7.2. Радіоактивні перетворення. Ядерні реакції, їхній механізм та класифікація. Закони збереження в ядерних реакціях. *Одержання та використання радіоактивних ізотопів.

К числу радиоактивных процессов относятся:

1) α - распад,

2) β - распад,

3) γ - излучение ядер,

4) спонтанное деление тяжелых ядер,

5) протонная активность

Під час ядерних реакцій виконуються загальні закони збереження енергії, імпульсу, моменту імпульсу та електричного заряду.

Окрім того існує низка особливих законів збереження, притаманних ядерній взаємодії, наприклад, закон збереження баріонного заряду.

Використовують для виявлення в різних органах злоякісних пухлин. Діагностика базується на тому, що клітини пухлини і клітини здорової тканини по-різному накопичують радіоактивні препарати.

7.3. Радіоактивність. Закон радіоактивного розпаду. Активність нукліду. Закономірності альфа- та бета-розпадів. Нейтрино.

Радиоактивностью называется процесс самопроизвольного превращения одних атомных ядер

в другие, сопровождающийся испусканием элементарных частиц. Различают естественную и

искусственную радиоактивность. Естественной радиоактивностью называется

радиоактивность, наблюдающаяся у ядер, существующих в естественных условиях.

Радиоактивность, получаемая в ходе ядерных реакций, называется искусственной.

Закон радиоактивного распада. Процесс распада атомов носит случайный характер.

Поэтому можно считать, что число ядер dN, распадающихся за малый промежуток dt,

пропорционально как числу имеющихся ядер N, так и величине промежутка времени dt

dN = - λ⋅N⋅dt.

А́льфа-распа́д, вид радиоактивного распада ядра, в результате которого происходит испускание альфа-частицы. При этом массовое число уменьшается на 4, а атомный номер — на 2. Альфа-распад наблюдается только у тяжёлых ядер (Атомный номер должен быть больше 82, массовое число должно быть больше 200 ).

Бе́та-распа́д — тип радиоактивного распада, обусловленного слабым взаимодействием и изменяющего заряд ядра на единицу. При этом ядро может излучать бета-частицу (электрон или позитрон).

Нейтри́но — стабільні нейтральні лептони з напівцілим спіном, що беруть участь тільки в слабкій і гравітаційній взаємодіях. Надзвичайно слабо взаємодіють з речовиною: нейтрино з енергією 1 МеВ мають в свинці довжину вільного пробігу ~ 1020 см (~ 100 світлових років).

7.4. Взаємодія іонізуючих випромінювань з речовиною. Закон поглинання. *Радіаційна стійкість матеріалів. *Доза та потужність дози опромінення, біологічна дія іонізуючих випромінювань. *Методи реєстрації радіоактивного випромінювання.

Іонізуюча радіація - потоки електромагнітних хвиль або частинок речовини, що здатні при взаємодії з речовиною утворювати в ній іони. До іонізуючого випромінення відносять альфа-, бета-, гамма-проміння, рентгенівське (пулюєве) проміння.

Закон поглинання — властивість бінарних операцій, визначених на одній множині.

Поглинута доза – кількість поглиненої енергії на одиницю маси речовини. Одиницями виміру є Грей і Рад. При цьому 1 Гр = 100 рад.

Потужність дози – показує яку дозу опромінення за проміжок часу отримає предмет або живий організм. Одиниця виміру - Зіверт/год. Потужність еквівалентної дози показують побутові дозиметри, які відградуйовані, як правило, в мкЗв/год або мкР/год (старі моделі). При цьому 1 Зв = 100 Р і відповідно 1 Зв/год = 100 Р/год.

7.5. Дефект маси та енергія зв’язку атомних ядер. Два шляхи одержання внутрішньоядерної енергії. Ланцюгова реакція поділу ядер. Ядерні реактори. Реакції синтезу атомних ядер. Проблеми керованого термоядерного синтезу. *Переваги та недоліки ядерної енергетики. *Енергія зірок.

Масса ядра mя меньше суммы масс входящих в нее частиц. Дефектом масс называется

разность между массами отдельных нуклонов и массой покоя ядра: Δm = [Zmp + (A − Z)mn ]− mя .

Это связано с тем, что при объединении нуклонов в ядро выделяется энергия связи нуклонов

друг с другом. Вспомним, что энергия покоя любого объекта равна 2

E0 = m0c .

Следовательно, энергия покоящегося ядра меньше суммы энергий покоящихся

невзаимодействующих нуклонов на величину {[ ] } 2

Eсв = Zmp + (A − Z)mn − mя c .

По́діл ядра́ — ядерна реакція, при якій ядро важкого елементу розпадається на менші ядра, часто виділяючи при цьому гамма-кванти й вільні нейтрони.