- Распад

Самопроизвольное превращение нейтронов в протон и наоборот внутри атомных ядер сопровождается испусканием электронов либо позитронов.

Известно три типа -распада

I. Электронный-распад, в которомnв ядре превращается вp, при этом из ядра вылетает электрон, сопровождается излучением антинейтрино.

,

где - антинейтрино.

При ^-- распаде образуется ядро с числом протонов на один больше, чем у исходного (материнского) ядра. При этом массовое числоАне меняется. При этом общая форма распада

Пример

То есть в результате ^--распада происходит смещение элемента в таблице Менделеева на одну клетку вправо.

II. Позитронный распад (⁺)

При этом распаде протон в ядре превращается в нейтрон с испусканием позитрона и нейтрона

Паули еще давно при решении уравнения Шредингера предположил существование е⁺.

Общее уравнение ⁺- распада записывается

изотоп

То есть в такой реакции образуется ядро с зарядом на единицу меньше, чем у исходного, и с тем же А.

Использование закона сохранения энергии к этой реакции привели ученых к выводу, что часть энергии должна уноситься неизвестной частицей, не имеющей заряда и массы покоя и обладающей огромной проникающей способностью. Эту частицу назвали нейтрино.

III. Электронный захват

Материнское ядро с избытком р(по сравнению сn) может захватить орбитальный электрон с какой-либо оболочки. После захвата ядром орбитального электрона атом испускает характеристическое рентгеновское излучение, а одинрв ядре превращается в нейтрон.

- квантов. рентг. излучение

При электронном захвате число pуменьшается на единицу

Несмотря на разнообразиераспад все они обладают одной важной особенностью – энергетический спектр-частиц является сплошным спектром, т.е. энергия изм. От 0 до некоторого максимального значения, которое считается энергией распада.

Тогда энергия -частицы

то есть энергия вылетевшей -частицы зависит от энергии нейтрино.

Теория -распадов была построена Энрико Ферми (1933-1934гг), что привело к открытию нейтрино и антинейтрино, а также наряду с теоретическими Паули к существованию частиц.

- Распад

-распад сопровождается излучением электромагнитных волн в области сплошного рентгеновского спектра, в результате распада возникает новое ядро с тем жеZиА, но с более низкой энергией. То есть-распад характерен для энергетики возбужденных ядер и, как правило, сопровождаетираспад.

.

Самостоятельно «Поглощение рентгеновских лучей»

ЛЕКЦИЯ № 14

Искусственная радиоактивность, ядерные реакции

Ядерные реакции – это взаимодействие двух или более частиц, которое приводит к появлению новых частиц или новых элементов. Ядерные реакции происходят за счет действия ядерных сил, поэтому для наступления ядерной реакции необходимо сблизить частицы до расстояния 10^-13см (Основная проблема).

В настоящее время известно порядка 1000 ядерных реакций. Основные характеристики ядерных реакций:

а) запись ядерных реакций

При взаимодействии легких частиц с ядром в результате получается другое ядро и легкие частицы

Ядерные реакции, идущие в несколько этапов (1936 – Бор) с образованием промежуточных ядер, которые называются компаунд-ядрами, принято записывать в виде

Если а = b, то ядерная реакция называется рассеянием.

Вероятность протекания ядерных реакций принято характеризовать двумя величинами.

1. Ядерное время

Это промежуток времени (ядерное время пролета), который требуется частице с энергией 1М_эВ, чтобы пройти расстояние, равное диаметру ядра.

сек

То есть время зависит от массового числа элемента.

2. Эффективное сечение ядерной реакции

- количество падающих частиц на систему ядер

n– концентрация ядер в пластине толщиной

- количество частиц, вышедших из пластины.

(Цепная реакция ядер урана, термоядерная реакция синтеза лёгких ядер и устройство атомного реактора самостоятельно.)