Радиоактивный распад

Радиоакти́вность (от лат. radio — «излучаю», radius — «луч» и activus — «действенный») — явление спонтанного превращения неустойчивого изотопа химического элемента в другой изотоп (обычно другого элемента) (радиоактивный распад), или (реже) — явление спонтанного испускания γ-частиц без превращения.

В 1896 г. А. Беккерель исследовал излучение солей урана и установил, что интенсивность излучения определяется только количеством урана в препарате и совершенно не зависит от того, в какие соединения он входит. То есть это свойство присуще не соединениям, а химическому элементу — урану.

В 1898 г. М. Кюри и др. обнаружили излучение тория, позднее были открыли открыты полоний, радий.

Установлено, что все химические элементы с порядковым номером, большим 83 — радиоактивные.

Естественная радиоактивность — самопроизвольный распад ядер элементов, встречающихся в природе.

Искусственная радиоактивность — самопроизвольный распад ядер элементов, полученных искусственным путем, через соответствующие ядерные реакции.

Э. Резерфорд экспериментально установил (1899), что соли урана испускают лучи 3 типов, которые по-разному отклоняются в магнитном поле:

  • лучи первого типа отклоняются так же, как поток положительно заряженных частиц; их назвали α-лучами;
  • лучи второго типа отклоняются в магнитном поле так же как поток отрицательно заряженных частиц (в противоположную сторону), их назвали β-лучами;
  • и лучи третьего типа, которые не отклоняются магнитным полем, назвали γ-излучением.

Спектры α- и γ-излучений прерывистые («дискретные»), а β-распада — непрерывный.

β-распад

Беккерель доказал, что β-лучи являются потоком электронов. β-распад это проявление слабого взаимодействия.

β-распад — это радиоактивный распад, сопровождающийся испусканием из ядра электрона и антинейтрино.

β-распад — это внутринуклонный процесс, то есть происходит превращение нейтрона в протон с испусканием электрона и антинейтрино:

{}^{1}_{0}\textrm{n}\rightarrow {}^{1}_{1}\textrm{p} + {}^{0}_{-1}\textrm{e} + ν.

Правило смещения Содди для β -распада:

{}^{A}_{Z}\textrm{X}\rightarrow {}^{A}_{Z+1}\textrm{Y} + {}^{0}_{-1}\textrm{e} + ν.

Пример:

{}^{3}_{1}\textrm{H}\rightarrow {}^{3}_{2}\textrm{He} + {}^{0}_{-1}\textrm{e} + ν.

После β-распада элемент смещается на 1 клетку к концу таблицы Менделеева.

α -распад

α-распадом называют самопроизвольный распад атомного ядра на ядро-продукт и α-частицу (ядро атома {}^{4}_{2}\textrm{He}).

α-распад является свойством тяжелых ядер с массовым числом А≥200. Внутри таких ядер за счет свойства насыщения ядерных сил образуются обособленные α-частицы, состоящие из двух протонов и двух нейтронов. Образовавшаяся α-частица подвержена большему действию кулоновских сил отталкивания от протонов ядра, чем отдельные протоны. Одновременно α-частица испытывает меньшее ядерное притяжение к нуклона ядра, чем остальные нуклоны.

Правило смещения Содди для α -распада:

{}^{A}_{Z}\textrm{X}\rightarrow {}^{A-4}_{Z-2}\textrm{Y} + {}^{4}_{2}\textrm{He}.

Пример:

{}^{238}_{92}\textrm{U}\rightarrow {}^{234}_{90}\textrm{Th} + {}^{4}_{2}\textrm{He}.

В результате α-распада элемент смещается на 2 клетки к началу таблицы Менделеева. Образовавшееся в результате α-распада дочернее ядро обычно оказывается также радиоактивным и через некоторое время тоже распадается. Процесс радиоактивного распада будет происходить до тех пор, пока не появится стабильное, то есть нерадиоактивное ядро, которым чаще всего являются ядра свинца или висмута.

 
Начальная страница  » 
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Home