Виды радиоактивного распада

α- распад. Формула α- распада.

Для ядер тяжелых элементов характерен - распад, при этом уменьшается общее число нуклонов в ядре, и оно становится более устойчивым. Альфа – распад описывается уравнением:

В связи с выбрасыванием - частиц заряд ядра и соответственно атомный номер элемента уменьшается на две единицы, а массовое число – на четыре единицы. При определенных условиях некоторые из образовавшихся таким образом - частиц могут преодолеть действие ядерных сил и оторваться от ядра. Этот процесс имеет квантовомеханическую природу и называется тоннельным эффектом.

β- распад. Формула β-распада.

Бета – распад происходит у ядер, неустойчивость которых связана с неблагоприятным соотношением числа нейтронов и протонов. Если в ядре имеется излишек нейтронов, то происходит электронный - распад, при котором один из нейтронов, превращается в протон, при этом в ядре рождается электрон:

Он выбрасывается, и в ядре остается более устойчивый комплекс нуклонов. Электронный распад - распад описывается уравнением:

При этом заряд ядра и соответственно атомный номер элемента увеличиваются на единицу, а массовое число его остается без изменений.

Электронный - распад характерен для многих естественных и искусственно полученных радиоактивных изотопов, например, распад изотопа калия с превращением его в кальций:

При позитронном - распаде один из протонов превращается в нейтрон, и в ядре рождается позитрон:

Он выбрасывается, а в ядре остается более устойчивый комплекс нуклонов. Позитронный - распад описывается уравнением: .

Заряд ядра и соответственно атомный номер элемента уменьшается на единицу, а массовое число остается без изменения.

Бета – излучение одного и того же элемента содержит частицы с различной энергией в пределах от самой малой до некоторой максимальной величины. Поэтому спектр - излучения непрерывный или сплошной. Для того чтобы объяснить различие в энергии - частиц при распаде ядер одного и того же элемента, В. Паули в 1931 году предположил, что при -распаде вместе с - частицами из ядра выбрасываются нейтральные частицы, ничтожные по массе и имеющие энергию, которая в сумме с энергией - частиц составляет некоторую постоянную величину , характерную для распада данного изотопа, причем эта энергия у разных ядер одного и того же элемента делится между - частицами и этими частицами в самых разнообразных соотношениях. В дальнейшим эти частицы были обнаружены экспериментально. Частица, испускаемая вместе с позитроном, была названа нейтрино . С учетом выбрасывания нейтрино или антинейтрино уравнения взаимного превращения нуклонов имеют вид:

Превращение протона в нейтрон может произойти так же путем захвата ядром одного из электронов с ближайшей к ядру оболочки К:

Это явление называется электронным захватом или К- захватом, например, превращение изотопа бериллия в литий:

Радиоактивный ряд

К радиоактивному распаду относят так же самопроизвольный распад ядер тяжелых элементов, например, изотопов урана на два осколка, близких между собой по атомному номеру и массовому числу.

У некоторых элементов наблюдается целая цепочка таких последовательных распадов, пока при последнем распаде не образуется стабильный элемент. Совокупность элементов, образующих подобную цепочку, называется радиоактивным семейством, или рядом.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: