Jaderná chemie

  • Na počátku 20. století začínalo být jasné, že atomy nemohou být chápány jako neměnné neviditelné částice, ale jako částice, v nichž významnou roli hrají elektrony. Studie pomocí hmotnostní spektrometrie souhlasily se studiemi produktů radioaktivního rozpadu a poukázaly na existenci izotopů, čímž rozbily Daltonský předpoklad, že všechny atomy daného prvku jsou stejné.
  • Pokusy s rozptylem α-záření, vykonané v Rutherfordově laboratoři, poskytly klíč k představě atomu jako částice s jádrem a obalem, bylo však nutné, aby Bohr upustil od konceptu klasické fyziky a použil kvantově-chemickou interpretaci k tvorbě vědecky akceptovatelného modelu atomu vodíku. Díky tomu byl schopen objasnit fyzikální význam Rydbergovy konstanty, která se na poli vědy objevila již o 20 let dříve. Bohrův model atomu se však ukázal být nepostačující pro složitější atomy a tak 20. léta 20. století vedla k obrovskému matematickému vylepšení atomové teorie v pracech de Broglieho, Schrödingera, Heisenberga a Diraca.
  • Objev radioaktivity měl řadu fyzikálních i chemických důsledků, z nichž většina našla své uplatnění po První světové válce. Když Rutherford roku 1919 ozařoval dusík α-částicemi, nejenže dosáhl úspěšné transmutace dusíku na kyslík, ale také objevil proton. Následné vylepšení ozařovacích metod vedlo k objevu neutronu a umělé radioaktivity. Neutron a proton umožnily smysluplnější interpretaci jádra atomu. Neutrony se také staly ozařovacími částicemi pro studium transmutací těžkých prvků, což vedlo k uvolnění jaderné energie a k produkci transuranů. Objev umělé radioaktivity zpřístupnil nejrůznější izotopy, vhodné pro řešení řady vědeckých problémů. Díky vzniku vysokoenergetických urychlovačů částic byla připravena řada subnukleárních částic, což následně vedlo ke zkomplikování představ o atomovém jádru.
  • Objev struktury atomu a vývoj názorů na jeho stavbu
  • Atomové jádro, jaderná energie