Blíží se velké objevy |
| Obsah >>> |
Mendělejevova genialita
V první polovině 19. století byl objeven velký počet nových chemických prvků a fyzikové i chemici hledali zákonitosti, kterými se řídí jejich vlastnosti. Dílčí závislosti objevil už Dalton, ale teprve ruský chemik D. I. Mendělejev vytvořil nejpřesvědčivější systém, ve kterém jsou prvky uspořádádny podle jejich protonových čísel. Genialita Mendělejevova objevu spočívá mj. v tom, že v jeho době nebylo o existenci a stavbě atomového jádra známo vůbec nic!
V roce 1869, kdy Mendělejev svou periodickou tabulku zveřejnil, bylo známo přes 60 prvků, ale když byly seřazeny podle svých atomových hmotností (tj. podle dnešní terminologie podle nukleonových čísel), vyhovovalo uspořádání jen pro 35 prvků. Mendělejev vycházel z myšlenky sestavení prvků podle vzrůstajících atomových hmotností, při němž se periodicky opakují prvky podobných vlastností. Při hledání správného řešení nejen měnil pořadí prvků, ale došel k závěru, že hmotnosti některých atomů se ve skutečnosti liší od tehdy udávaných údajů. Například atomová hmotnost céru Ce byly udávána 92, Mendělejev předpokládal hmotnost 138 a ve skutečnosti je 140,1. Podobně pro uran U se udávala hmotnost 116, podle Mendělejeva by to mělo být 232 - 240 a skutečnost je 238,0. Některá místa v tabulce zatím zůstala prázdná a sám Mendělejev předpověděl existenci tří prvků. Zanedlouho byl skutečně objeven první z nich, gálium Ga s atomovou hmotností 69,72 (Mendělejev předpovídal hmotnost 68).
Atomová hmotnost (nukleonové číslo A) ve skutečnosti není nejpodstatnějším znakem atomu, tím je protonové číslo Z. Se vzrůstajícím číslem Z však také roste u většiny prvků i číslo A, tato závislost je porušena jen v několika málo případech. Mendělejev s geniální intuicí umístil i tyto prvky do periodické tabulky správně.
Již v 16. století se v Jáchymově těžila stříbrná ruda. Když došli havíři na konec stříbronosné žíly, narazili obvykle na černý kámen. Této hornině proto začali říkat "smolná ruda" (německy Pechblendr), protože jim přinášela smůlu - konec další těžby.Prvek uran objevil roku 1789 německý chemik Martin Klaproth, v radioaktivním smolinci je obsažen v oxidu uraničitém UO2. Hlavní uplatnění měl uran v té době při výrobě barev pro barvení skla nebo porcelánu. Sklo barvené uranem si získalo velkou oblibu, v polovině 19. století už jáchymovské doly dodávaly barvy do mnoha evropských sklářských hutí. V roce 1898 objevila M. Curie-Sklodowská v jáchymovském smolinci dva nové radioaktivní prvky - rádium a polonium a začala nová éra těžby v Jáchymově. Ze smolince se začalo pro laboratoře izolovat velmi vzácné a drahé rádium. Např. v roce 1927 se zpracováním 35 tun jáchymovského smolince získaly asi 3 gramy (!) čistého rádia.
Po druhé světové válce nabyla velkou důležitost těžba uranu a smolinec se stal významnou strategickou surovinou v právě začínající studené válce. V prvním období, od roku 1946 do počátku padesátých let, probíhala těžba především na obnovených dolech jáchymovské rudné oblasti. Intenzivní geologický průzkum vedl k rozšíření těžby i do dalších oblastí Čech a Moravy. Především se jednalo o Příbramsko, Stráž pod Ralskem, Dolní Rožínky a další. V roce 1953 už na jáchymovských šachtách pracovalo pod vedením sovětských odborníků a za dohledu sovětské tajné policie 46 000 dělníků. Z tohoto nesmírného přírodního bohatství však neměla naše země nic než utrpení tisíců politických vězňů, kteří byli v uranových dolech hlavní pracovní silou. Veškerý vytěžený uran putoval do Sovětského svazu ...
V roce 1905 začala nová éra fyziky, protože v tom roce vznikla speciální teorie relativity a zrodila se kvantová teorie. Obě teorie vytvořil do té doby zcela neznámý šestadvacetiletý úředník patentového úřadu v Bernu - Albert Einstein. Koncem 19. století se ukázalo, že klasická fyzika si nedovede poradit s několika problémy, například s experimentálně potvrzeným faktem, že rychlost světla ve vákuu je za všech okolností 300 000 km/s. Podle klasické fyziky by však měla záviset na rychlosti pozorovatele nebo zdroje světla. Einstein přijal neměnnost rychlosti světla jako základ své speciální teorie relativity a dospěl k závěru, že rozměry a hmotnost těles i plynutí času závisí na rychlosti jejich pohybu. Při rychlostech blízkých rychlosti světla se délky zkracují, hmotnost se zvětšuje a čas plyne pomaleji. Při malých rychlostech (slovem "malý" přitom rozumíme i rychlosti několik desítek km/s!) se uvedené jevy vůbec neprojevují a můžeme bez problémů používat všechny zákony klasické fyziky. Rozdíly se projeví až při skutečně obrovských rychlostech, kterými se pohybují například částice urychlené obřími urychlovači. Člověk si v žádném případě nemůže ověřit relativistické efekty "na vlastní kůži", tak velkými rychlostmi se vůbec nemůže pohybovat.