Радиоактивный распад
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Радиоакти́вность (от лат. radio — «излучаю», radius — «луч» и activus — «действенный») — явление спонтанного превращения неустойчивого изотопа химического элемента в другой изотоп (обычно другого элемента) (радиоактивный распад), или (реже) — явление спонтанного испускания γ-частиц без превращения.
В 1896 г. А. Беккерель исследовал излучение солей урана и установил, что интенсивность излучения определяется только количеством урана в препарате и совершенно не зависит от того, в какие соединения он входит. То есть это свойство присуще не соединениям, а химическому элементу — урану.
В 1898 г. М. Кюри и др. обнаружили излучение тория, позднее были открыли открыты полоний, радий.
Установлено, что все химические элементы с порядковым номером, большим 83 — радиоактивные.
Естественная радиоактивность — самопроизвольный распад ядер элементов, встречающихся в природе.
Искусственная радиоактивность — самопроизвольный распад ядер элементов, полученных искусственным путем, через соответствующие ядерные реакции.
Э. Резерфорд экспериментально установил (1899), что соли урана испускают лучи 3 типов, которые по-разному отклоняются в магнитном поле:
- лучи первого типа отклоняются так же, как поток положительно заряженных частиц; их назвали α-лучами;
- лучи второго типа отклоняются в магнитном поле так же как поток отрицательно заряженных частиц (в противоположную сторону), их назвали β-лучами;
- и лучи третьего типа, которые не отклоняются магнитным полем, назвали γ-излучением.
Спектры α- и γ-излучений прерывистые («дискретные»), а β-распада — непрерывный.
Беккерель доказал, что β-лучи являются потоком электронов. β-распад это проявление слабого взаимодействия.
β-распад — это радиоактивный распад, сопровождающийся испусканием из ядра электрона и антинейтрино.
β-распад — это внутринуклонный процесс, то есть происходит превращение нейтрона в протон с испусканием электрона и антинейтрино:
+ ν.
Правило смещения Содди для β -распада:
+ ν.
Пример:
+ ν.
После β-распада элемент смещается на 1 клетку к концу таблицы Менделеева.
α-распадом называют самопроизвольный распад атомного ядра на ядро-продукт и α-частицу (ядро атома ).
α-распад является свойством тяжелых ядер с массовым числом А≥200. Внутри таких ядер за счет свойства насыщения ядерных сил образуются обособленные α-частицы, состоящие из двух протонов и двух нейтронов. Образовавшаяся α-частица подвержена большему действию кулоновских сил отталкивания от протонов ядра, чем отдельные протоны. Одновременно α-частица испытывает меньшее ядерное притяжение к нуклона ядра, чем остальные нуклоны.
Правило смещения Содди для α -распада:
.
Пример:
.
В результате α-распада элемент смещается на 2 клетки к началу таблицы Менделеева. Образовавшееся в результате α-распада дочернее ядро обычно оказывается также радиоактивным и через некоторое время тоже распадается. Процесс радиоактивного распада будет происходить до тех пор, пока не появится стабильное, то есть нерадиоактивное ядро, которым чаще всего являются ядра свинца или висмута.