3. радиоактивното разпадане
През 1911 godu Rutherford и Соди показа, че атомите на някои вещества тествани сериен превръщане, образуващи гниене верига, където всеки член на серия се появява от предходните, където външни физически влияния (температура, електрически и магнитни полета, налягане), които не могат да променят разпад на изпълнение.
По-късно, способността на някои ядра автоматично (спонтанно) превърнати в други ядра с емисиите на радиация и различни видове елементарни частици, наречени радиоактивност. В този случай, има два вида на радиоактивност - естествен наблюдавани в нестабилни атомни изотопи съществуващи в природата, и изкуствени, се наблюдава в изотопи, произведени в ядрени реакции. И двата вида радиоактивност не е коренно различни един от друг и са описани от едни и същи закони на радиоактивни трансформации.
Процесът на природен спонтанно радиоактивни трансформация наречен радиоактивно разпадане, или просто колапс. Kernel преживява упадък, се наричат радионуклиди. Оригиналният ядрото се нарича майка, и сърцевина, формирана в резултат на разпадането, наречен дете.
Радиоактивно разпадане настъпва със строго определена скорост характеристика за всеки елемент настоящото. Време за която първоначалното броят на радиоактивните ядра в средно наполовина нарича период на полуразпад период Т. Полуживотите от различни ядки са извънредно различни. Например, полуживот на 4,5 милиарда години uranasostavlyaet, радий. - 1620 година, радон 3,8 дни. Освен това, полуживот са изотопи на елемента може да варира значително - Ura Т = 1630 година, и VT = 0,001s.
Тъй като индивид при радиоактивното разпадане на ядрото независимо една от друга, а след това законът на радиоактивното разпадане е статистически характер. Може да се покаже, че законът за намаляване с течение на времето броят на радиоактивните ядра на веществото (закона на радиоактивното разпадане) има формата
Наричан брой радиоактивни ядра в течение на времето след еталонната точка, т.е. когато Т = 0. N - броят на радиоактивни ядра по време на т. I - константа за дадена стойност на радиоактивен материал, който носи името на константата на разпад на радиоактивни. Постоянно между радиоактивното разпадане полуживот и там е проста връзка:
Средната живота на радиоактивен ядро г е реципрочната стойност на гниене константа радиоактивни, т.е. радионуклиди, от които 37,000 паузи на всеки 5 секунди.
Радиоактивното разпадане се случва в съответствие с изместването на правила, установени емпирично. Условия компенсират: => алфа гниене (ядрена трансформация, придружено от емисия на алфа частици)
бета-разпад (ядрена трансформация, придружен от емисиите на бета частиците)
Една активност на нуклид в радиоактивен източник е броят на разпадания срещащи с ядрата на пробата за единица време:
номер някъде ядра се разпада в средно за интервала от време от Т в Т + DT.
Единица активност в SI - bekkerel (Bq): 1 Bq - нуклид активност, в който настъпва едно с разпадане. Общи Единици активност - Кюри (CI):
1 С е броят на раздробени ядра, съдържащи се в 1 г радий за 1 секунда (3.7 hras / сек).
Всички карти на радиоактивно замърсяване, което е в резултат на аварията в Чернобил, е радиация плътност замърсяване, т.е. радиоактивност на единица площ.
Например, ако живеете в райони с замърсяването на почвата, плътност на 1 Ci / кв. км или 37 000 Bq / кв. m (37 kBq / кв.м.), това означава, че на един квадратен метър от почвата са
където X - химически символ на майка ядрото, - хелий ядро, - символичен нотация електрон (зареждане е 1, на масовото число, равно на 0).
компенсирани правила са две последици от закони за запазване, работещи при радиоактивното разпадане - опазване на електрически номера на зареждане и масови: сумата от таксите (масови числа), настъпили ядра и частици, равно заплащане (масово число) на оригиналното ядро.
В резултат на разпадането на дъщеря ядро може да бъде и радиоактивни. Това води до верига или серия радиоактивни превръщания завършващи стабилен изотоп. Колекция от елементи, които са по веригата се нарича радиоактивно семейство. Семеен призова най-дълъг живот елемент (с най-голям период на полуразпад) "предшественик" Семейството: торий, уран актиниевото. Крайните нуклиди са съответно
Таблица 1 показва веригата на семейството на уран.
Таблица 1. уран семейство.
4.VZAIMODEYSTVIE радиация с материята
За да се регистрирате за радиоактивност, както и мерки за защита от ядрена радиация, което трябва да знаете от какво процес се губи енергия на лъчението, минаваща през значение; Какво е йонизиращо способността на различни видове радиация.
По принцип заредени частици, преминаващи през веществото, губят енергия поради сблъсъци с атома на веществото. Тъй като масата на ядрото е много повече от електрон маса атом, има значителни разлики между сблъсквания "електронен" (инцидент частиците се сблъсква с електрон) и сблъсъци "ядрени" (частица инцидент сблъсква с ядрото на атом). В първия случай, възбуждане или йонизация на атома (нееластична сблъсък), а вторият - на частиците атом и започне да се движи като единна система (еластичен сблъсък). Ядрени сблъсъци се случват на няколко пъти в материала, който води до разсейване на частици. Ако резултатът от взаимодействието на нови частици се появяват или изчезват в оригинала, този процес се нарича реакция. По-специално, ако сърцевината възникват във връзка с нови свойства, реакцията се нарича ядрено.
Технологичните елементи радиоактивни преобразуване винаги са придружени от емисиите на елементарните частици. Това може да се зарежда частици като алфа, бета-частици, протони и други неутрални - неутрони, неутрино, и гама-лъчи с различни енергии.
Начални греди на заредени частици, ядрата на леки елементи, и йони имат йонизиращо ефект върху материала, през които преминават. Индиректни йонизиращи ефекти и са неутрални частици, особено неутрони: взаимодействието на тези частици със субстанция, излъчвана протонни ядра и ядрото на гама-лъчи, които предизвикват йонизация на средата.
Обърнете внимание на процесите, съпътстващи преминаването на йонизиращи лъчения чрез материята.
4.1 Взаимодействие с алфа-частици с материята
Историята на откриването и проучването на алфа-частици, свързани с името на Ръдърфорд. С помощта на алфа-частици, Ръдърфорд прекарал по-голямата част от проучванията на атомните ядра.
Алфа-частици е хелиеви атоми, които са загубили два електрона, т.е. ядро на хелий атом
Хелий ядро, състояща се от два протона и два неутрона стабилни частици са свързани здраво в него.
В момента повече от 200 известен алфа активни ядра, предимно тежки (A> 200, Z> 82), с изключение на редкоземни елементи (А = 140-160). Пример за алфа разпадане може да служи гниене на изотопи на уран:
Цената, при която частиците на алфа. отклони от смляна сърцевина, много голям и варира за различни ядра в границите от 1.4 х 10 7 до 2,0x10 "м / сек, което съответства на кинетичната енергия на тези частици 4-8,8 MeV. Алфа-частици в ядрото не са включени, и, съгласно настоящите концепции, които се образуват по време на радиоактивното разпадане при среща движи вътре в протона сърцевина 2 и 2 неутроните.
Плаващи през веществото, алфа-частици постепенно губят енергия, загуба на газ йонизация. Освен това, в началото, когато енергията на алфа частицата е голям, специфичната йонизация-малък, отколкото в края.
По пътя на частиците в вещество се отнася до дебелината на слоя от субстанцията, който може да частицата до пълно спиране. Коли частици предимно определени за тежки частици, защото пътя си, е права линия с най-малък разсейване. Километри алфа частици зависи от енергията на частиците и плътността на материала, в който те се движат.
Чрез пробег алфа частиците може да се определи неговата енергия.
Свързани статии