Радиоактивность была открыта в 1896 г. французским физиком Анри Беккерелем при изучении люминесценции солей урана. Оказалось, что урановые соли без внешнего воздействия (самопроизвольно) испускали излучение неизвестной природы, которое засвечивало изолированные от света фотопластинки, ионизовало воздух, проникало сквозь тонкие металлические пластинки, вызывало люминесценцию ряда веществ. Таким же свойством обладали и вещества содержащие полоний 84 210 Po и радий 88 226 Ra.
Обнаруженное излучение было названо радиоактивным излучением, а само явление испускания радиоактивного излучения — радиоактивностью.
Различаются естественная и искусственная радиоактивности. Естественной̆ радиоактивностью называется радиоактивность, наблюдающаяся у существующих в природе неустойчивых изотопов. Искусственной̆ радиоактивностью называется радиоактивность изотопов, полученных в результате ядерных реакций.
Радиоактивное излучение бывает трех типов: АльфаБетта и гамма-излучение. Состав АльфаБетта и гамма-лучей был установлен по их отклонению в магнитном поле.
Альфа- отклоняется электрическим и магнитным полями, обладает высокой ионизирующей способностью и малой проникающей способностью (альфа-лучи поглощаются слоем алюминия толщиной 0,05 мм).
Альфа-Излучение представляет собой поток ядер гелия — заряд альфа-частицы равен + 2e , а масса совпадает с массой ядра изотопа гелия 42 He.
(2) Бета-Излучение также отклоняется электрическим и магнитным полями; его ионизирующая способность на два порядка меньше чем ионизи- рующая способность альфа-лучей, а проникающая способность, напротив, гораздо больше (поглоща- ется слоем алюминия толщиной 2–3 мм), чем у альфа- частиц. Бета-Излучение представляет собой поток быстрых электронов -10 e (Бета минус−распад) или позитронов +10 e (Бета плюс заряд).
(3) Гамма-Излучение не отклоняется электрическим и магнитным полями,
обладает относительно слабой ионизирующей способностью и очень большой проникающей способностью (например, проходит слой свинца толщиной 5 см), при прохождении через кристаллы обнаруживает дифракцию. Гамма-Излучение представляет собой коротковолновое электромагнитное излучение с чрезвычайно малой длиной волны L<10−10 м и, вследствие этого, ярко выраженными корпускулярными свойствами, т.е. является потоком частиц — Гамма-квантов (фотонов).
Радиоактивным распадом называется естественное радиоактивное превращение ядер, происходящее самопроизвольно. Ядро, испытывающее радиоактивный распад, называется материнским; возникающее дочернее ядро, как правило, оказывается возбужденным, и его переход в основное состояние сопровождается испусканием гамма-фотона. Т.о. гамма-излучение — основная форма уменьшения энергии возбужденных продуктов радиоактивных превращений.
Самопроизвольный распад атомных ядер подчиняется закону радиоактивного распада
где N0 — число ядер в данном объеме вещества в начальный момент времени t 0, N — число ядер в том же объеме к моменту времени t, λ — постоянная распада, имеющая смысл вероятности распада ядра за 1с и равная доле ядер, распадающихся в единицу времени. Теория радиоактивного распада основывается на двух предположениях: 1) постоянная распада не зависит от внешних условий; 2) число ядер, распадающихся за время dt пропорционально наличному числу ядер (убыль −dN числа ядер: −dN λNdt , следовательно, закон распада получим, разделяя переменные и интегрируя выражение:
Активностью A нуклида в радиоактивном источнике называется число распадов, происходящих с ядрами образца в 1 с: A=[dN/dt]= λN
Единица активности — беккерель (Бк): 1Бк — активность нуклида, при которой за 1с происходит один акт распада. Внесистемная единица активности нуклида в радиоактивном источнике — кюри (Ки): 1 Ки=3,7·1010 Бк.
Дата: 2019-07-24, просмотров: 210.