Упрощенная схема распада радионуклидов:

РАДИОАКТИВНОЕ СЕМЕЙСТВО УРАНА-238

Уран-238 ® Радий-226 ® Радон-222 ®… Полоний-210®… Свинец-206

Основные альфа-излучатели в этом ряду: Уран-238, Уран-234, Радий-226, Радон-222 а Полоний-210.

Основные бета-излучатели в этом ряду: Торий-234, Протактиний-234, Рубидий-214, Бирилий-214 и Полоний-210.

РАДИОАКТИВНОЕ СЕМЕЙСТВО АКТИНОУРАНА

(УРАНА-235)

Уран-235 ®… Бирилий-212 ®… Полоний-215®… Свинец-207

Основные альфа-излучатели в этом ряду: Протактиний-231, Торий-227, Радий-223, Полоний-215, Полоний-214, Висмут-211.

Основные бета-излучатели в этом ряду: Торий-231, Актиний-227, Рубидий-211, Теллурий-207.

РАДИОАКТИВНОЕ СЕМЕЙСТВО ТОРИЯ-232

Торий-232 ®… Торий(газ) ®… Бериллий-217®… Свинец-208

Основные альфа-излучатели в этом ряду: Торий-232, 238, Радий-224, Полоний-216, 212, Бериллий-212.

Основные бета-излучатели в этом ряду: Радий-228, Актиний-228, Бериллий-212.

Основные гамма-излучатели в этом ряду: Актиний-228, Рубидий-208, Бериллий-212.

Конечный продукт радиоактивного распада этих семейств – нерадиоактивный свинец-206,207,208. Этот свинец разного изотопного состава на долю которого приходится около 99 % всего количества свинца в земной коре.

РАДИАЦИОННЫЙ РАСПАД - самопроизвольное превращение неустойчивых атомных ядер в ядра других элементов, сопровождающееся испусканием ядерных излучений.

АЛЬФА-РАСПАД характерен для естественных радиоактивных элементов с большим порядковым номером, т.е. для элементов с малыми энергиями связи.

Альфа - частица имеет два положительных заряда, если за единицу заряда считать заряд электрона. Масса альфа - частицы в четыре раза больше массы атома водорода. Ближайшим элементом к водороду с такими характеристиками является гелий. Следовательно, альфа - частица это ядро гелия. Энергия альфа -частиц равна 1-10 МэВ. Пробег альфа - частицы в воздухе несколько сантиметров.

БЕТА - РАСПАД характерен как для естественных, так и для искусственных радиоактивных элементов. Он представляет собой испускание ядром ЭЛЕКТРОНА "e" или его положительно заряженной античастицы - ПОЗИТРОНА. В основе бета - распада процесса лежит превращение в ядре нейтрона в протон с образованием электрона или протона в нейтрон с образованием позитрона . Бета-частица несет отрицательный электрический заряд и имеет сходство электроном-частицей. Так как масса электрона мала, то при испускании бета-частицы сохраняется масса ядра, а заряд атома увеличивается на 1. Энергия бета - частиц равна 1-10 Мэв. Пробег бета - частиц в легких веществах - несколько сантиметров.

ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЕ- представляет собой испускание ядром - квантов ( лучей ).

ГАММА - ИЗЛУЧЕНИЕ аналогично другим видам электромагнитного излучения: рентгеновскому, световому, ультрафиолетовому и др., но обладает гораздо большей энергией - до нескольких МэВ.

Радиоактивные превращения описываются при помощи уравнений, подобных обычным химическим уравнениям. Однако необходимо помнить, что приводимые в этих уравнениях химические символы обозначают не атомы элементов, а лишь их ядра. Составляют уравнения радиоактивного распада на основе равенства сумм зарядов ядра и массовых чисел: а) суммы массовых чисел частиц левой и правой части уравнения должны быть равны между собой, при этом массы электронов, позитронов и гаммы-квантов не учитываются; б) сумма зарядов частиц в обеих частях уравнения должна быть одинаковой. Заряд электрона учитывают со знаком минус, протона и позитрона со знаком плюс. Нейтрон и гамма-квант заряда не имеют. При радиоактивном распаде выполняется закон сохранения массового числа и закон сохранения электрического заряда:

ЧАСТИЦА

М₁=М₂+М₃

Z₁=Z₂+Z₃

Существуют следующие основные виды радиоактивного распада:

1. Альфа-распад – самопроизвольное испускание ядром альфа-частиц ( ). Например: .

2. Электронный или бета-распад. Массовое число продукта распада - такое же как у исходного ядра, а порядковый номер увеличивается при образовании электрона или уменьшается на одну единицу при позитронном распаде. Например: (электрон),

(позитрон).

Процессы альфа- и бета-распада происходят не только на основном уровне, но и возбужденном уровне ядра, образовавшегося в процессе распада. Избыток энергии испускается в виде одного или нескольких гамма-квантов: . Гамма-излучение не рассматривается как самостоятельный вид радиоактивности и не описывается уравнением сохранения массы ядра и заряда атома.