Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Основні види радіоактивності



Перші дослідження радіоактивності показали, що спостерігаються три види радіоактивних перетворень, які за традицією називають α-, β- та γ-радіоактивністю. В наш час відомі ще кілька видів радіоактивності, але вони зустрічаються дуже рідко.

Відмітимо, що при будь-яких радіоактивних перетвореннях ядер справедливі закони збереження енергії, імпульсу, моменту імпульсу (спіну), електричного заряду, а також зберігається загальна кількість нуклонів до і після перетворення.

Альфа-радіоактивність (α-розпад) – спонтанне перетворення ядра, в результаті якого утворюється нове ядро і масивна позитивно заряджена частинка (α-частинка). Подальші дослідження показали, що α-частинки – це ядра гелію . Отже α-випромінювання – це потік ядер гелію. Схему α-розпаду ізотопу можна подати в загальному вигляді:

(1)

де символічні позначення XтаY відносяться до вихідного ізотопу та ізотопу, що утворюється внаслідок розпаду. У формулі (1) збереження суми верхніх індексів до і після розпаду відповідає збереженню загальної кількості нуклонів, а суми нижніх індексів – закону збереження електричного заряду. Отже, при α-розпадах змінюється як масове число, так і атомний номер ізотопу. Вказаний вид радіоактивності зустрічається лише серед достатньо важких ізотопів: Z > 82 та A > 208. Енергії α-частинок для різних ізотопів лежать в межах від 3,99 МеВ при розпаді 232Th до 8,78 МеВ в розпаді 212Ро.

Бета-радіоактивністю (β-розпадом) називають процес спонтанного перетворення радіоактивного ядра в інше ядро з таким самим масовим числом А та з зарядовим числом, яке відрізняється на Z = ±1 від вихідного. Існують три види β-розпадів:

1) β-розпад (електронний), при якому радіоактивне ядро випускає електрон та антинейтрино і утворюється нове ядро з зарядовим числом на одиницю більше ( Z = +1):

; (2)

2) β+-розпад (позитронний), при якому з ядра вилітає позитрон1) та нейтрино2) і утворюється нове ядро з зарядовим числом на одиницю менше ( Z = –1):

; (3)

3) К-захоплення (захоплення електрона) – процес, при якому ядро захоплює орбітальний електрон (як правило, один з двох електронів найближчої до ядра К-оболонки, звідси і назва процесу) та випускає нейтрино. При цьому один з протонів в ядрі перетворюється у нейтрон, внаслідок чого зарядове число ядра зменшується на одиницю ( Z = –1):

. (4)

Той факт, що β- та β+-частинки є по суті електрон та позитрон, був встановлений не одразу, але і після з’ясування цього факту терміном β-частинка, за традицією, називають частинки (електрони та позитрони), які утворюються в ядрі і випромінюються при β-розпадах.

Якщо α-розпади спостерігаються виключно для важких ядер, то β-розпади зустрічаються практично при будь-яких значеннях масових чисел, починаючи з одиниці (вільний нейтрон).

Енергії β-частинок для різних ядер лежать в межах від 0,02 МеВ для розпаду тритію до 13,4 МеВ для розпаду ізотопу бору .

Гамма-радіоактивність ядер – явище випромінювання ядром кванта високої енергії. При γ-випромінюванні не змінюються масове число А, ані зарядове число Z ізотопу. Гамма-радіоактивність не розглядають як окремий, самостійний вид радіоактивності. Випромінювання γ-кванта завжди спостерігається як процес, що супроводжує α- або β-розпади. Причина полягає в тому, що в результаті α- або β-розпаду часто утворюється ядро у збудженому стані. Отже, γ-кванти – це просто фотони, випущені в результаті переходу збудженого ядра на рівень з меншою енергією. Енергія γ-кванта дорівнює різниці енергій двох станів ядра. Цей процес дуже схожий на випромінювання фотонів атомами, проте в разі ядра енергія γ-кванта значно більша, часто порядку кількох МеВ. Вимірювання енергії γ-квантів, випромінюваних збудженими ядрами, дозволяє будувати детальні діаграми енергетичних рівнів ядер.

Підкреслимо, що явище радіоактивності пов’язане з властивостями саме ядер атомів і не залежить від зовнішніх умов (температури, тиску, електромагнітних полів, хімічного складу молекули, в яку входить радіоактивний атом, тощо).




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.