41. Радиоактивность. Альфа-распад. Бета-распад.
Радиактивность-процесс самопроизвольного превращения одних ядер в другие, который сопровождается испусканием частиц.
90% из известних ядер нестабильны
Радиоактивные ядра могут испускать частицы 3-х видов: α(полож),β(отриц),γ(нейтральные)
α -распад
α-частица
– ядро
При распаде ядра должны сохраниться законы зарядового и массового числа
α-частицы при α-распаде вылетают с определенной энергией которая равна разности энергии материнского и дочернего ядер.
α-распад может сопровождаться γ-излучением в том случае, если материнское ядро находилось в возбужденном состоянииб аналогично если дочернее ядро находилось в возбуждненном состоянии.
Энергетическая диаграмма α-распада
Материнское ядро для α-частицы является потенциальной ямой, вылет α-частицы возможен только при туннельном эффекте.
Β-распад
Электронный
:
,
Позитронный : ,
К-захват (ядро захватывает e с К-оболочки)
,
При исследовании Β-распада было обнаружено, что Β-частицы вылетают из ядра с произвольными значениями энергии, что противоречило закону сохранения энергии.
Разность энергии между материнским и дочерним ядрами при Β-распаде распределяется между электроном и частицей нейтрином (нейтральная частица с нулевой массой).
42.Закон радиоактивного распада.
Отдельные радиоактивные ядра испытывают распад независимо друг от друга, поэтому количество распавшихся ядер dN за время dt пропорционально числу имеющихся ядер N и времени
dN= - λN*dt, λ-постоянная распада
В результате разделения переменных получим
dN/N = - λ*dt
этот
же закон
может быть записан в виде
: N=
-
период полураспада – время за которое
распадается половина ядер
Количество распавшихся ядер определяется:
Активность распада A= λN
26 Механический и магнитный моменты атома. Ls-связь.
Различают два способа расчёта суммарного момента атома ls-связь и jj-связь
Под ls связью понимают случай когда орбитальные моменты всех электронов в атоме связаны между собой сильнее чем орбитальные и спиновой момент каждого элуктрона в отдельности
Аналогично спиновые моменты всех электронов связаны между собой прочнее, чем с орбитальным моментом каждого электроа
При jj-связи связь между орбитальным и спиновым моментом бля каждого электрона сильнее, чем связь с орбит (спинов) моментом друг электр. В ls-связи расчитыв с учётом правил. квантов. сначал полный орбит и спи моменты, а затем полн. мех. момент атома.
Для ls-связи необходимо рассчитать сумм орбит и сумм спинов момент атома запишем углов квантов орбит момента импульса
M2=ħ2L(L+1)
Квантовое число L для 2-ух электронов принимает значение от l1 до | l2-l1|
(L=l1+l2; l1+l2-1; | l2-l1|)
Добавим 3-ий электрон в этом случае число (L) меняется
(L=l1+l2+l3; l1+l2+l3-1; lmin)
lmin – минимальное значение по-парной суммы квантового числа для 2-ух электронов с третьим квантовым числом l3
Пример
(l1=1; l2=2; l3=2)
1) L12=2 -
2) L12=1 - добавляем l3=2
3) L12=0 -
Получаем
1) L123=4;3;2;1;0 -
2) L123=3;2;1 - для трёх электронов получаем
3) L12=2 - L=4;3;2;1;0
Для проекции орбитального момента атома
Mz=ml ħ ( Mz=m ħ)
(ml=-L; -L+1;…..0…L;)
Для суммарного спинового момента атома
Mz2= ħ2S(S+1)
Квантов число (для 2-ух электронов)
(S=S1+S2;…;|S1-S2|)
Для н-го колич электронов возможно 2 случ
-если в атоме чётное число электронов, то число S будет меньше(Nx1/a,0)
-при нечетном количестве электронов спиновое число будет полуцелым, то будет менье (Nx1/2…;1/2)
Полный мех момент атома J, определяется
Mj2= ħ2j(j+1)
(j=L+S…|L-S|)
Условие квантов
Mjz=
ħ
(Mj=-J; -J+1;.. 0.. J)