2.Энергия Бета распада, свойства дочерних ядер.

При β-распаде выделяется энергия, равная разности массы первоначальной системы и массы конечной, выраженных в энергетических единицах:

= M(A,Z) - M(A,Z+1) - mβ > 0, = M(A,Z) - M(A,Z-1) - mβ > 0, ЕЕ = M(A,Z) + me - M(A,Z-1) - εе > 0,

(3.5.9)

Если к правой части равенств (3.5.9) прибавить и вычесть Zm_e, то с точностью до энергии связи электронов в атоме энергию соответствующей разновидности β-распада можно выразить через массы атомов:

= Mат(A,Z) - Mат(A,Z+1) > 0, = Mат(A,Z) - Mат(A,Z-1) - 2me > 0, ЕЕ =Mат(A,Z) - Mат(A,Z-1) - εе > 0.

(3.5.10)

Положительная величина энергии распада является необходимым энергетическим условием возможности β-распада.

1. Электронный (β^-- распад):

,

(3.5.3)

при котором выбрасываются электрон β^- и антинейтрино , а дочернее ядро получает заряд на единицу больший, чем материнское, так как в ядре уменьшается число нейтронов на единицу за счет увеличения на единицу числа протонов.

2. Позитронный (⁺ - распад)

(3.5.4)

при котором выбрасываются позитрон β⁺ и нейтрино ν, а дочернее ядро получает заряд на единицу меньший, чем материнское, так как в ядре увеличивается на единицу число нейтронов из-за уменьшения на единицу числа протонов.

3. E-захват (или К-захват - по обозначению электронной оболочки)

(3.5.5)

где е^- - атомный электрон. В результате Е-захвата один из электронов, как правило, один из двух самой глубокой К-оболочки атома, захватывается ядром. При этом выбрасывается нейтрино ν, а дочернее ядро получает заряд на единицу меньше, чем материнское.

3.Ядерные реакции, обозначение, классификация.

Ядерной реакцией называют процесс образования новых ядер и частиц при сближении ядер и частиц до расстояний ~ 10^-13 см, когда вступают в действие ядерные силы. Если после столкновения сохраняются исходные ядра и частицы и не рождаются новые, то процесс называется рассеянием.Наиболее распространенным видом реакции является взаимодействие легкой частицы а с ядром А, в результате чего образуется также легкая частица b и ядро В: сокращенная запись процесса: A(a,b)B. Начальный этап реакции а+А называют входным каналом, а конечный b+B - выходным. Реакция может протекать неоднозначно и иметь несколько конкурирующих между собой выходных каналов:

К аждый выходной канал характеризуется своей относительной вероятностью.Рассеяние представляет частный случай ядерного взаимодействия и может быть упругим и неупругим. При упругом рассеянии (столкновении) не изменяются структура ядра и его внутренняя энергия. В случае неупругого рассеяния изменяется структура ядра и происходит изменение его внутренней энергии.Впервые ядерную реакцию наблюдал Резерфорд (1919 г.), бомбардируя α-частицами атомы газообразного азота:

В настоящее время известно много различных ядерных реакций, которые условно можно разделить на три большие группы (класса), и каждая из которых обладает своими характерными особенностями: реакции, идущие под действием заряженных частиц; реакции под действием g-квантов (фотоядерные реакции); реакции под действием нейтронов.

Билет 14