ყველა ნივთიერება შედგება ნაწილაკებისაგან, რომელთაც ატომი ეწოდება. თითოეული ატომი შეიცავს ბირთვს, რომელიც, თავის მხრივ, პროტონებისა და ნეიტრონებისაგან შედგება. ზოგი ნივთიერება რადიოაქტიურია. ეს იმას ნიშნავს, რომ ამ ნივთიერების ატომები ენერგიას გამოასხივებენ.
რადიოაქტივობა არის თავისთავადი ბირთვული გარდაქმნების უნარი, რომლის დროსაც ხდება ენერგიის გამონთავისუფლება გამოსხივების სახით და წარმოიქმნება ახალი ბირთვის პროტონების შეცვლილი რიცხვით, ხოლო ზოგიერთ შემთხვევაში ნეიტრონების შეცვლილი რიცხვით.
გამოსხივება არის 1) ენერგიის გავრცელების პროცესი ტალღური მოძრაობის სახით. 2) ენერგიის ფორმა, რომელიც ვრცელდება ელექტრომაგნიტური ტალღის სახით: გამოსხივების მაგალითებს წარმოადგენს ხილული და ულტრაიისფერი სინათლე, რეტგენის სხივები, რადიოტალღები.
რადიაქტიური ტერმინი ახასიათებს ქიმიურ ელემენტს, ან მის რომელიმე ნაერთს, რომელსაც აქვს რადიოაქტივობის თვისებს
რადიოაქტივობის (რომელმაც დაამტკიცა ატომის ბირთვის რთული შედგენილობა) აღმოჩენა მოხდა ბედნიერი შემთხვევის წყალობით. ანტუან ბეკერელი ექსპერიმენტებს ატარებდა ურანის მარილებზე. ბეკერელს აინტერესებდა ურანის მარილების დასხივებს შემდეგ ხილული სინათლესთან ერთად, თუ ჩნდებოდა სხვებიც.
ანტუან ბეკერელი
ბეკერელმა ფოტოფირფიტა გაახვია მკვრივ შავ ქაღალდში, ზედ მოათავსა ურანის მარილის მარცვლები და გაიტანა კაშკაშა მზის სინათლეზე. გამჟღავნების შემდეგ ფირფიტა გაშავდა იმ ადგილებში, სადაც მარილი იყო მოთავსებული. მაშასადამე, ურანი ქმნის რაღაც გამოსხივებას, რომელიც რენტგენის სხივების მსგავსად განჭოლავს გაუმჭვირ სხეულებს და მოქმედებს ფოტოფირფიტაზე. ბეკერელს ეგონა, რომ ეს გამოსხივება ჩნდება მზის სხივების გავლენით. მაგრამ ერთხელ 1896 წლის თებერვალში მორიგი ცდის ჩატარება არ მოხერხდა ღრუბლიანი ამინდის გამო და ბეკერელმა მაგიდის უჯრაში შეინახა ფირფიტა, რომელზეც იდო ურანის მარილით დაფარული სპილენძის ჯვარი. ყოველი შემთხვევისთვის, მან გაამჟღავნა ფირფიტა ორი დღის შემდეგ და დაინახა ჯვრის ფორმის მკაფიო გამოსახულება. ეს ნიშნავდა, რომ ურანის მარილები თავისთავად ასხივებდა, გარეგანი ფაქტორების მოქმედების გარეშე. რა თქმა უნდა, ეს ბედნიერი (ბედნიერი ვისთვის გააჩნია) შემთხვევა რომ არა რადიოაქტივობას მაინც აღმოაჩენდნენ, მაგრამ გაცილებით გვიან.
სულ მალე ანტუან ბეკერელმა აღმოაჩინა, რომ მსგავსად რენტგენის სხივებისა ურანის მარილების გამოსხივება იწვევს ჰაერის იონიზაციას და განმუხტავს ელექტროსკოპს. ბუნებრივია, ამ აღმოჩენების შემდეგ შეეცადნენ გაეგოთ, ხომ არ გააჩნდა ასეთი თავისთავადი გამოსხივების უნარი, ურანის გარდა, სხა ქიმიურ ელემენტებსაც. 1898 წელს საფრანგეთში მარია სლოდოვსკაია კიურიმ და სხვა მეცნიერებმა აღმოაჩინეს თორიუმის გამოსხივება. შემდგომში ახალი ელემენტების აღმოსაჩენად ძირითადი მუშაობა ჩაატარეს მარია კიურიმ და მისმა მეუღლემ პიერ კიურიმ. თორიუმის და ურანის შემცველი მადნების სისტემატურმა გამოკვლევამ მათ ახალი, მანამდე უცნობი ელემენტის პოლონიუმის გამოყოფის საშუალება მისცა. ელემენტს ასე დაერქვა მარია სლოდოვსკაია კიურის სამშობლოს, პოლონეთის, საპატივსაცემოდ.
მარია სლოდოვსკია კიური
დაბოლოს აღმოჩენილ იქნა ძალიან ძლიერი გამოსხივების მქონე კიდევ ერთი ელემენტი. მას უწოდეს რადიუმი (ნიშნავს სხივურს). თავისთავად გამოსხივებას კი მარია და პიერ კიურებმა რადიოაქტივობა უწოდეს.
რადიუმის ფარდობითი ატომური მასა 226-ის ტოლია და მენდელეევის პერიოდულ სისტემაში 88-ე უჯრა უკავია. კიურების აღმოჩენამდე ეს უჯრა თავისუფალი იყო. თავისი ქიმიური თვისებებით რადიუმი ტუტემიწა ელემენტებს მიეკუთვნება.
შემდგომში დადგენილ იქნა, რომ 83-ზე მეტი რიგითი ნომრის მქონე ყველა ელემენტი რადიოაქტიურია.
საინტერესოა, მარია და პიერ კიურების განსაკუთრებული სიყვარული და მათი დამოკიდებულება საკუთარი პროფესიისადმი. მათ ჯანმრთელობაზე უარყოფითი გავლენა მოახდინა დიდი ხნის განმავლობაში რადიაციურ გარემოში ყოფნამ და საბოლოოდ ორივე რადიოაქტიური დასხივების შედეგად გარდაიცვალა. ცნობილია, რომ მათი ჩანაწერები და პირადი ნივთებიც კი რადიაციას ასხივებდა.
მარია და პიერ კიურები
XX საუკუნის დასაწყისში ისეთი მოვლენები, რომლებიც უკავშირდებოდა რადიოაქტივობას დიდ გაკცირვებას იწვევდა. ჯერ ერთი, გასაკვირი იყო გამოსხივების მუდმივობა ისეთი რადიოაქტიური ელემენტების მიერ, როგორიცაა ურანი, თორიუმი და რადიუმი. დღეების, თვეებისა და წლების განმავლობაში გამოსხივების ინტენსივობა შესამჩნევად არ იცვლება. მასზე არავითარ გავლენას არ ახდენდა ისეთი ჩვეულებრივი ზემოქმედებანი, როგორიცაა გახურება ან წნევის გაზრდა. რადიაქტიურ გამოსხივებაზე ოდნავაც არ მოქმედებდა არც ქიმიური რეაქციები, რომლებშიც მონაწილეობდნენ რადიოაქტიური ნივთიერებები.
მეორეც, რადიოაქტივობის აღმოჩენის შემდეგ სულ მალე გამოირკვა, რომ რადიაქტივობას ახლავს ენერგიის გამოყოფა. პიერ კიურიმ ამპულა ქლოროვანი რადიუმით მოათავსა კალორიმეტრში, რომელშიც ალფა, ბეტა და გამა სხივები შთაინთქმებოდა. მათი ენერგიის ხარჯზე კალორიმეტრი თბებოდა. კიურიმ განსაზღვრა, რომ ერთი გრამი რადიუმი საათში დაახლოებით 582 ჯოულ ენერგიას გამოყოფს და ეს ენერგია წლების განმავლობაში განუწყვეტლივ გამოიყოფა.
