SPLN╠N▌ SEN

A p°ece se odv∞k² sen alchymist∙ splnil. Roku 1919 anglick² fyzik Ernest Rutherford uskuteΦnil um∞lou p°em∞nu jednoho prvku na druh².

Modely atomu vodφku a kyslφku.

Rutherford ost°eloval atomy dusφku Φßsticemi alfa a zφskal atomy kyslφku. V tΘ dob∞ u₧ znal i samovolnou p°irozenou p°em∞nu jednoho prvku v druh² rozpad radia na radon.

M∞li tedy nakonec alchymistΘ pravdu? M∞li a nem∞li. M∞nit prvky (tedy nap°φklad olovo na zlato) chemickou cestou asi opravdu nejde, rozhodn∞ to dodnes neumφme. Da°φ se to ovÜem fyzice. Procesy fyzikßlnφ p°em∞ny prvk∙ jsou ovÜem tak nßkladnΘ, ₧e by se v²roba zlata tφmto zp∙sobem opravdu nevyplatila.

Roku 1930 objevili n∞meΦtφ v∞dci W. Bothe a K. Becker mimo°ßdn∞ pronikavΘ zß°enφ vznikajφcφ p°i oza°ovßnφ n∞kter²ch prvk∙ s malou atomovou hmotnostφ (nap°φklad b≤ru nebo berylia) paprsky alfa. Man₧elΘ FrΘdΘric a IrΘne Joliot-Curieovi (dcera pr∙kopnφk∙ man₧el∙ Curieov²ch s man₧elem) zjistili, ₧e toto zß°enφ dokß₧e vyrß₧et atomovß jßdra. Krßtce nato si AngliΦan J. Chadwick povÜiml, ₧e v tomto zß°enφ jsou p°φtomny dosud neznßmΘ Φßstice. Tak byly objeveny neutrony.

Na startu

P°i stovkßch sv²ch pokus∙ man₧elΘ Joliot-Curieovi jednoho dne bombardovali hlinφkov² plφÜek Φßsticemi alfa. P°i tom zjistili, ₧e v²sledn² produkt nenφ stßl², ale po n∞jakou dobu vyza°uje dalÜφ Φßstice a pak se rozpadß. Chovß se vlastn∞ jako p°irozen∞ radioaktivnφ prvek. Objev um∞lΘ radioaktivity odstartoval dlouhou pou¥ vyu₧φvßnφ jadernΘ energie.
Pou₧φvßnφ alfa Φßstic jako "st°el" s sebou nese ΦetnΘ problΘmy. Tφm hlavnφm je jejich kladn² nßboj. Pokud jimi ost°elujeme jßdro atomu, jsou p°itahovßny a tφm zpomalovßny zßporn∞ nabit²mi elektrony okolo jßdra. Zßrove≥ jsou stejn∞ (kladn∞) nabit²m jßdrem odpuzovßny. Pravd∞podobnost srß₧ky alfa Φßstice s jßdrem je tedy velmi malß. JeÜt∞ vφce klesß u prvk∙ s vyÜÜφ atomovou hmotnostφ, nebo¥ ty majφ v∞tÜφ poΦet elektron∙ v obalu a v∞tÜφ kladn² nßboj jßdra. Proto se p°i prvnφch experimentech da°ilo p°em∞≥ovat na radioaktivnφ lßtky jen lehkΘ prvky, t∞₧Üφ z∙stßvaly beze zm∞ny.
Po peΦlivΘm prostudovßnφ zprßv o objevu um∞lΘ radioaktivity zahßjil svΘ pokusy italsk² fyzik Enrico Fermi. (VÜimn∞te si kolik v∞dc∙ r∙zn²ch nßrodnostφ se u₧ v naÜφ struΦnΘ historii vyst°φdalo ve v∞d∞ hranice neexistujφ.) Ten se pokusil problΘmy s alfa Φßsticemi obejφt a vyvolat um∞lou radioaktivitu pomocφ elektricky neutrßlnφch Φßstic neutron∙. Neutrony nejsou p°itahovßny ani odpuzovßny elektrony ani jßdrem. Mohou proto ve hmot∞ urazit mnohem delÜφ drßhu ne₧ Φßstice alfa a s mnohem v∞tÜφ energiφ.
Fermiho °eÜenφ vypadß nad∞jn∞, ale mß svΘ nedostatky. Na rozdφl od Φßstic alfa nejsou neutrony vyza°ovßny z p°irozen²ch radioaktivnφch lßtek, ale jen z lßtek um∞le radioaktivnφch vznikl²ch bombardovßnφm Φßsticemi alfa. Zdrojem neutron∙ mohou b²t dokonce jen n∞kterΘ um∞lΘ radioaktivnφ prvky. Navφc se p°i bombardovßnφ uvolnφ na sto tisφc Φßstic alfa pouh² jedin² neutron. A tak malΘ mno₧stvφ uvol≥ovan²ch neutron∙ vß₧n∞ zpochyb≥ovalo ·sp∞ch Fermiho nßpadu.

Nov² prvek ?

Fermi ovÜem nebyl mu₧, kter² by se lehce vzdßval. Jako zdroj pou₧il radon vznikajφcφ p°irozen²m rozpadem radia. Radon je radioaktivnφ a uvol≥uje Φßstice alfa. Plynn² radon kontaktoval Fermi s prßÜkov²m beryliem. To se stalo radioaktivnφm a uvol≥ovalo neutrony. Neutrony z berylia bombardoval Fermi postupn∞ vÜechny prvky Mend∞lejevovy tabulky. Prvnφ v²sledky se dostavily a₧ u fluoru, ale skuteΦn² ·sp∞ch p°inesl teprve uran.

Uran

P°i bombardovßnφ uranu (v Mend∞lejevov∞ tabulce mß Φφslo 92) se ukßzalo, ₧e vznikl² produkt je radioaktivnφ, obsahuje n∞kolik aktivnφch prvk∙ a navφc jeden z nich neodpovφdß ₧ßdnΘmu z dosud znßm²ch prvk∙. Na prvnφ pohled se zdßlo, ₧e novinß°, kter² p°i zprßv∞ o Fermiho v²zkumech pou₧il titulek: "Itßlie vyrßbφ 93. prvek bombardovßnφm uranu", mß pravdu.
Fermi sßm byl mnohem skeptiΦt∞jÜφ. Prßvem. Trvalo plnΘ Φty°i roky ne₧ bylo jasnΘ, co se vlastn∞ stalo. Skupina n∞meck²ch fyzik∙ a chemik∙
L. Meitnerovß, O. Hahn, F. Strassman - dosp∞la k poznßnφ, ₧e po bombardovßnφ uranu neutrony z∙stßvß mezi produkty rozpadu baryum.
Baryum je p°ibli₧n∞ o polovinu lehΦφ ne₧ uran. Tedy nikoli nov² prvek, ale rozpad jßdra. Bylo z°ejmΘ, ₧e se atom uranu rozÜt∞pil. Lise Meitnerovß tento rozpad jader atomu uranu nazvala jadern²m Üt∞penφm. Zßrove≥ zjistila, ₧e souΦet atomov²ch hmotnostφ obou vznikl²ch zlomk∙ je menÜφ ne₧ atomovß hmotnost mate°skΘho uranu. Rozdφl hmotnostφ p°edstavoval uvoln∞nφ obrovskΘho mno₧stvφ energie. Prvnφ krok k novΘmu zdroji energie o netuÜenΘ sile byl uΦin∞n. V tΘ dob∞ vÜak u₧ L. Meitnerovß ne₧ila v rodnΘm N∞mecku. V∞da u₧ nebyla mezinßrodnφ politickΘ hranice pronikly i do fyziky. Kv∙li svΘmu rasovΘmu p∙vodu i politickΘmu p°esv∞dΦenφ musela L. Meitnerovß a dalÜφ z jejφch koleg∙ uprchnout p°ed nacistickou zv∙lφ do exilu.