Радиоактивный распад относится к ядерным превращениям. Его особенность заключается в том, что он происходит спонтанно, без внешнего воздействия.
Ядерными реакциями называют обычно процессы, в которых атомные ядра претерпевают превращения в результате их взаимодействия с элементарными частицами или другими атомными ядрами. Эти виды ядерных превращений обычно изучаются отдельно, поэтому, в данном курсе они подробно не рассматриваются.
1.Альфа - распад
При -распаде ядро родительского нуклида испускает -частицы, которые являются дважды ионизированными атомами гелия-4 (4He)-частица - это 42He2+. Фактически это ядро атома гелия-4 без электронных оболочек.
При -распаде массовое число нуклида уменьшается на ~ 4 единицы, а заряд ядра - на 2 единицы.
Значение полной энергии распада Q, обозначаемой для -распада Q, равно:
Q=E+Eотд+Eвозб,
Где:
· E - энергия излучаемой -частицы;
· Eотд - энергия дочернего атома отдачи;
· Eвозб - энергия возбуждения дочернего ядра.
Особенности, связанные с -распадом:
Энергия -частиц, покидающих ядра различных -излучателей меняется в основном в пределах от 4 до 9 МэВ;
Естественные -излучатели расположены в конце периодической системы элементов. Всего насчитываются 40 естественных и 100 искусственных -излучателей;
Период полураспада -активных ядер находится в пределах от 10-6 с до 1010 лет;
Период полураспада -излучателей тем больше, чем меньше энергия -частиц;
При -распаде ядро теряет положительный заряд 2е и масса его убывает на ~4 а.е.м.. В результате элемент смещается на 2 клетки к началу периодической системы элементов. Символически это запишется так:
AZX A-4Z-2Y+4He.
Энергия -частиц зависит от энергетического состояния дочернего ядра после -распада.
Если дочернее ядро образуется только в основном состоянии, что испускаются моноэнергетические -частицы.
Если же дочернее ядро образуется как в основном, так и в возбужденном состоянии, то испускается несколько энергетических групп -частиц и -квантов. Следовательно, спектр -частиц дискретный.
2. Бета - распад
При -распаде происходит превращение одних изобаров в другие, т.е. А-const, изменяется Z.
Большинство известных радионуклидов является -излучателями.
Различают:
- электронный - - распад;
- позитронный + - распад;
- электронный захват;
- - распад;
Поскольку в ядре нет готовых электронов, считают, что вылету отрицательного электрона из ядра соответствует превращение одного из нейтронов в протон:
0n1 1p1 + -10 + 00
При - - распаде заряд ядра Z увеличивается на единицу, а масса A остается неизменной.
AZX AZ+1Y + 0-1e
После - - распада элемент смещается на одну клетку ближе к концу периодической системы.
+ - распад;
Позитронный распад можно рассматривать как превращение одного протона в нейтрон:
1p1 0n1 + +10 + 00
При + - распаде заряд ядра Z уменьшается на единицу, а масса А остается неизменной:
AZX AZ-1Y + 0+1e