Элементарные частицы и атомные ядра принято характеризовать зарядом и массой, выраженных в элементарных единицах.
В состав атома входят протоны (р), нейтроны (n) и электроны (е). Протоны и нейтроны – нуклоны. Заряды: протона 1, нейтрона 0, электрона -1. Массы: протона 1, нейтрона 1, электрона 0.
Позитрон (антиэлектрон) не входит в состав элемента, но образуется при позитронном распаде. Его заряд 1, масса 0.
Заряд ядра равен числу протонов в ядре и определяется порядковым номером элемента в периодической таблице Д.И.Менделеева (Z).
Масса ядра равна сумме числа протонов и числа нейтронов в ядре (общему числу нуклонов) – массовое число (А).
Излучения, образующиеся при радиоактивном распаде.
Альфа-излучение – имеет корпускулярную природу, состоит из быстродвижущихся альфа-частиц – ядер атома гелия. Характеристики альфа-частицы: Z = 2, A = 4, образуется при альфа-распаде.
Электронное излучение ( ) – имеет корпускулярную природу, состоит из быстродвижущихся -частиц (электронов), образующихся при -распаде.
Позитронное излучение ( ) – имеет корпускулярную природу, состоит из быстродвижущихся -частиц (позитронов), образующихся при -распаде.
Гамма-излучение – имеет электромагнитную (волновую) природу, может сопровождать как альфа-, так и бэтта-распад.
Элементарная частица нейтрино ( ). Характеристики: заряд 0, масса 0. Образуется при позитронном распаде.
Элементарная частица антинейтрино ( ). Характеристики: заряд 0, масса 0. Отличается от нейтрино направлением спина. Образуется при электронном распаде.
Альфа-распад – превращение ядра одного элемента в ядро другого элемента с испусканием альфа-частицы. Х – материнское ядро, У – дочернее ядро.
Дочернее ядро может образовываться в возбуждённой системе, затем энергия возбуждения высвечивается в виде гамма-фотонов.
Бэтта-распад – внутриядерное взаимное превращение нейтрона и протона с возможностью возникновения гамма-излучения.
Электронный распад – в ядре происходит превращение нейтрона в протон с испусканием электрона и антинейтрино.
Дочернее ядро имеет ту же массу, но на 1 э.е. больше заряд.
Позитронный распад – в ядре происходит превращение протона в нейтрон с испусканием позитрона и нейтрино.
Дочернее ядро имеет ту же массу, но на 1 э.е. меньше заряд.
Электронный захват – ядро захватывает электрон с одной из внутренних орбит атома.
Вакансия во внутреннем слое сразу заполняется электроном из более удалённого слоя, возникает характерное рентгеновское излучение. Масса ядра не изменяется, а заряд уменьшается на 1 э.е..
Лекция 2. Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом.
1. Ослабление ионизирующего излучения при взаимодействии с веществом.
2. Первичные физические процессы взаимодействия ионизирующего излучения с веществом
3. Сравнительные количественные характеристики взаимодействия различных видов ионизирующего излучения с веществом.