Все известные изотопы могут быть
распределены на четыре типа по зависимости от четного или нечетного числа протонов и
нейтронов в их составе: четно-четный 8O16, |
|||
четно-нечетный 4Be9, нечетно-четный 3Li7, |
|||
нечетно-нечетный 5B10. Количественные |
|||
Тип |
Z - число |
N – число |
А – полное число |
протонов в ядре |
нейтронов в ядре |
нуклонов |
|
|
|
|
(массовое число) |
Четно-четный |
Четное |
Четное |
Четное |
Четно-нечетный |
Четное |
Нечетное |
Нечетное |
Нечетно-четный |
Нечетное |
Четное |
Нечетное |
Нечетно - нечетный |
Нечетное |
Нечетное |
Четное |
Изотопы с четным Z и четным N резко преобладают над изотопами с нечетными
число протонов/ |
четное |
нечетное |
|||
число нейтронов |
|||||
четное |
устойчивые |
умеренно |
55/3 |
||
ядра |
166/11 |
устойчивые ядра |
|||
|
|||||
нечетное |
умеренно |
|
неустойчивы |
||
устойчивые ядра |
е ядра |
5/5 |
|||
|
|
47/3 |
|||
БольшинствоСтабильныеатомовнуклиды/долгоживущиестабильно,нуклидыэто означает, что они неизменны. Известно 282 стабильных изотопов. Для легких элементов (Z<20) наиболее стабильны изотопы с равным числом протонов и нейтронов (2He4,6C12,8O16).
Но некоторые атомы неустойчивы –
радиоизотопы.
Они самопроизвольно разрушаются и превращаются в другие элементы.
Радиоактивность (Э. Резерфорд 1903г.,
Радиоактивность (от лат. radio-излучаю, radius-луч иФ. Содди)activus-действенный),
самопроизвольное (спонтанное)
превращение неустойчивого изотопа химического элемента в другой изотоп
(обычно в изотоп другого элемента). Все
тяжелые изотопы с Z > 82 радиоактивны.
209Bi (Z=83, N=126) – наиболее тяжелый нуклид.
Эффект открыл А. Беккерель в 1896г., установивший способность солей урана засвечивать фотопластинки, не подвергавшиеся предварительному освещению. Открытие было сделано после открытия В.К. Рентгеном Х-лучей в 1885г.
Хронометр Э.
РезерфордаU ~ 1.5x10-10 U
8 1 gram of UO2
Time (yrs) |
moles He |
cc STP |
1000 |
5x10-9 |
1x10-4 |
1 million |
5x10-6 |
0.1 |
10 million |
5x10-5 |
1.0 |
1 billion |
5x10-3 |
100 |
Возраст настурана
Настуран или U руда,оказался ~500 Ma
2(Африка)Проблемы:
•Чувствительность и погрешность манометрических измерений
•Реакция не полностью описана. U весит ~238 g/mol; 8 He ядер
Принципиальная схема
радиоактивного распада
Принципиальная схема радиоактивного распада: радиоактивный (материнский) изотоп М превращается в радиогенный (дочерний) стабильный (иногда радиоактивный)λ – константа распадаизотоп(неD. зависит от внешних условий !!! – температуры,
Основные виды
самопроизвольных ядерных
Компоненты
радиоактивного излучения в магнитном
поле.
Некоторые изотопы могут испытывать одновременно два или более видов распада. Например, 212Bi распадается с вероятностью 64% в 208Tl (посредством α-распада) и с вероятностью 36% в
Table IV-4. Different types of radioactive decay processes. |
|
|||
Type |
Emitted Particle |
protons |
neutrons |
Comments |
|
He2+ (helium nucleus) |
-2 |
-2 |
loss of 4 atomic weight units |
|
e- (electron) |
+1 |
-1 |
no mass loss |
k capture |
none |
-1 |
+1 |
no mass loss, x-ray emission |
+ |
e+ (positron) |
-1 |
+1 |
no mass loss, x-ray emission |
|
|
|
|
|
α-распад
Ядро испускает α-частицу, которая представляет собой ядро атома гелия (4He) и состоит из двух протонов и двух нейтронов. При α-распаде массовое число изотопа уменьшится на 4, а заряд ядра - на 2.
Радий испускает α-частицу и переходит в
радон.
22688Ra→22286Rn + 42He
Скорость α-частиц ~16 000 км/с.
