АЛЬФА - РАСПАД. БЕТА- РАСПАД. ЧЕМ ОБЪЯСНЯЕТСЯ ВЫЛЕТ ЭЛЕКТРОНОВ ИЗ ЯДРА?
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

В основном α -распад характерен для тяжелых ядер ( A > 200 , Z > 82 ). α -Распад подчиняется правилу смещения, например, распад изотопа урана 23892U приводит к образованию тория 23490Th

Согласно современным представлениям, α -частицы образуются внутри тяжелых ядер вследствие объединения двух протонов и двух нейтронов. Такая образовавшаяся частица сильнее отталкивается от оставшихся протонов ядра, чем отдельные протоны. Одновременно α -частица испытывает меньшее ядерное притяжения к нуклонам в ядре, чем отдельные нуклоны.

Скорости вылетающих  при распаде                                                         α -частиц очень велики  —1,4/2x107 м/с , что соответствует энергиям 4/ 8,8 МэВ. Опыты Резерфорда показали, что даже имея такие скорости α -частицы не могут приблизиться к ядру на расстояние, при котором начинают действовать ядерные силы и рассеяние α –частиц на ядре объясняется только кулоновским взаимодействием.                                                                                                 Т.о. можно сделать вывод, что ядро окружено потенциальным барьером, высота которого не меньше 8,8 Мэв. С другой стороны, α -частицы испускаемые ураном имеют энергию 4,2 МэВ. Следовательно, α -частицы вылетают из ядра с энергией, значительно меньше высоты потенциального барьера вследствие туннельного эффекта.

Для α -частиц характерна сильная зависимость между периодом полураспада T1/2 и энергией E вылетающих частиц. Эта зависимость определяется законом Гейгера-Нэттола:  где A и B эмпирические (определяемые из опыта) константы, λ=(ln 2)/T1/2, Rα — пробег α -частицы в воздухе — расстояние, проходимое частицей до ее полной остановки.                                        Термином "бэта-распад" обозначают три типа ядерных превращений: электронный (β − ) и позитронный (β + ) распады, а также электронный захват (другие названия — e -захват или K -захват).Первые два типа превращений состоят в том, что ядро испускает электрон -10e (позитрон +10e) и электронное антинейтрино 00 e (электронное нейтрино 00νe). β -Электроны рождаются в результате процессов, происходящих внутри ядра при превращении одного вида нуклона в ядре в другой — нейтрона в протон или протона в нейтрон:  

β+ -Распад для свободного протона наблюдаться не может, однако для протона, связанного в ядре благодаря ядерному взаимодействию частиц, эта реакция оказывается энергетически возможной. Энергетический спектр испускаемых при бэта-распаде электронов является непрерывным, простирающимся до верхней границы энергии β -спектра Emax . Полная энергия, теряемая ядром при бэта-распаде всегда равна Emax , но она по разному распределяется между электроном и антинейтрино. Максимальное значение энергии электрона E = Emax означает, что вся энергия уносится электроном, нулевое значение энергии электрона соответствует тому, что вся энергия уносится антинейтрино.

Для β − -радиоактивности свободных нейтронов Emax = 782 кэВ. В случае e -захвата (K -захвата) превращение протона в нейтрон идет по схеме  При этом исчезает один из электронов на ближайшем к ядру K –слое атома. Протон, превращаясь в нейтрон, как бы "захватывает" K -электрон. Особенностью этого типа бэта-распада является вылет из ядра только нейтрино 00νe. Исчезновение одного из электронов в K -слое атома приводит к электронным переходам между внутренними электронными оболочками атома, что сопровождается характеристическим рентгеновским излучением.

 8) КЛАССИФИКАЦИЯ ЯД . РЕАКЦИИ. ЯД. РЕАКЦИИ ПОД ДЕЙСТВИЕМ НЕЙТРОНОВ

Ядерные реакции — это превращения атомных ядер при взаимодействии с элементарными частицами (в том числе и с γ -квантами) или друг с другом. Символически реакции записываются в виде:  где X и Y — исходное и конечное ядра, a и b — бомбардирующая и

испускаемая (или испускаемые) в ядерной реакции частицы.

В любой ядерной реакции выполняются законы сохранения электрических зарядов и массовых чисел: сумма зарядов (и массовых чисел) ядер и частиц, вступающих в ядерную реакцию, равна сумме зарядов (и сумме массовых чисел) конечных продуктов (ядер и частиц) реакции. Выполняются также законы сохранения энергии, импульса и момента импульса. Ядерные реакции могут быть как экзотермическими (с выделением энергии) так и эндотермическими (с поглощением энергии).

Ядерные реакции классифицируются:

1) по роду участвующих в них частиц — реакции под действием нейтронов; заряженных частиц; γ -квантов;

2) по энергии вызывающих их частиц — реакции при малых, средних и высоких энергиях;

3) по роду участвующих в них ядер — реакции на легких (A < 50) ; средних (50 < A <100) и тяжелых (A >100) ядрах;

4) по характеру происходящих ядерных превращений — реакции с испусканием нейтронов, заряженных частиц; реакции захвата (в случае этих реакций составное ядро не испускает никаких частиц, а переходит в основное состояние, излучая один или несколько γ -квантов).

Первая в истории ядерная реакция была осуществлена Резерфордом при бомбардировке ядра азота α -частицами:

Дата: 2019-07-24, просмотров: 245.