Dane INFORMACYJNE

2. Dane INFORMACYJNE • Nazwa szkoły: • Zespół Szkół Ponadgimnazjalnych im. F. Ratajczaka w Kościanie • ID grupy: 97/45 _mf_g1 • Opiekun: Anna Berlińska • Kompetencja: Matematyczno-fizyczna • Temat projektowy: Promieniowanie wokół nas. • Semestr/rok szkolny: semestr 5 rok szkolny 2011/2012

3. Spis treści • WSTĘP • PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ –WSTĘP • PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – ODKRYWCY I BADACZE • MARTIN HEINRICH KLAPROTH • JOHN DALTON • WILHELM RÖNTGEN • ANTIONE HENRI BECQUEREL • MARIA SKŁODOWSKA -CURIE, PIOTR CURIE • ALBERT EINSTEIN • NIELS BOHR • ERNEST RUTHEFORD • FREDERICK SODDY • IRENA JOLIOT – CURIE , FREDERIC JOILOT • OTTO HAHN • ENRICO FERMIE

4. Spis treści • PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – CO WIEMY… • FIZYKA JĄDROWA • JĄDRO ATOMOWE I JEGO WŁASNOŚCI • WAŻNIEJSZE WŁASNOŚCI JĄDER • PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ NATURALNA • NATURALNE ŹRÓDŁA PROMIENIOWANIA • RODZAJE I CHARAKTERYSTYKA PROMIENIOWANIA • PRAWO ROZPADU PROMIENIOTWÓRCZEGO • SZEREGI PROMIENIOTWÓRCZE • PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ SZTUCZNA • ZASTOSOWANIA I ZAGROŻENIA • CZĘŚĆ DOŚWIADCZALNA • BADANIE AKTYWNOŚCI PROMIENIOTWÓRCZEJ RÓŻNYCH CIAŁ • ANALIZA ROZPADU PROMIENIOTWÓRCZEGO • PODSUMOWANIE • ŹRÓDŁA MULTIMEDIALNE

5. wstęp • W ostatnim semestrze naszej pracy w projekcie AS KOMPETENCJI postanowiliśmy zając się fizyką współczesną a konkretniej promieniowaniem. Tyle ostatnio słyszy się na temat promieniowania wokół nas – o jego szkodliwości, jego wadach i zaletach ale właściwie nikt nie mówi nam czym właściwie jest to promieniowanie… • W naszej pracy chcieliśmy skupić się na istocie zjawiska promieniotwórczości i pokazać że żyjemy w świecie pełnym różnego rodzaju promieniowania. • Przedstawimy także bliżej sylwetki odkrywców i wielkich badaczy promieniotwórczości zarówno naturalnej jak i sztucznej. • Zapraszamy

6. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ - WSTĘP • Promieniotwórczość inaczej nazywana radioaktywnością to zdolność jąder atomowych do rozpadu promieniotwórczego, który najczęściej jest związany z emisją cząstek alfa, cząstek beta oraz promieniowania gamma. • Szczególnym rodzajem promieniotwórczości jest rozszczepienie jądra atomowego, podczas którego radioaktywne jądro rozpada się na dwa fragmenty oraz emituje liczne cząstki, między innymi neutrony, które mogą indukować kolejne rozszczepienia. Zjawisko takiej reakcji łańcuchowej jest wykorzystane w elektrowniach jądrowych oraz w bombach jądrowych. • Promieniowanie towarzyszące przemianom jądrowym przechodząc przez substancję ośrodka powoduje jonizację (wybijanie elektronów z atomów). Promieniowanie to, po przekroczeniu pewnego poziomu, ma szkodliwy wpływ na żywe organizmy.

7. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – odkrywcy i badacze • W dziedzinie promieniotwórczości mamy wielu odkrywców, naukowców i badaczy, pochodzących głównie z początku XIX wieku. Promieniotwórczość naturalną odkrył Francuz, Antione Henri Becquerel. Otrzymał on za to odkrycie Nagrodę Nobla. Promieniotwórczość sztuczną odkryła Irena Joliot – Curie wraz ze swoim mężem Frederic Joliot. Nie trzeba chyba wspominać, że Irena to córka Marii Curie – Skłodowskiej, która wraz z mężem Piotrem, odkryła rad i polon, za co dostali Nagrodę Nobla. Istnieje także promieniowanie nazwane rentgenowskim. Nazwa ta pochodzi niemieckiego badacza, – Wilhelma Conrada Roentgena. To on wynalazł promienie, zwane „X”. Przyjrzyjmy się bliżej sylwetkom i odkryciom tych wyżej wymienionych oraz innych badaczy zajmujących się atomem i promieniotwórczością.

8. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – odkrywcy i badacze - Martin Heinrich Klaproth • Jednym z odkrywców, od którego zaczniemy naszą listę znakomitych badaczy jest Martin Heinrich Klaproth (1743-1817). Klaproth będąc jeszcze studentem farmacji w Berlinie zorganizował swoje laboratorium (1775), gdzie w rudzie, zwanej smółką, odkrył uran. Nowy pierwiastek nazwał od imienia planety, odkrytej osiem lat wcześniej. Oprócz uranu odkrył również cyrkon i tytan(opisał je jako odrębne pierwiastki, choć nie uzyskał ich w stanie czystym) i zbadał tellur; wydzielił związki strontu (1793), tytanu (1795) i chromu (1797); wykazał, że potas występuje nie tylko w roślinach, lecz i w minerałach. Latem 1802 r. został profesorem chemii na Uniwersytecie w Berlinie.

9. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – odkrywcy i badacze - John Dalton • Kolejnym badaczem, o którym wspomnimy jest John Dalton (1766-1844), twórca nowożytnej atomistycznej teorii materii. Dalton zauważył, że własności gazów najlepiej dają się wytłumaczyć przy założeniu, iż są one zbudowane z atomów. Stwierdził, że związek chemiczny zawsze zawiera te same ilości wagowe składających się nań pierwiastków. Na początku XIX w. zrewolucjonizował naukę, ogłaszając teorię atomistyczną budowy materii. Wstępne elementy koncepcji Daltona opublikowane zostały przez Thomasa Thomsona w roku 1804, natomiast pełną pracę opublikował Dalton w roku 1808.

10. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – odkrywcy i badacze - John Dalton • Podstawowe założenia teorii Daltona to: • Materia złożona jest z niewidzialnych atomów • Wszystkie atomy jednego pierwiastka mają identyczną masę i pozostałe właściwości • Każdy pierwiastek zbudowany jest z niepowtarzalnych atomów, różniących się od innych masą • Atomy są niezniszczalne i nie podlegają przemianom podczas reakcji chemicznych, zmienia się tylko ich wzajemne ułożenie i powiązanie • Cząsteczka związku chemicznego składa się ze skończonej i niewielkiej liczby atomów różnych pierwiastków

11. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – odkrywcy i badacze - John Dalton • Dalton dokonał również odkrycia zjawiska, które dziś określa się mianem daltonizmu. Od tego momentu zaczął prowadzić badania nad własnym wzrokiem, ponieważ stwierdził, że cierpi na tą wadę wzroku. W 1794 roku przedstawił w Towarzystwie Filozoficznym i Literackim w Manchesterze pracę na ten właśnie temat.

12. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – odkrywcy i badacze - John Dalton • Zajmował się także meteorologią. W roku 1793 opublikował Meteorological Observations and Essays. W roku 1788 zaczął obserwacje aurory - zjawiska meteorologicznego związanego z elektryczności w atmosferze. Uważał, że istnieje związek pomiędzy zjawiskiem aurory i polem magnetycznym. Przedstawił strukturę wiatrów pasatowych, był pierwszym, który pokazał że deszcz jest powodowany nie przez zmiany ciśnienia, ale przez zmianę temperatury z wysokością. Pokazał, że zmiany temperatury z wysokością są związane z rozprężaniem (adiabatycznym) cząstki powietrza.

13. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – odkrywcy i badacze - Wilhelm Conrad Roentgen • Wilhelm Conrad Roentgen urodził się w 1845r. w Lennep w Niemczech. W 1869 r. uzyskał doktorat na uniwersytecie w Zurychu. Przez następne dziewiętnaście lat pracował na paru uniwersytetach, zyskując sobie stopniowo opinię doskonałego naukowca. W 1888 r. został profesorem fizyki i dyrektorem Instytutu Fizyki uniwersytetu w Wiirzburgu. Właśnie tam w 1895 r. Roentgen dokonał odkrycia, które przyniosło mu sławę. 8 listopada 1895 r. Roentgen prowadził doświadczenia nad promieniami katodowymi. Promienie katodowe to w istocie strumień elektronów powstający wtedy, gdy utrzymujemy wysokie napięcie między dwoma elektrodami umieszczonymi w przeciwległych końcach zamkniętej rury szklanej, z której usunięto powietrze. Promienie katodowe są raczej mało przenikliwe i nie przechodzą przez parocentymetrową warstwę powietrza.

14. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – odkrywcy i badacze - Wilhelm Conrad Roentgen • W przeprowadzanym doświadczeniu Roentgen owinął szklaną rurę grubym, czarnym papierem, tak że nawet po włączeniu prądu elektrycznego światło z rury nie przedostawało się na zewnątrz. Kiedy Roentgen doprowadził prąd do elektrod, zobaczył, ku swemu zdziwieniu, że ekran fluorescencyjny leżący obok na stole zaczyna świecić, tak jakby padało nań światło. Wyłączył prąd, a wówczas ekran (pokryty platyno-cyjankiem barowym, związkiem fluorescencyjnym) przestał świecić. Roentgen bardzo szybko zdał sobie sprawę, że podczas przepływu prądu powstaje w rurze jakieś niewidzialne promieniowanie. Ze względu na tajemniczą naturę niewidzialnego promieniowania Roentgen nazwał je "promieniami X" ("X" jest zwykle stosowanym matematycznym symbolem na oznaczenie nieznanej wielkości).

15. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – odkrywcy i badacze - Wilhelm Conrad Roentgen • Uwagę Roentgena zwrócił zwłaszcza fakt, że promienie X przechodzą przez ludzkie ciało, a są pochłaniane przez kości. Gdy Roentgen wsunął rękę między rurę wyładowczą a ekran fluorescencyjny, zobaczył na ekranie kości swojej dłoni. W ciągu paru miesięcy setki uczonych badało promienie X, a w ciągu roku na ich temat opublikowano około tysiąca artykułów! Jednym z uczonych, dla których odkrycie Roentgena stało się bezpośrednim bodźcem do własnych badań, był Antoine Henri Becquerel. Becquerel zamierzał badać promienie X i przy tej okazji odkrył jeszcze ważniejsze zjawisko, a mianowicie promieniotwórczość.

16. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – odkrywcy i badacze - Wilhelm Conrad Roentgen • Ogólnie biorąc, promienie X powstają w wyniku bombardowania jakiegoś ciała szybkimi elektronami. Same promienie X nie są strumieniem elektronów, są to fale elektromagnetyczne. Jest to zatem promieniowanie podobne do promieniowania widzialnego (to znaczy do fal świetlnych), różnią się one jedynie długością fali - fala promieni X jest znacznie krótsza. Najbardziej znanym zastosowaniem promieni X jest rentgenoskopia, czyli prześwietlenia, wykorzystywana w diagnostyce lekarskiej i dentystycznej. Promienie X wykorzystywane są również w radioterapii - do niszczenia nowotworów złośliwych lub do hamowania ich rozwoju. Znajdują także zastosowanie w przemyśle, na przykład do pomiaru grubości ścianek lub do wykrywania wewnętrznych wad. Wykorzystywane są w badaniach naukowych, w tak rozmaitych dziedzinach, jak np. biologia i astronomia. Promienie X dostarczyły uczonym wiele informacji o budowie atomów i cząsteczek chemicznych.

17. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – odkrywcy i badacze - Wilhelm Conrad Roentgen • Cała zasługa w odkryciu promieni X należy do Roentgena. Pracował sam, odkrycie było nieoczekiwane, a sposób prowadzenia badań i wykorzystanie odkrycia - znakomite. Ponadto odkrycie to było poważnym bodźcem dla badań Becquerela i innych uczonych. • W 1901 r. Roentgen stał się pierwszym w historii laureatem Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki. Zmarł w 1923 r. w Monachium w Niemczech.

18. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – odkrywcy i badacze - Antoine Henri Becquerel • Antoine Henri Becquerel (ur. 15 grudnia 1852 w Paryżu, zm. 25 sierpnia 1908 w Croisic) - Urodził się w Paryżu w rodzinie, która (włączając jego i jego syna) tworzyła cztery pokolenia naukowców. Syn Aleksandra Edmunda. Studiował nauki ścisłe na École Polytechnique oraz inżynierię na École Nationale des Ponts et Chaussées. W 1892 stał się trzecim z rodziny, który zajmował stanowisko profesora fizyki w Muséum National d'Histoire Naturelle. W 1894 został głównym inżynierem francuskiego ministerstwa dróg i mostów, a od 1895 także rektorem École Polytechnique. Od 1889 członek Francuskiej Akademii Nauk.

19. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – odkrywcy i badacze - Antoine Henri Becquerel • Zajmował się badaniem fluorescencji , magnetyzmu i polaryzacji światła. W 1896 Becquerel przez przypadek odkrył zjawisko radioaktywności, gdy badał fluorescencję rud uranu. Powtarzając eksperymenty, które przeprowadził Wilhelm Röntgen, zawinął fluorescencyjny minerał, będący rudą uranu, w materiał światłoczuły oraz czarny materiał nie przepuszczający światła. Zanim jednak zdjął czarną okrywę, by wystawić kliszę na światło fluorescencyjne, odkrył, że jest ona już całkowicie zaczerniona. Odkrycie to przyniosło mu Nagrodę Nobla z fizyki w 1903, wspólnie z Piotrem i Marią Curie.

20. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – odkrywcy i badacze - Antoine Henri Becquerel • W latach 1899–1900 mierząc odchylenie promieniowania beta w polu magnetycznym i elektrycznym, zidentyfikował je jako strumień elektronów odkrytych w tym czasie przez J. J. Thomsona. Dla uczczenia jego pamięci jednostka aktywności źródła promieniotwórczego w układzie SI nazwana została jego nazwiskiem (bekerel). W 1908, w roku jego śmierci, został wybrany prezesem Francuskiej Akademii Nauk. Zmarł w wieku 55 lat w Croisic.

21. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – ODKRYWCY I BADACZE - MARIA SKŁODOWSKA-CURIE I PIOTR CURIE • Maria Salomea Skłodowska-Curie(ur. 7.11.1867 w Warszawie, zm. 4.07.1934 w Passy). • Maria Skłodowska rozpoczęła naukę na Sorbonie w listopadzie 1891 roku. Jako przedmiot studiów wybrała matematykę i fizykę. Jej nauczycielami akademickimi byli wybitni uczeni o światowej sławie. Życie i czas w Paryżu Maria dzieliła pomiędzy naukę i grę w amatorskim teatrze. To właśnie w czasie studiów podczas jednego z przedstawień poznała i zaprzyjaźniła się z 7 lat starszym pianistą – Janem Ignacym Paderewskim. 28 lipca 1893 roku otrzymała licencjat z fizyki z pierwszą lokatą, a rok później licencjat z matematyki z drugą lokatą.

22. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – ODKRYWCY I BADACZE - MARIA SKŁODOWSKA-CURIE I PIOTR CURIE • Po ukończonych studiach Maria otrzymała stypendium naukowe nad badaniami naukowymi związanymi z magnetycznymi właściwościami różnych rodzajów stali. W tym samym czasie Maria poznała skromnego naukowca – Pierre'a Curie. Był on o osiem lat starszy od Marii, i wspólnie z bratem Jacques'm był odkrywcą piezoelektryczności, autorem „prawa Curie” i zasady symetrii, konstruktorem piezokwarcu i „wagi Curie”. 26 lipca 1895 roku Maria Skłodowska i Pierre Curie zawarli cywilny związek małżeński. W podróż poślubną pojechali na rowerach – prezencie ślubnym od jednego z przyjaciół

23. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – ODKRYWCY I BADACZE - MARIA SKŁODOWSKA-CURIE I PIOTR CURIE • W 1897 Maria Skłodowska-Curie poszukując tematu do rozprawy doktorskiej podjęła pierwsze badania z promieniami Becquerela. W tym samym roku, 12 września przyszła na świat pierwsza córka Marii i Pierre'a – Irène. Maria podejmując prace naukowe nad odkrytym przez Becquerela promieniowaniem zastosowała przede wszystkim zamiast kliszy fotograficznej bardzo czuły elektrometr. Dzięki tej modyfikacji stwierdziła, że natężenie promieni Becquerela zależy od zawartości uranu w próbce i jest do niej proporcjonalne. To spostrzeżenie umożliwiło jej wyciągniecie słusznego wniosku, że jest ono właściwością atomową uranu. Kolejnym osiągnięciem Marii było udowodnienie, że poza uranem także tor emituje promieniowanie. Następnie Maria Curie dowiodła, że emisja promieniowania niektórych minerałów zawierających jest znaczne silniejsza niż wynikałoby to z zawartości uranu w ich składzie. Wysunęła, więc słuszną hipotezę, że minerały te muszą zawierać domieszkę nowego, nieznanego pierwiastka chemicznego.

24. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – ODKRYWCY I BADACZE - MARIA SKŁODOWSKA-CURIE I PIOTR CURIE • Maria otrzymała w laboratorium chalkolit i udowodniła tym samym, że syntetyczny chalkolit emituje słabsze promieniowanie. Był to dowód eksperymentalny na istnienie nowego pierwiastka chemicznego. Do badań Marii dołączył Pierre Curie. Małżonkowie Curie opracowali metodę wskaźników promieniotwórczych, dzięki czemu określili zdolność promieniowania nowego pierwiastka. Za pomocą przemian chemicznych otrzymali nowy, nieznany dotąd pierwiastek chemiczny. 18 lipca 1898 roku przedstawili dzieło naukowe, w którym donosili o odkryciu, pierwiastka nazwanego na cześć Polski.

25. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – ODKRYWCY I BADACZE - MARIA SKŁODOWSKA-CURIE I PIOTR CURIE • Na kolejny sukces małżonkowie Curie nie musieli zbyt długo czekać. 26.12.1898 roku wspólnie z Gustawem Bémontem donieśli o odkryciu kolejnego pierwiastka chemicznego – radu (symbol Ra, liczba atomowa 88). Małżonkowie Curie zbadali promieniowanie emitowane przez rad i polon, stwierdzając że związki promieniotwórcze świecą, sole radu wydzielają ciepło, zabarwiają porcelanę i szkło, promieniowanie przechodzi przez powietrze i pewne ciała, że może przekształcić tlen cząsteczkowy (O2) w ozon (O3). W roku 1903 Maria i Pierre Curie otrzymali wspólnie z Becquerelem Nagrodą Nobla z fizyki. 6 .12.1904 roku Maria urodziła córkę Ewę. 19 kwietnia 1906 roku Pierre Curie zginął potrącony przez konny wóz ciężarowy; miał 47 lat. Zrozpaczona Maria przez rok prowadziła tzw. „Dziennik żałobny”, w którym opisywała ból, żal i pustkę, jaka jej pozostała po śmierci ukochanego męża, przyjaciela, towarzysza. W maju 1906 roku, 38 letnia Maria dostała katedrę fizyki po mężu. Została tym samym pierwszą kobietą profesorem na paryskiej Sorbonie.

26. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – ODKRYWCY I BADACZE - MARIA SKŁODOWSKA-CURIE I PIOTR CURIE • Po śmierci Pierre'a Maria oddała się całkowicie pracy: otrzymała rad w stanie metalicznym, opracowała i udoskonaliła metody izolowania i otrzymywania nowych substancji, podała definicję międzynarodowego wzorca radu. Brała także czynny udział w konferencjach i spotkaniach międzynarodowych m.in. w konferencji Solvaya. Wspólnie z grupą przyjaciół stworzyła szkołę, gdzie dzieci uczono w nowatorski sposób (w laboratoriach, muzeach, teatrach). W 1911 roku Maria zgłosiła swoją kandydaturę do Francuskiej Akademii Nauk, niestety przepadła w głosowaniu.

27. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – ODKRYWCY I BADACZE - MARIA SKŁODOWSKA-CURIE I PIOTR CURIE • 7 listopada 1911 roku Szwedzka Akademia Nauk przyznała Marii drugą, samodzielną Nagrodę Nobla z chemii. Została pierwszym osobą wyróżnioną tą Nagrodą dwukrotnie i pierwszą kobietą laureatką Nagrody w dziedzinie chemii. Po otrzymaniu drugiej Nagrody Nobla, Maria przekonała rząd Francji do przeznaczenia środków na budowę prywatnego Instytutu Radowego – Institut du Radium (obecnie Institut Curie), który został wzniesiony w 1914 r. i w którym prowadzono badania z zakresu chemii, fizyki i medycyny. Instytut ten stał się kuźnią noblistów. Maria Skłodowska-Curie zmarła 4 lipca 1934 roku. Pogrzeb odbył się w gronie rodziny i najbliższych przyjaciół. Maria spoczęła obok Pierre'a na cmentarzu w Sceaux. W 1995 roku szczątki Marii i Pierre'a Curie zostały przeniesione do Panteonu w Paryżu.

28. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – odkrywcy i badacze- Niels Bohr • Duński fizyk, laureat Nagrody Nobla z fizyki w 1922 r. za udział w zrozumieniu struktury atomu i mechaniki kwantowej. • Jego ojciec był profesorem fizjologii na Uniwersytecie Kopenhaskim, dzięki czemu od dzieciństwa Niels dorastał w naukowej atmosferze. W 1908 r., jeszcze jako student, wygrał konkurs Akademii Nauk w Kopenhadze. Przeprowadzone wówczas w laboratorium ojca badania nad napięciem powierzchniowym ukierunkowały jego dalszą drogę naukową.

29. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – odkrywcy i badacze- Niels Bohr • W 1909 r. ukończył studia fizyczne na Uniwersytecie Kopenhaskim, gdzie dwa lata później obronił doktorat. W tym też roku wyjechał na zagraniczne stypendia do Wielkiej Brytanii; najpierw do laboratorium Josepha J. Thomsona w Cambridge, a następnie Ernesta Rutherforda w Manchesterze, gdzie badał zjawisko promieniotwórczości. W 1913 r. opublikował pracę na temat absorpcji promieniowania alfa. Założył w niej, że dalsze orbity zawierają więcej elektronów niż orbity bliższe, co tłumaczy chemiczne własności pierwiastków oraz że elektron może przemieszczać się pomiędzy poszczególnymi orbitami dzięki emisji lub pochłanianiu fotonów. Obserwacje te stały się podstawą mechaniki kwantowej. Bohr był zwolennikiem dualizmu korpuskularno-falowego (cecha obiektów kwantowych polegająca na przejawianiu, w zależności od sytuacji, właściwości falowych lub cząsteczkowych), a zasada nieoznaczoności została sformułowana przez Heisenberga, gdy ten ostatni pracował jako asystent Bohra w Kopenhadze.

30. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – odkrywcy i badacze- Niels Bohr • Opracował koncepcję jądra atomowego jako kropli ciężkiej i nieściśliwej cieczy, co stało się podstawą do opracowania modelu jądra atomowego. W 1939 r. podał wraz z Johnem Wheelerem teorię rozpadu jądra atomowego. Od 1913 r. wykładał fizykę na Uniwersytecie Kopenhaskim, by po roku przenieść się na Uniwersytet Victorii w Manchesterze, gdzie wykładał przez dwa lata. W 1916 r. został profesorem fizyki teoretycznej w Kopenhadze, a w 1920 r. – kierownikiem założonego przez siebie Instytutu Fizyki Teoretycznej, który był jednym z najważniejszych centrów rozwoju fizyki atomu w ówczesnej Europie. W 1943 r., aby uniknąć aresztowania przez gestapo, uciekł z okupowanej Danii do Szwecji, a następnie przez Londyn do USA. Był członkiem projektu Manhattan, ale miał moralne wątpliwości co do budowy bomby atomowej, dlatego nie uczestniczył w pracach bardzo aktywnie. Po powrocie do Kopenhagi był zwolennikiem pokojowego wykorzystania energii atomowej. Zmarł w Kopenhadze 18 listopada 1962 roku.

31. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – odkrywcy i badacze- Ernest Rutheford • Ernest Rutherford urodził się 30 sierpnia 1871 roku w Brightwater w pobliżu miasta Nelson w Nowej Zelandii. Uczył się na nowozelandzkim uniwersytecie, a następnie uzyskał stypendium w Cambridge. Tam pracował pod kierownictwem Sir Josepha Johna Thomsona w Laboratorium Cavendisha. Tam też uzyskał stopień doktora. Otrzymał katedrę fizyki na uniwersytecie w Montrealu. Zajął się badaniem promieniotwórczości wykrywając cząstki alfa i beta. Cząstki alfa to, jak stwierdził w 1899 roku, strumień atomów helu pozbawionych elektronów, a cząstki beta - to elektrony.

32. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – odkrywcy i badacze- Ernest Rutheford • W 1903 roku opublikował we współpracy z Frederic'iem Soddy'm (brytyjski naukowiec; badacz promieniotwórczości; noblista z 1921 roku) pracę - "Przemiana promieniotwórcza". Znalazł się w niej wzór opisujący zależność promieniowania od czasu i dowód na to, że ilość rozpadów promieniotwórczych w próbce jest proporcjonalna do ilości atomów substancji radioaktywnej. Odkrył, że stała proporcjonalności dla różnych pierwiastków wyrażona jest inną stałą, którą nazwał stałą radioaktywną (stałą zaniku). Wyznacza ona szybkość zachodzenia przemian radioaktywnych. Rok później Rutherford stwierdził, że odwrotność stałej zaniku pomnożona przez pewną liczbę określa czas połowicznego rozpadu (czas po jakim ilość radioaktywnego pierwiastka spada o połowę). Naukowiec dowiódł tego badając pierwiastki polon i rad, dla których czas połowicznego rozpadu jest znacznie krótszy niż dla uranu.

33. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – odkrywcy i badacze- Ernest Rutheford • W roku 1907 Rutherford wrócił do Anglii. Został profesorem w Manchesterze. Zajął się badaniem oddziaływania promieni alfa z materią. Skonstruował wraz z Hansem Geigerem (twórca licznika cząstek; podał empiryczne prawo rozpadu promieniotwórczego) przyrząd do rejestrowania cząstek alfa - spintaryskop. Dzięki temu urządzeniu asystentom Rutherforda - Geigerowi i Marsdenowi udało się zaobserwować zjawisko, które w 1911 roku - wyjaśnił Rutherford budując nowy, planetarny model atomu.    W 1914 roku Rutherford udowodnił falową strukturę promieniowania gamma. W roku 1919 przeniósł się do Cambridge, gdzie objął kierownictwo Laboratorium Cavendisha.     W czasie Pierwszej Wojny Światowej Rutherford opracował metodę wykrywania niemieckich łodzi podwodnych dzięki nasłuchowi. W 1908 roku Ernest Rutherford otrzymał nagrodę Nobla. W 1914 został uhonorowany tytułem szlachcica, a później - barona. Zmarł 19 października 1937 roku.

34. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – odkrywcy i badacze- Frederick Soddy • Frederick Soddy (ur. 2 września 1877 w Eastbourne, zm. 22 września 1956 w Brighton) – profesor chemii na Uniwersytecie Oksfordzkim (1919-1956). Prowadził prace badawcze w dziedzinie promieniotwórczości. Stwierdził tożsamości cząstek α i jąder atomów helu z Ramsayem w 1903 r. W tym samy roku, we współpracy z Ernestem Rutherfordem stworzył teorię rozpadu radioaktywnego oraz przeprowadził analizę promieniowania radu, radonu i toru. Wprowadził pojęcie izotopów (1910), sformułował prawo przesunięć w 1913, niezależnie od Fajansa. Prawo to do dziś jest nazywane często regułą Soddy'ego i Fajansa. Soddy przewidział istnienie izotopów pierwiastków promieniotwórczych. Nagroda Nobla w zakresie chemii w roku 1921.

35. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – ODKRYWCY I BADACZE- IRENA JOLIOT – CURIE , FREDERIC JOILOT • Irena Joliot-Curie i Fryderyk Joliot. 12 września 1897 roku na świat przyszła pierwsza córka Marii i Piotra Curie - Irena. Zaledwie 6 lat później, w 1903 roku, Maria i Piotr wraz z Henrykiem Becquerelem otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki. Życie Marii i jej dwóch córek zmienia się, kiedy w 1906 roku Piotr ginie pod kołami dorożki. Wydarzenie to jest szokiem zarówno dla Marii, jak i dla 9-letniej Ireny, które przechodziły wtedy bardzo trudne chwile. W wieku 12 lat, Irena zostaje przyjęta do College Sevigne. Osiąga świetne wyniki w nauce, szczególnie w naukach ścisłych. Przez te lata Irena koresponduje z Marią. W listopadzie 1918 roku I wojna Światowa dobiega końca. Maria przenosi się do nowego Instytutu Radowego w Paryżu, a Irena zostaje jej asystentką.

36. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – ODKRYWCY I BADACZE- IRENA JOLIOT – CURIE , FREDERIC JOILOT • W okresie powojennym brakuje środków na finansowanie badań. Aby znaleźć sponsorów, w 1921 roku Maria wraz z córkami udaje się do Stanów Zjednoczonych. Podczas pobytu w Stanach, Irena wychodzi z cienia - wspiera matkę, gdyż ta jest już poważnie chora. Irena w tym czasie wyrasta na naukowca pokroju swej matki. Zdobywa dyplom licencjacki z fizyki i matematyki, po czym oddaje się niezależnej pracy badawczej. Jej wyniki ujmuje w pracy doktorskiej poświęconej promieniotwórczości polonu i jonizacji w wyniku promieniowania Alfa, którą broni w 1925 roku. W grudniu 1924 roku Irena poznaje Fryderyka Joliot. Chcąc się sprawdzić Fryderyk kontynuuje studia na Sorbonie. W 1927 roku na świat przychodzi pierwsze dziecko Ireny i Fryderyka - Helena. Niedługo później Irena zapada na gruźlicę.

37. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – ODKRYWCY I BADACZE- IRENA JOLIOT – CURIE , FREDERIC JOILOT • Po obronie, Fryderyk i Irena rozpoczynają wspólne badania. We Francji, Paryski Instytut Radowy jest najważniejszym centrum badań nad jądrem atomowym. W 1931 roku Irena i Fryderyk mają do dyspozycji 2 gramy radu z których izolują dużą ilość polonu emitującego cząstki alfa. Swoimi badaniami zbliżają się do rozwiązania tajemnicy budowy jądra atomowego. Do tego czasu fizycy wierzyli, że składa się ono z protonów i elektronów. Irena i Fryderyk są zaintrygowani odkryciami niemieckiego fizyka, Wathera Bothe'a, który umieścił rad w ołowianym pudełku z małą dziurką po jednej stronie. Cząsteczki alfa wystrzeliwały z niego w wiązce o kształcie ołówka. Kiedy bombardował nią różne substancje, w tym lekki metal beryl, zaobserwował emisję tajemniczych cząsteczek. Uznał, że jest to wysokoenergetyczne promieniowanie gamma.

38. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – ODKRYWCY I BADACZE- IRENA JOLIOT – CURIE , FREDERIC JOILOT • Irena i Fryderyk idą o krok dalej. Używają polonu - bogatszego w cząsteczki alfa i bombardują nimi tarczę z berylu. Promieniowanie kierują na blok parafinowy - okazuje się, ze wybija ono umieszczone na jego drodze protony z dziesięć razy większą mocą niż zwykłe promieniowanie gamma. Jednak podobnie jak Bothe, błędnie założyli, że jest to wysokoenergetyczne promieniowanie gamma. W styczniu 1932 roku Joliot-Curie publikują artykuł z wynikami badań. W lutym 1932 roku, James Chadwick powtarza eksperyment Joliot-Curie, jednak idzie o krok dalej. Mierzy masę tajemniczego promienia, która okazuje się podobna do tej protonu. Tym samym odkrywa nową cząsteczkę nazwaną neutronem. Państwo Joliot - Curie są nominowani do Nagrody Nobla, ale otrzymuje ją James Chadwick za odkrycie neutronu.

39. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – ODKRYWCY I BADACZE- IRENA JOLIOT – CURIE , FREDERIC JOILOT • Kiedy zdrowie Marii się pogarsza, Irena zostaje zastępcą dyrektora Instytutu. Razem z Fryderykiem rozpoczynają badania nad neutronem. Jesienią 1933 roku, Joliot-Curie zostają zaproszeni na prestiżowy kongres Solvaya w Brukseli. Wśród gości jest elitarna grupa fizyków jądrowych z całego świata: Rutherford, James Chadwick, Werner Heisenberg, Wolfgang Pauli, Niels Bohr, Ernest O. Lawrence, Lise Meitner i Maria Curie. Debatują oni nad najnowszymi teoriami w badaniach nad jądrem atomu. Irena i Fryderyk prezentują swoje najnowsze odkrycia, jednak nie są w stanie przekonać do nich pozostałych uczonych.

40. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – ODKRYWCY I BADACZE- IRENA JOLIOT – CURIE , FREDERIC JOILOT • Po powrocie do Paryża oddają się dalszym badaniom - nadal poddają działaniu promieni alfa różne substancje. Fryderyk umieszcza polon w pobliżu Komory Wilsona. Promienie alfa bombardują cienki, aluminiowy blok wywołując emisję protonów i pozytonów widocznych w Komorze Mgłowej. Reakcja zostaje zatrzymana, kiedy między źródło promieniowania, a aluminium zostaje umieszczony materiał absorbujący. Jednak emisja pozytonów trwa nadal. W celu potwierdzenia wykorzystują Licznik Geigera. Promieniowanie wtórne występuje chociaż nie ma oryginalnego źródła alfa. Joliot-Curie trafiają w dziesiątkę. Popełnili błędy przy badaniach nad neutronem i pozytonem, ale odkryli promieniotwórczość sztuczną i są przekonani o swojej racji. Tak też się stało. W 1935 roku, Irena i Fryderyk otrzymują Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii.

41. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – ODKRYWCY I BADACZE- IRENA JOLIOT – CURIE , FREDERIC JOILOT • Fryderyk odkrywa, że w wyniku rozszczepienia jądra uranu, następuje emisja dwóch, lub trzech nowych neutronów. W skutek zderzenia z neutronem, jądro uranu rozpada się, czemu towarzyszy emisja dwóch, lub trzech nowych neutronów. Te z kolei powodują kolejne rozszczepienia, w wyniku czego powstają kolejne neutrony. Proces ten nazywa się reakcją łańcuchową. Jeden neutron wystarcza do pobudzenia rozszczepu trylionów atomów. Samoistna reakcja łańcuchowa może wywołać detonację jądrową na niespotykaną dotąd skalę, chyba, że proces ten jest kontrolowany. Joliot jako pierwszy udowadnia, że w wyniku reakcji rozszczepienia jądra atomowego następuje emisja wystarczającej liczby neutronów wtórnych, żeby wywołać reakcję łańcuchową. • Rezultaty swych badań publikuje w czasopiśmie Nature, 22 kwietnia 1939 roku. Swoim odkryciem otwiera drogę do stworzenia broni i reaktorów atomowych.

42. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – ODKRYWCY I BADACZE- IRENA JOLIOT – CURIE , FREDERIC JOILOT • Po zakończeniu wojny Fryderyk i Irena wracają do domu. 6 sierpnia, 1945 roku, Amerykański samolot Enola Gay zrzuca bombę atomową na japońskie miasto Hiroshima. Liczba ofiar sięga dwustu tysięcy. Trzy dni później, Amerykanie zrzucają drugą bombę na port w Nagasaki, która zabija 140 tysięcy ludzi. Japonia kapituluje. W oczach Fryderyka i Ireny takie zastosowanie rozszczepienia atomu jest zdradą zarówno ludzkości, jak i nauki. Ponieważ ich badania przyczyniły się do powstania bomby atomowej, czują się winni. Jesienią 1945 roku, Charles De Gaulle zwraca się do Fryderyka z prośbą o przygotowanie programu energetyki jądrowej. Do zespołu dołącza Irena. W przeciągu trzech lat, Francja otworzyła swój pierwszy reaktor jądrowy. Fryderyk napisze w L'Humanite - „Jestem przekonany, że energia atomowa będzie służyć ludzkości w czasach pokoju.”Joliot, podobnie jak inni uczeni, ciągle podkreślał moralną stronę zastosowania energii nuklearnej, sugerując, że bomba atomowa nigdy więcej nie zostanie użyta.

43. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – ODKRYWCY I BADACZE- IRENA JOLIOT – CURIE , FREDERIC JOILOT • W lutym 1956 roku, po powrocie z wyjazdu na narty, Irena przechodzi w szpitalu badania. Tym razem nie jest to zapalenie oskrzeli - zostaje u niej zdiagnozowana ostra białaczka, która rozwinęła się w wyniku wieloletniej ekspozycji na promieniowanie. Irena Joliot-Curie umiera 17 marca 1956 roku w wieku 58 lat. Fryderyk Joliot umiera 14 sierpnia 1958 roku w wieku 58 lat. Prezydent Charles De Gaulle zarządza państwowy pogrzeb. Fryderyk zostaje pochowany u boku żony.

44. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – ODKRYWCY I BADACZE- Otto Hahn • Otto Hahn - niemiecki fizykochemik, laureat Nagrody Nobla w dziedzinie chemii w 1944 r. za prace nad rozszczepieniem jądra atomu. Wymieniany wśród trzech największych naukowców XX wieku w rankingu magazynu „Fokus”z 1999 r.(za Einsteinem i Planckiem). • Studiował chemię i mineralogię na Uniwersytecie w Marburgu, gdzie w 1901 r. obronił doktorat. Od 1904 r. pracował w University College London, ale po roku przeniósł się do laboratorium Rutherforda w Montrealu. W 1906 r. wrócił do Niemiec i rozpoczął pracę na Uniwersytecie Humboltów w Berlinie.

45. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – ODKRYWCY I BADACZE- Otto Hahn • Po czterech latach uzyskał tytuł profesorski. Od 1912 r. kierował Departamentem Jądrowym w nowoutworzonym Instytucie im. Cesarza Wilhelma, którego dyrektorem mianowano go w 1928 r. Gdy w 1948 r. instytut został przekształcony w Towarzystwo Wspierania Nauki im. M. Plancka, Hahn został jego przewodniczącym. Funkcję tę pełnił do 1960 r., kiedy to objął stanowisko prezydenta honorowego Towarzystwa. W 1905 r. odkrył mezotor 1, za co był nominowany do Nagrody Nobla. W tym samym roku odkrył mezotor 2 i radiotor. Drugą nominację do Nobla dało mu wykrycie izomerii jądrowej w 1921 r. Trzeci raz nominowany był za eksperyment z 1938 r., gdy wspólnie z F. Strassmannem przeprowadził pierwszą reakcję rozszczepienia jądra atomu. Rok później obaj naukowcy przewidzieli wyzwolenie dodatkowych neutronów w czasie rozpadu atomowego (reakcja łańcuchowa został udowodniona przez F. Joliota w 1939 r.)

46. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – ODKRYWCY I BADACZE- Otto Hahn • Podczas II wojny światowej Hahn pracował nad reakcjami rozszczepienia jądra uranu. Po jej zakończeniu oskarżano go o pracę nad reaktorem jądrowym dla III Rzeszy, ale śledztwo wykazało fałszywość tych zarzutów. Mimo to, wraz z innymi fizykami jądrowymi III Rzeszy, był internowany w Farm Hall koło Cambridge w Wielkiej Brytanii, co spowodowało, że Komitet Noblowski ogłosił przyznanie mu nagrody z rocznym opóźnieniem, a Hahn odebrał ją dopiero w 1946 r. W 1957 r. współtworzył Manifest z Göttingen (deklaracja 18 wiodących fizyków jądrowych z RFN przeciwko sugerowanemu przez rząd Adenauera uzbrojeniu armii RFN w taktyczną broń atomową). Od tego momentu był wielokrotnie nominowany do Pokojowej Nagrody Nobla. W 1964 r. nadano nazwę jednemu z czterech cywilnych statków o napędzie jądrowym NS Otto Hahn, a w 1971 r. pierwiastkowi nr 105 nadano nazwę hahnium, ale ostatecznie zmieniono ją na dubnium.

47. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – ODKRYWCY I BADACZE- Lise Meitner • Lise Meitner (1878–1968) • Urodzona w Wiedniu, prowadziła eksperymenty w Berlinie i Szwecji. Jej największym osiągnięciem było odkrycie i teoretyczne wyjaśnienie zjawiska rozszczepienia jądra atomu. Przyczyniła się do zrozumienia struktury jądra oraz obliczenia energii uwalnianej podczas rozpadu radioaktywnego. Dała podwaliny rozwojowi technologii rozszczepiania atomu, która w ciągu kilku lat doprowadziła do skonstruowania bomby atomowej oraz pokojowego wykorzystania energii jądrowej. Ponieważ Lise była pacyfistką, odmówiła pracy przy broni atomowej.

48. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – ODKRYWCY I BADACZE- Lise Meitner • Pracując z Otto Hahnem, który otrzymał Nagrodę Nobla za odkrycie zjawiska rozszczepienia jądra atomowego, Lise odkryła kilka radioaktywnych izotopów, w tym protaktyn, będący częścią szeregu promieniotwórczego uranu. W ścisłej współpracy z Otto Hahnem i Fritzem Strassmannem odkryła w 1938 r., że kiedy jądro uranu zostaje zbombardowane neutronami, powstają atomy baru. Tym samym po raz pierwszy w historii dokonała rozszczepienia atomu w laboratorium. Chociaż była trzykrotnie nominowana do Nagrody Nobla, nigdy jej nie otrzymała. W 1997 r. spotkał ją rzadki zaszczyt – pierwiastek 109 został nazwany meitnerem w uznaniu jej pracy i osiągnięć.

49. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – ODKRYWCY I BADACZE- Enrico Fermi • Enrico Fermi - Urodzony w 1901 r. w Rzymie. Fizyką zainteresował się jako czternastolatek, by wypełnić czas złagodzić żałobę po śmierci brata. W 1922 r. ukończył Sculoa Normale Superiore w Pizie, potem przebywał w ośrodkach naukowych w Getyndze i Leydzie. Po powrocie został profesorem fizyki rzymskiego uniwersytetu. W 1938 r. otrzymał Nagrodę Nobla za badania mające na celu odkrycie nowych substancji promieniotwórczych i odkrycie selektywnego działania spowolnionych neutronów. To ostatnie udało się uczonemu zaobserwować przypadkiem, gdy między neutronami a bombardowanym przez nie celem umieścił parafinę. Wykazał także, że poddawanie niemal każdego pierwiastka takim zabiegom prowadzi do przemian jądrowych (nuclear transformation).

50. PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ – ODKRYWCY I BADACZE- Enrico Fermi • Mimo tego odkrycia Fermi i jego współpracownicy przeoczyli, że podczas bombardowania spowolnionymi neutronami uranu dochodziło do rozszczepienia jądrowego. Naukowcy uznali ten proces za dowód powstania nowych pierwiastków transuranowych, o czym Fermi obwieszczał podczas odbierania Nagrody Nobla. Dopiero kilka lat później, w 1938 r., dwoje niemieckich naukowców Lise Meitner i Otto Hahn zauważyło jako pierwsi, że w wyżej opisanych reakcjach dochodzi do rozszczepienia jądra atomowego. Fermi zaś w tym samym roku wyemigrował z Włoch do Stanów Zjednoczonych, gdzie po epizodzie pracy na Columbia University w Nowym Jorku przeniósł się do Chicago. Pod stadionem tamtejszego uniwersytetu udało mu się wraz z zespołem skonstruować pierwszy w historii reaktor nazwany „stosem Fermiego”. W jego skład wchodziło ok. 40 tys. wyprodukowanych specjalnie bloków grafitowych oraz kilka ton uranu umieszczonego w wydrążonych w nich otworach.