Típusú radioaktív bomlás - studopediya
Eddig még nem beszéltünk a szabályokat, amelyek a folyamat a radioaktív bomlás, és a sugárzás, amely a kibocsátott egyidejűleg. Ez a sugárzás, eközben fekszik a fő érdek, ami arra kényszerít bennünket, hogy tartsa szemmel mindent, ami kapcsolatban van a nukleáris energia és a nukleáris fegyverek.
A radioaktív sugárzás nem érzékeli a hétköznapi emberi érzék. Természetéből adódóan ez lehet osztani három fő típus, amely már évszázadok nevezték # 945;, # 946; és # 947; - sugarakat. Ezek a gerendák képviselik részecskefolyam (# 945; és # 946; - sugárzás), vagy az áramlás az elektromágneses hullámok (# 947; - sugarak). Ezt követően megállapították, hogy a radioaktív bomlás kíséri a kibocsátási különböző elemi részecskék (protonok, neutronok, neutrínók, pozitronokat, stb), és minden típusú elektromágneses hullámok (rádióhullámok, fény, röntgensugarak).
Attól függően, hogy milyen típusú sugárzás, amely végigkíséri a folyamatot a pusztulás, a modern fogalmak megkülönböztetése öt fő típusa radioaktivitás:
1. # 945; - pusztulás, amikor együtt a lányával nucleus felmerül hírcsatorna # 945; - részecskéket, amelyek alkotják a mag az izotóp;
2. # 946; - bomlás, ami kíséri sugárzás vagy elektronok áramlását - e -. vagy pozitron fluxus - e +. vagy ez az egyik befogó az elektron által belső elektron héját atomok. Ez végül vezet, hogy az átalakulás egy proton egy neutron és röntgen emissziós atom;
3. spontán hasadási - spontán bomlás a mag két, megközelítőleg egyenlő részre;
4. proton bomlás kíséretében - kibocsátása egyetlen proton minden jogszabály pusztulás;
5. A két-proton bomlási - amikor az egyik vezet összeomlása a lényege a kibocsátási két proton.
Mindenféle átalakulások atommag egy kémiai elem a másik mag áramlási megfelelően csak három szabály:
1. A törvény megőrzése elektromos töltés - a teljes hiteldíj egyenlő a díjat a bomlástermékei a pusztuló sejtmagban.
2. A törvény megőrzését számú nukleon - az összeg a nukleonok a bomlási termékek száma egyenlő a nukleonok a sejtmagban pusztuló.
3. A megmaradási törvénye a teljes energia - teljes energia a bomlási termékek egyenlő a teljes energiáját a hanyatló sejtmagban.
Ha számolunk a teljes tömege a lánya nucleus pihenés és során kibocsátott radioaktív bomlás részecskék, ez mindig kisebb, mint az a tömeg a szülő mag többi, azaz a egy úgynevezett tömeg defektus. Mint ismeretes, minden testtömeg-változás a rendszer felel meg változásokat a megfelelő energiát a rendszer összhangban Einstein képlet: # 916; E = mc 2 Esetünkben, ez azt jelenti, hogy a leányvállalata mag és a kibocsátott, a bomlási részecskék szerez egy bizonyos mennyiségű mozgási energia, arányos a tömegdefektus.
Általában minden típusú kíséri radioaktív anyag # 947; -. Sugarak, amelyek egy adatfolyam fotonok kemény elektromágneses sugárzást, amelynek hullámhossza a 10 -10 10 -13 m m Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a keletkező radioaktív bomlás leányának mag, törvényei szerint a kvantummechanika, lehet több különböző államokban . Mindegyikben van egy határozott energiát. Feltétel a lehető legkisebb energia legstabilabb és az úgynevezett elsődleges. A fennmaradó államok izgatott. A gerjesztett állapot a mag lehet körülbelül 10 -8 - 10 -12 s. Aztán ott van egy átmenet az alapállapotba. Ez az átmenet lehet valósítani egy sor közbenső állapotokat. Ebben az esetben, a mag energiáit a különbség a különböző államok kibocsátott formájában # 947; - kvantumokat.
Az utolsó három bomlási (spontán maghasadás, egy- és két-proton radioaktivitás) meglehetősen ritka a természetben, és nem veszik figyelembe. Nézzük laknak részletesebben # 945; és # 946; bomlás.
# 945; - szétesést az alábbiak szerint történik:
,
ahol X - a kémiai szimbólum az anya, a pusztuló nucleus, Y - jelképe a lánya sejtmagban.
Ennek megfelelően rendszer, az újonnan alakult elem el van tolódva a periódusos rendszer két szám, hogy a bal oldalon, és annak atomsúlya kevesebb, mint négy egység. # 945; - összeomlása szinte minden tapasztalt nehéz atommagok Z> 83, és csak néhány izotópok Z <83, причем периоды их полураспада очень велики (неодим , Т = 5·10 15 лет; платина , Т = 10 12 лет)
energia # 945; részecskék bomlása a magok különböző kémiai elemek, jellemzően tartományban 4-8 MeV (maximum 10,5 MeV, legalább 1,8 MeV). Ez megfelel az indulási sebességet # 945; - részecskék a mag a 1,2 x 10 7-2,0 x 10 7 m / s. Azonban az energia # 945; - által kibocsátott részecskék atommagok azonos izotóp, csupán néhány jól meghatározott értékek. Más szóval, # 945; radioszénnel diszkrét energia-spektrum. Ahhoz, hogy megértsük ezt, ne feledje, hogy a lánya nucleus előfordulhatnak különböző energia államokban. Ha a lánya nucleus születik egyszer az alapállapot,
.
Figyelembe véve a jelenség a radioaktív bomlás, már hallgatólagosan feltételeztük, hogy a szülő mag mindig az alapállapotú. Azonban ez nem az. Ez is olyan leányvállalata, lehet, hogy több energiát államokban. Emiatt, a spektrum # 945; - sugárzás áll több csoport vonalak közel energiáit.
Béta-bomlás van intranuclearis kölcsönös átalakulás a neutron és a proton. minden # 946; -raspadchiki - ez nuklidokat zavart számának aránya a protonok és a neutronok (N / Z) a sejtmagban.
Ha van egy többlet a lényege a neutron, a nucleus megy elektron bomlás, ahol az egyik mag neutron alakul proton, kisugárzást egy elektron és egy antineutrinó ezt:
.
Reakcióvázlat atomi átalakulás a forma:
.
Példaként tekintsük a bomlások:
, , .
Mint látható, ebben a konverziós egy másodlagos elem a periódusos tolódik egy számot, hogy a jobb oldalon, és az értékek a tömegszáma változatlan marad.
Ha negatív aránya N és Z a sejtmagban miatt a többlet protonok, a pozitron bomlás bekövetkezik. Ebben az esetben, az egyik proton alakul át egy neutron, a pozitron kibocsátott a sejtmagból (egy részecske tömege egyenlő a elektron tömege és az azonos, de a pozitív töltés), neutrínók:
Izotópos transzformációs valósul séma szerint:
Az ilyen, szétesési vizsgálat a nitrogén izotópjai, és nátrium-:
, .
Amikor a pozitron bomlani leánya mag el van tolódva a periódusos egyetlen számot maradt. A teljes száma nukleonok nem változik.
A harmadik fajta # 946; bomlási abban a tényben rejlik, hogy a nucleus elnyeli egy elektront annak atom. Ez akkor fordul elő leggyakrabban elektronokkal K-réteget, elektronok csapdába ritkábban L vagy M rétegek. Ennek eredményeként, egyik proton alakul át egy neutron kibocsátó ahol neutrínók:
.
ez a fajta # 946; bomlásnak nevezzük e-capture (K-capture). Az elképzelése a következő:
.
Egy példa a szétesést a berillium:
.
Megjegyezzük, hogy az e-capture mindig kíséri a kibocsátott karakterisztikus röntgensugárzás, mert egy helyet a mozgó elektronok a magasabb energiaszintet.
Ennek eredményeként, az E-capture, valamint # 946; + Decay, a tömegszámú atommag nem változik, és a sorozatszám eggyel csökkentjük.
különböző # 945; -radioactive energia-spektrum elektronok és pozitronokat nem diszkrét, bár a mag, mint korábban, csak néhány speciális energia Államok. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a bomlási energia megoszlik az elektron és pozitron antineutrinó között vagy a neutrínók és elég önkényesen. Különösen, ha a neutrínók nem kap semmit, az energia az elektron vagy pozitron a maximális, és fordítva.
Figyeljük meg, hogy minden, amit tudni 1000 izotópok # 946; -raspadchikov. Ezek közül csak 20 természetesek. A legtöbb ilyen izotópok tapasztalható # 946; - bomlás.
Végül rövid leírást kell adni az elektromágneses sugárzás kísérő radioaktív bomlás. Először is megjegyezzük, hogy a radioaktív bomlás a teljes intervallum van kialakítva az elektromágneses hullámok 0 ∞. Csak azokat # 947; y-sugárzás, és az X-sugarak, mert csak ők képesek okozni ionizáció atomok anyagok, amelyek kölcsönhatásba lépnek.
# 947; radioszénnel: kíséri a legtöbb radioaktív átalakulások hullámhossz intervallum # 955; -5 ÷ 10 = 10 -1 nm; v = 3 10 18 3 × 10 ÷ 22Hz; # 949; # 947; = 0,01 ÷ 100 MeV. A radioaktív bomlás bocsátanak a szabály # 947; - kvantumok energiájával 0,2-3 MeV.
X-sugarak: # 955; = 10 -4 m ÷ 80 nm; v = 3,8 · 15 október 3 ÷ 10 21 Hz; # 949; EV = 12 ÷ 10 MeV. A legtöbb esetben, az X-sugarakat bocsát energiájú 20 eV 1 MeV.