1. Строение атома и его ядра. Энергия связи. Изотопы и радионуклиды.

Атом состоит из положительно заряженного ядра и вращающихся вокруг него отрицательно заряженных электронов, составляющих его электронную оболочку. Сумма зарядов электронов равна по модулю положительному заряду ядра, поэтому атом в целом представляет собой электронейтральную систему. Размеры атома определяются размерами его электронной оболочки и составляют величину порядка 10–8 см.

 Энергия связи ядра – минимальная энергия, необходимая для того, чтобы разделить ядро на составляющие его нуклоны (протоны и нейтроны). Ядро – система связанных нуклонов, состоящая из Z протонов и N нейтронов.Чтобы разделить ядро на составные нуклоны, нужно затратить определенную минимальную энергию W, называемую энергией связи.

W растёт с увеличением числа А нуклонов в ядре (А = Z + N). Удобно иметь дело с удельной энергией связи   = W/A, т.е. средней энергией связи, приходящейся на один нуклон. Для большинства ядер    8 МэВ (1 МэВ = 1.6^.10^-13 Дж). 

Радионуклиды - общее название радиоактивных элементов, нестабильные атомные ядра, подверженные радиоактивному распаду. К естественным радионуклидам относятся калий-40, торий-232, уран-235, уран-238.

Преобладают радионуклиды искусственного происхождения, получаемые путем расщепления атомных ядер: стронций-90, йод-131, цезий-137

Изотопы - разновидности одного химического элемента, отличающиеся массой атомов. Изотопы содержат одинаковое число протонов в ядре и одинаковое число электронов в атомной оболочке; но отличаются числом нейтронов. Изотопы — нуклиды с одинаковым числом протонов

2. Радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Постоянная распада, период период полупаспада и связь между ними.

Явление самопроизвольного (спонтанного) изменения структуры ядра атома одного элемента и превращение его в более устойчивое ядро атома другого элемента называется радиоактивностью, а само неустойчивое ядро – радиоактивным.

Радиоактивность характеризуется сортом и энергией вылетающих частиц, длительностью протекания процесса (постоянная распада λ, среднее время жизни τ, период полураспада Т1/2). Основные виды радиоактивного распада – альфа (α) и бета (β). β - и гамма-радиоактивность присуща и легким, и средним, и тяжелым ядрам, α -радиоактивность встречается только среди тяжелых ядер. Радиоактивность: естественная и искусственная. В настоящее время большинство радиоактивных ядер произведено искусственным путем.

Закон радиоактивного распада: за единицу времени распадается всегда одна и та же доля нераспавшихся ядер данного радионуклида. Эту долю называют постоянной распада и обозначают λ. В общем виде этот закон выражается экспоненциальной зависимостью

N = N0 ,

где N – число ядер, не распавшихся за время t; N0 – начальное число ядер радионуклида; е = 2,718; λ – постоянная распада, зависящая только от устойчивости ядер.

Период полураспада радионуклида (Т1/2) – это время, за которое первоначальное число радиоактивных ядер N0 уменьшается в два раза. Связь между постоянной распада (λ) и периодом полураспада (Т1/2) :