198.Ядерний розпад.

Радіоактивний розпад - спонтанна зміна складу нестабільних атомних ядер (заряду Z , масового числа A) шляхом випускання елементарних частинок або ядерних фрагментів . Процес радіоактивного розпаду також називають радіоактивністю, а відповідні елементи радіоактивними. Радіоактивними називають також речовини, що містять радіоактивні ядра.

Встановлено, що радіоактивні всі хімічні елементи з порядковим номером , більшим 82 (тобто починаючи з вісмуту), і багато більш легких елементів (прометій і технецій не мають стабільних ізотопів, а у деяких елементів, таких як індій, калій або кальцій, частина природних ізотопів стабільні, інші ж радіоактивні).

Природна радіоактивність - мимовільний розпад ядер елементів, що зустрічаються в природі.

Штучна радіоактивність - мимовільний розпад ядер елементів , отриманих штучним шляхом через відповідні ядерні реакції.

Енергетичні спектри α - частинок і γ - квантів, що випромінюються радіоактивними ядрами, переривчасті («дискретні»), а спектр β - частинок - безперервний.

Розпад , який супроводжується виділенням альфа- частинок, назвали альфа- розпадом; розпад, який супроводжується виділенням бета-частинок, був названий бета-розпадом (в даний час відомо, що існують типи бета-розпаду без випускання бета-частинок, проте бета-розпад завжди супроводжується випусканням нейтрино або антинейтрино). Термін «гамма-розпад» застосовується рідко; випущення ядром гамма-квантів називають зазвичай ізомерних переходом. Гамма-випромінювання часто супроводжує інші типи розпаду. В даний час, крім альфа-, бета- і гамма-розпадів, виявлені розпади з емісією нейтрона, протона (а також двох протонів), кластерна радіоактивність, спонтанне ділення.

Деякі ізотопи можуть відчувати одночасно два або більше видів розпаду . Наприклад , вісмут - 212 розпадається з ймовірністю 64% в талій - 208 (за допомогою альфа-розпаду) і з імовірністю 36% в полоній- 212 (за допомогою бета-розпаду).

Утворене в результаті радіоактивного розпаду дочірнє ядро іноді виявляється також радіоактивним і через деякий час теж розпадається. Процес радіоактивного розпаду буде відбуватися до тих пір, поки не з'явиться стабільне, тобто нерадіоактивне ядро, а послідовність виникаючих при цьому нуклідів називається радіоактивним рядом. Зокрема, для радіоактивних рядів, що починаються з урану- 238, урану- 235 і торію - 232, кінцевими (стабільними) нуклідами є відповідно свинець - 206, свинець - 207 і свинець - 208.

199. Ланцюгова реакція.

Ланцюгова ядерна реакція - послідовність одиничних ядерних реакцій, кожна з яких викликається часткою, що з'явилася як продукт реакції на попередньому кроці послідовності. Прикладом ланцюгової ядерної реакції є ланцюгова реакція ділення ядер важких елементів, при якій основне число актів поділу ініціюється нейтронами, отриманими при розподілі ядер в попередньому поколінні.

1939 року у ядерній фізиці було з'ясовано, що ланцюгові реакції виникають під час поділу ядра, мовленому нейтроном. Поділ відбувається з вивільненням кількох, здебільшого 2-3 нейтронів, які в свою чергу можуть ініціювати поділ інших ядер. Ймовірність захоплення ядром нейтронів залежить від їхньої швидкості, тому для підтримання ланцюгової реакції нейтрони необхідно сповільнювати.

Оскільки частина нейтронів, утворених під час поділу, втрачається, поглинаючись без поділу іншими ядрами або вилітаючи за межі реактора, ланцюгову реакцію характеризують ефективним коефіцієнтом розмноження k - кількістю новостворених нейтронів під час одиничного акту поділу, які в свою чергу викликають поділ інших ядер. Якщо ефективний коефіцієнт розмноження більший за одиницю, то число актів поділу збільшується, реакція розганяється, вивільнюючи дедалі більше енергії і може завершитися вибухом. Така реакція називається надкритичною (некерована). Якщо k менший від одиниці, реакція згасає з часом. Такий режим називається підкритичним (керована реакція). Для k = 1 перебіг реакції залишається незмінним. Саме такий критичний режим використовується в ядерних реакторах.

Ядерний реактор — пристрій, у якому може відбуватися самопідтримувана ланцюгова реакція поділу атомних ядер.