Добавил:
okley
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Введение в ядерную физику (6 сем) / ЯДЕРКА (все вопросы, другая версия)
.pdf
21. Детекторы ионизирующих излучений, идентификация
частиц.
22. Виды радиоактивности. Закон радиоактивного
распада. Энергетическое условие распада.
Радиоактивность - спонтанное изменение состава (заряда Z, массового числа A) или
внутреннего строения нестабильных атомных ядер путём испускания элементарных
частиц, гамма-квантов и/или ядерных фрагментов(кластерный распад).
Закон радиоактивного распада
N(t) = N0e
-λt
.
N0 - количество радиоактивных ядер в момент времени t = 0.
Cреднее время жизни τ -
.
Период полураспада T
1/2
- время, за которое первоначальное количество радиоактивных
ядер уменьшится в два раза
T
1/2
= ln2/λ=0.693/λ = τln2
Радиоактивный распад ядра возможен тогда, когда он энергетически выгоден, т.е.
сопровождается выделением энергии. Условием этого является превышение массы M
исходного ядра суммы масс mi продуктов распада, которому соответствует
неравенство M > ∑mi. Это условие является необходимым, но не всегда
достаточным.
Q=ΔM=M(A,Z)-M(A’,Z’)-Σmi>0
где M(A,Z) и M(A’,Z’)-массы радиоактивного и радиогенного ядра, mi -массы
элементарных частиц
Основными видами радиоактивного распада являются:
● α-распад – распад атомных ядер, сопровождающийся испусканием альфа-частиц
(дважды магических ядер
4
He).
•Сильное взаимодействие -> выполняются все законы сохранения.
•Условие распада M(A,Z) >M(A-4,Z-2)+M(4,2)
•Выделение энергии E
a
=-ea =[M(A,Z) -M(A-4,Z-2)-M(4,2)]c2 от 4 до 9 МэВ
Большинство альфа-радиоактивных изотопов расположены в области тяжёлых
ядер (Z > 60). Все ядра с А>155 a-радиоактивны
● β-распад – испускание атомным ядром электрона и антинейтрино, позитрона и
нейтрино, поглощение ядром атомного электрона с испусканием нейтрино
Превращение нуклонов в ядре n→p, p→n которое
сопровождается испусканием электронов/позитронов и
нейтрино
3 вида: b - - распад, e - захват (К-захват), b + - распад.
β--распад (n → p + e
-
+ e), M(A,Z) > M(A, Z+1) + me,
β+-распад (p → n + e
+
+ νe), M(A,Z) > M(A,Z-1) + me,
e-захват (p + e- → n + νe), M(A,Z) + me > M(A, Z-1).
● γ-распад – испускание атомным ядром γ-квантов;
А*→А+g
Энергия g-квантов заключена в пределах от 10 кэВ до 5 МэВ
● Спонтанное деление — разновидность радиоактивного распада тяжёлых атомных
ядер. Спонтанное деление является делением ядра, происходящим без внешнего
возбуждения (вынужденного деления), и даёт такие же продукты, как и
вынужденное деление: осколки (ядра более лёгких элементов) и несколько
нейтронов.
23. Последовательные распады. Вековое равновесия.
Радиоактивные ряды. Геохронология.
“Вековое равновесие“ – термин неточный, правильно это состояние называть стационарным.
Радиоактивный распад необратим, следовательно равновесия в системе нет.
Вековое равновесие — состояние, при котором число ядер изотопов в цепочке распадов связано с
постоянными распада (периодами полураспада) простым соотношением:
Соседние файлы в папке Введение в ядерную физику (6 сем)