величиной дефекта массы ядра и ядерных сил сцепления между нуклонами.
В связи с этим изотопы одного и того же химического элемента могут быть как стабильными, так и нестабильными, т.е. радиоактивными. Целый ряд элементов представлен только нестабильными изотопами (радон, полоний, все актиноиды и др.). Следует отметить тот факт, что из около 2000 известных науке изотопов только 400 являются стабильными.
