كاربردهاي عملياتي راديواكتيويته و تابش‌هاي هسته‌اي 2
تا سالهاي 1860 كار پيشرو دالتون منجر به كشف بيش از 60 عنصر شيميايي و دانش جديد و كاملي براي هدايت به سمت فرمولاسيوني بنام جدول تناوبي عناصر گرديد. براي افزودن تنها چند كلمه در تاريخ آن، مندليو ترتيب عناصر شيمايي را در سال 1869 منتشر نمود. وي آنها را با اوزان اتمي تنظيم كرده كه بطور قابل قبولي شناخته شده بودند. عقيده او اين بود كه تشابهات و اختلافات در خواص عناصر را با تقسيم آنها به دوره‌ها و گروه‌ها مي‌توان نشان داد. تا ظهور تئوري كوانتوم در اواخر سالهاي 1920 دوره ها و گروه‌هاي مندليو بصورت تئوري توضيح داده نشد. هر چند تئوري جدول مندليو و ماير درك قابل ملاحظه‌اي را به اثبات رساند، ولي دانش جديد و ريشه‌اي را كه در انتهاي قرن نوزدهم حاصل شد، پيش بيني نكرده بود. اولين پديده كاملاً توضيح ناپذير در انتهاي سال 1895 زماني رخ داد كه رونتگن پروفسور فيزيك در دانشگاه ورس بورگ، آلمان، پرتوهايX ، يعني پرتوهاي اساساً نامعلوم را بنحو مقتضي كشف نمود. كشف دوم نيز بهمان صورت قبل توضيح ناپذير بود. پرفسور بكرل در سال 1896 در كشور فرانسه و در دانشگاه پاريس كشف نمود كه اورانيوم اين عنصر شناخته شده تابش‌های پرنفوذ و اسرارآميزي همانند پرتوهاي X گسيل مي‌كند، خاصيتي كه بعدها به نام راديواكتويته معروف شد. با طلوع قرن جديد دو تئوري كاملاً انقلابي ظاهر شد. تئوري كوانتوم، كه مرحله اول آن در سال 1900 بوسيله پرفسور پلانك در برلن آلمان ارائه شد، و تئوري نسبيت خاص، توسط آلبرت اينشتين و در سال 1905 ارائه شد، و در آن، موضوع "انرژي داراي جرم است" پيش بيني و منتشر گردید. اين اكتشافات چرخش بنيادي جديدي را در علوم فيزيكي قرن بيستم ايجاد كرد. در ادامه كار بكرل، دانشجوي او(ماري كوري) در سال 1898 دو عنصر راديواكتيو ديگر را كشف نمود و نام‌هاي پلونيوم( بخاطر كشور زادگاهش لهستان ) و راديوم( بخاطر نام تابش كننده ) روي آنها گذاشت وي همچنين تابش‌های α و β (نامگذاري شده بوسيله خودش) به عنوان ذرات باردار گسيل شده بوسيله راديوم و دختر هسته‌هايش را شناسايي نمود. يك سال قبل از آن در سال 1879، جي. جي تامسون، پرفسور دانشگاه كمبريج انگلستان الكترون را كشف نمود. وي آن را اتم الكتريسيته ناميد و بعداً به عنوان اساس كليه پديده‌هاي الكتريكي شناخته شد. مهم‌ترین پيشرفت‌هاي مربوط به راديو اكتيويته بوسيله ارنست راترفورد نيوزلندي، پرفسور فيزيك دانشگاه منچستر در انگلستان، بوقوع پيوست. تحقيقات در دهه اول قرن بيستم بوسيله پرفسور راترفورد و دانشجويان همكار وي اچ . گايگر و اي مارلسون شروع شد. ذرات αگسيل شده بوسيله راديوم بصورت پرتابه براي اين آزمايش بكار رفت. اگرچه تقريباً براحتي از ورقه فلزي نازك عبور كرده، جزء كوچكي از آن در واقع تا 180 درجه پس پراكنده شدند. اين نتايج به تئوري پذيرفته شده ساختار اتمي پرفسور تامسون كه با پراكندگي برگشته ذراتα از ورقه هاي فلزي نازك مغاير بود رد شد. سپس راترفورد يك تئوري ارائه نمود و آن هم اين بود كه آهنگ بسيار پايين ذرات پراكنده برگشتي مشاهده شده در صورتي مي‌تواند توضيح داده شود كه اتم‌ها داراي ذرات بينهايت كوچك و چگال كه آنرا پروتون ناميدند، باشند و در فاصله باردار بسيار بزرگ با تعداد يكسان الكترون‌هاي با بار منفي بسيار سبك(لذا اتم در حال خنثي) ولي خالي از جرم احاطه شده‌اند. عليرغم موفقيت‌هاي بدست آمده، راترفورد قادر به توضيح اين رويداد كه يك هسته حاوي ذرات باردار مثبت با داشتن نيروي دافعه كولوني كه بينهايت قوي بوده و اينكه اين هسته در حجم كوچكي قرار می‌گیرد نبود. وي همچنين قادر به توضيح تئوري الكترو مغناطيسي ماكسول در مورد اينكه كه چگونه الكترو‌‌ن‌ها می‌توانند در مولكول‌هاي پايدار بجاي كشيده شدن بطرف پروتون‌هاي با بار مخالف و مثبت در مدارهاي پايدار خود باقي بماند باشد. در حاليكه اين تئوري بوسيله آزمايشات متعدد ارزيابي شده بود. راترفورد، بور، هايزنبرگ، چادويك، ديراك، و ديگر فيزيكدان‌هاي مشهور كه اكثراً برنده جايزه نوبل بوده‌اند، طي سالهاي 1920 و 1930 بشدت كار كردند تا خواص اتم‌ها و فروپاشي آنها بوسيله تئوري‌هاي كوانتوم جديد و نسبيت توضيح داده شوند.
اكتشافات مذكور قبل، راه را براي دانش كنوني بدين صورت كه هسته‌های اتمي داراي پروتون‌ها و نوترون‌ها كه بطور جمعي نوكلئون‌ها ناميده شده باز كردند. همچنين هر نوكلئون حاوي سه ذره كوچكتر بنام كوارك‌ها هستند ولي از ساختار كوارك در بخش‌هاي زير صرف نظر می‌شود.
منبع خبر: نام كتاب:كاربردهاي عملياتي راديواكتيويته و تابش‌هاي هسته‌اي
مترجمين: سيدپژمان شيرمردي – محمد قنادي مراغه