Энергия связи

С понятием ядерных сил связано понятие потенциальной энергии нуклонов. Потенциальная энергия больше энергии тех же нуклонов, связанных в ядре. Разность между этими энергиями есть энергия связи

Энергия связи – это та энергия, которая выделяется при образовании ядра из свободных нуклонов, или, согласно закону сохранения энергии, это энергия, которую необходимо затратить, чтобы превратить ядро в отдельные нуклоны.

Рассчитывается энергия связи по формуле Эйнштейна

.

Общая масса свободных нуклонов больше массы этих же нуклонов, связанных в ядре Разность между этими массами определяет дефект массы

Следовательно,

При образовании ядра из нуклонов или при распаде ядра выделяются кванты – электромагнитное излучение с длиной волны короче длины волны жесткого рентгеновского излучения.

.

Радиоактивность. Виды излучений

Радиоактивность – свойства ядер некоторых элементов самопроизвольно распадаться с образованием новых ядер и с испусканием излучения, которое называют радиоактивным излучением.

Само явление самопроизвольного распада ядер называется радиоактивным распадом.

Радиоактивные вещества сначала были обнаружены в природе Беккерелем, большой вклад в изучение закономерностей радиоактивного распада внесли М.Складовская- Кюри, П.Кюри, Резерфорд. Радиоактивный распад природных элементов назвали естественной радиоактивностью. Затем радиоактивные вещества научились получать искусственно, радиоактивность искусственных элементов называют искусственной радиоактивностью. Законы радиоактивного распада одинаковы и для естественной и для искусственной радиоактивности, так что деление радиоактивности на искусственную и естественную условно.

Радиоактивное излучение может состоять из трех видов излучений, различных по природе и свойствам: излечений. Все виды излучений невидимы для глаза и обнаруживаются только по их действию на вещество: фотохимическое действие, люминесценция, ионизация и др.

Рассмотрим процессы распада, приводящие к образованию каждого вида излучения в отдельности и особенность этих излучений.

излучение – поток частиц (ядер гелия) с высокой кинетической энергией.

частица состоит из двух протонов и двух нейтронов, обладает зарядовым числом и массовым числом .

Получается излучение при распаде, характерном для ядер тяжелых элементов и протекающего по схеме

,

где материнское ядро, дочернее ядро.

Например,

Если дочернее ядро радиоактивно, то возникает целая цепочка превращений, которая оборвется только тогда, когда возникает стабильное ядро. В рассмотренном примере

Ядра, образовавшиеся при распаде, могут находиться как в основном, так и в возбужденном состояниях. Поэтому при переходе дочернего ядра из возбужденного состояния в основное излучаются электромагнитные волны в виде квантов, т.е распад сопровождается излучением.

излучение – поток частиц с высокой кине-тической энергией, которые представляют собой поток электронов (у большинства радиоактивных элементов) или позитроны (у некоторых искусственно получаемых элементов).

излучение возникает при распаде, который происходит у ядер с неблагополучным соотношением число нейтронов и протонов. Существует три вида распада.

1. Электронный или распад происходит у ядер, в котором нейтронов больше, чем протонов. Один из нейтронов распадается с образованием протона, электрона и антинейтрино

где электрон, антинейтрино.

Протон остается в ядре, а электрон и антинейтрино испускаются.

распад описывается схемой

Например,

2. Позитронный или распад происходит у ядер, в которых протонов больше, чем нейтронов. В этом случае в ядре протон распадается с образованием нейтрона, позитрона и нейтрино

здесь позитрон и нейтрино. Нейтрон остается в ядре, а позитрон и нейтрон испускаются. Схема распада представляется как

Например,

3. Электронный или захват. При этом виде радиоактивности один из внутренних электронов атома захватывается своим собственным ядром, внутри ядра происходит реакция

Схема захвата

Например,

В зависимости от того, с какой орбиты ядро захватывает электрон, захват называют захватом, захватом и т.д. Очевидно, электронный захват сопровождается излучением жесткого рентгеновского излучения.

Кроме того, ядра, находящиеся после любого распада в возбужденном состоянии, будут переходить в основное состояние, излучая кванты.

Радиоактивностью сопровождаются также многие ядерные реакции деления ядер, образование ядер и др.