radioactivitate Rezumat

introducere

• 1 Istoricul
• 2 Legea dezintegrarii radioactive
• 3 Tipuri de raze radioactive descompuse
• 4 dezintegrării alfa
• 5 Beta-degradare
• 6 Gamma dezintegrare (tranziție izomerică)
• 7 tipuri speciale de radioactivitate Literatură
  notițe
  

Dezintegrarea radioactiva (de la raza «beam latină“ și Activus «eficientă.") - o modificare spontană în compoziția de nuclee instabile (încărcare Z, numărul de masă A) prin emisia particulelor elementare sau a fragmentelor nucleare [1]. Procesul de descompunere radioactivă numit, de asemenea, radioactivitate. iar elementele corespunzătoare sunt radioactive. De asemenea, numite substanțe radioactive care conțin nuclee radioactive.

Sa constatat că radioactivi toate elementele chimice cu număr atomic mai mare de 82 (de exemplu, pornind de bismut) și mai multe elemente mai ușoare (promethium și technețiu nu au izotopi stabili, și unele elemente, cum ar fi indiu, potasiu sau calciu, o parte din naturale izotopii sunt stabile, iar altele sunt radioactive).

radioactivitate naturală - dezintegrarea spontană a nucleelor ​​de elemente se găsesc în natură.

radioactivitate artificială - dezintegrarea spontană a nucleelor ​​elementelor obținute artificial prin reacții nucleare prin corespunzătoare.

Spectrele energetice a-particule si radiatii gamma emise de nuclee radioactive, discontinuu ( „digital“), iar spectrul de β-particule - continuă.

Decay, însoțită de emisia de particule alfa, numite alfa-descompunere; degradare însoțită de emisia de particule beta, a fost numit degradare beta (acum este cunoscut faptul că există tipuri de Dezintegrarea beta fără emisie de particule beta, cu toate acestea, dezintegrarea beta este întotdeauna însoțită de o emisie de neutrini sau antineutrini). Termenul „gamma-dezintegrare“ este rar folosit; emisia de raze gamma de bază sunt numite de obicei de tranziție izomerică. radiații gamma este adesea însoțită de alte tipuri de degradare.

În prezent, în afară de alfa-, beta- și gama-dezintegrări detectate dezintegreaza cu emisia de neutroni, protoni (și doi protoni), radioactivitatea mănunchi fisiune spontană. captura de electroni, dezintegrarea pozitroni (sau β + degradare), iar dezintegrarea dublu-beta (și tipurile) este în general considerat a fi diferite tipuri de dezintegrarea beta.

Unii izotopi pot avea o combinație de două sau mai multe tipuri de degradare. De exemplu, bismut-212 dezintegrează cu o probabilitate de 64% în taliu-208 (prin dezintegrării alfa), și cu o probabilitate de 36% la poloniu-212 (prin beta-descompunere).

Format ca urmare a dezintegrarii radioactive a nucleului fiica este, uneori, de asemenea, radioactive, și după un timp, de asemenea, dezintegrează. Procesul de dezintegrare radioactivă va avea loc până la momentul până când nu este stabilă, adică nucleu non-radioactiv și secvența care apare în același nuclidele radioactive este numit în continuare. In particular, seria dezintegrării radioactive incepand cu uraniu-238, uraniu-235 și toriu 232, final nuclidele (stabile) sunt respectiv plumb 206, plumb-207 și plumb-208.

1. Istoricul

Istoria Radioactivitatea a început atunci când în 1896 Becquerel a fost implicat în studiul de luminiscență și raze X.

După ceva timp, a fost accidental placa pe care nu manifestata pune sare de uraniu insolație în laboratorul lui Becquerel. Ea, desigur, nu fosforescente, ci amprenta pe înregistrarea dovedit! Apoi, Becquerel a început să experimenteze săruri de uraniu diferite (inclusiv de ani de minciună în întuneric). Înregistrarea se aprinde în mod constant. Plasarea între sarea și crucea placă de metal, Becquerel a primit conturul slab al crucii de pe placa. Apoi, a devenit clar că deschiderea noilor raze care nu sunt cu raze X.

Becquerel a constatat că intensitatea radiației este determinată numai de cantitatea de uraniu în produs și nu depinde de faptul dacă este inclus în orice compuși. Adică, nu este o proprietate inerentă în compușii, iar elementul chimic - uraniu.

Descoperirea lui de Becquerel în comun cu oameni de știință, cu care a colaborat. În 1898, Mariya Kyuri și Per Kyuri a descoperit radioactivitatea toriu, iar mai târziu au fost descoperite elementele radioactive poloniu si radiu.

Acestea prevăd că radioactivitatea naturală a proprietății deținute de către toți compușii de uraniu și cel mai uraniu în sine. Becquerel, de asemenea, se întoarce la fosforescente sale interesante. Cu toate acestea, el a fost destinat să facă un alt progres major în fizică nucleară. O dată, pentru o prelegere publică a luat substanțe radioactive Becquerel, el a luat de soții Curie, și tubul a fost plasat în buzunarul vestei. Dupa ce a citit curs, el a revenit la proprietarii de droguri radioactive, iar a doua zi a găsit pe corpul sub roșeața buzunarul vestei al pielii sub formă de tuburi. Becquerel spune despre Pierre Curie, el se pune pe experiența: timp de zece ore, este legat de tubul antebrațul radiu. Câteva zile mai târziu el, de asemenea, roseata, transformat apoi în ulcere severe, de la care a suferit timp de două luni. Deci, a fost descoperit efecte biologice de radioactivitate.

Dar, după care soții Curie fac curaj treaba. Este suficient să spunem că Mariya Kyuri a murit de boală radiații.

In 1955, a fost proiectat notebook-uri Kyuri Marii. Ei încă radiază din cauza contaminării radioactive introduse în timpul umplerii lor. Pe una dintre foile de amprentă digitală radioactive Pierre Curie.

2. Legea dezintegrarii radioactive

O demonstrație clară a legii.

drept radioactiv degradare - legea, deschis Frederikom Soddi și Ernest Rutherford experimental și formulate în 1903. Formularea modernă a legii:

ceea ce înseamnă că numărul de dezintegrări pe interval de timp într-o substanță arbitrară este proporțională cu numărul de atomi din eșantion.

În această expresie matematică - constanta degradare care caracterizează probabilitatea degradare per unitate de timp și are dimensiunea s -1. Un semn minus indică o scădere a numărului de nuclee radioactive cu timp.

Această lege este considerată drept radioactivitatea de bază a acestuia a fost extras de mai multe consecințe importante, printre care formularea caracteristicilor de dezintegrare - timpul mediu de viață al atomului și perioada de înjumătățire în [2] [3] [4] [5].

3. Tipuri de raze radioactive descompuse

Rutherford a stabilit experimental (1899), că sărurile de uraniu emit trei tipuri de raze, care sunt în mod diferit deviate într-un câmp magnetic:

• Raze de primul tip sunt deviate în același mod ca și fluxul de particule încărcate pozitiv; ele sunt numite alfa raze;
• Raze de al doilea tip, de obicei, sunt deviate într-un câmp magnetic, ca un flux de particule încărcate negativ, acestea sunt numite β-raze (există, totuși, razele pozitroni beta care se abat în direcția opusă);
• raze de al treilea tip care nu sunt deviate de câmpul magnetic, numit γ-radiații.

4. alfa-degradare

α-degradare numita descompunere spontană a unui nucleu atomic în nucleul fiică și α-particula (4 El atom nucleu).

α-descompunere are loc în general în nuclee grele cu numărul de masă A ≥140 (deși există unele excepții). In interiorul nuclee grele datorită proprietății de saturație a forțelor nucleare formate alfa-particule separate, formate din doi protoni si doi neutroni. Rezultată α-particula este expus un efect mai mare al forțelor de repulsie Coulomb de protoni de bază decât protoni individuali. Simultan α-particulă experimentează atracție nucleară minimă a nucleonilor core decât alte nucleoni. Particula alfa rezultată la miezul este reflectată din interiorul barierei potențial, dar cu o anumită probabilitate, se poate depăși (a se vedea. Efectul de tunel), și zbura spre exterior. Odată cu scăderea energiei barierei potențial permeabilitate particulelor alfa exponențial scade, prin urmare, durata de viață a nucleelor ​​cu mai puțină energie disponibilă alfa descompunere ceteris paribus mai mult.

Soddy regulă pentru α-degradare compensate:

Ca rezultat, elementul-α dezintegrare mută 2 locuri de la partea de sus a tabelului periodic, numărul de masă al nucleului fiica scade cu 4.

5. Beta-degradare

Becquerel a demonstrat că p-raze sunt flux de electroni. p-dezintegrare - aceasta este o manifestare a unei interacțiuni slabe.

β-degradare (mai precis, beta-minus dezintegrare, β - descompunere) - este dezintegrare radioactivă, însoțită de emisia unui electron și antineutrino nucleu.

β-dezintegrare este un proces vnutrinuklonnym. Aceasta se datorează conversia unuia dintre quarci d într-unul dintre neutroni in nucleu u QUARK; în care transformarea neutron are loc într-un proton și un electron antineutrino emisie

Soddy regulă pentru β compensate - degradare:

După β - elementul dezintegrare este deplasat de către o celulă la sfârșitul tabelului periodic (crește sarcina nucleară de către unul), în timp ce numărul de masă al nucleului nu este schimbat.

Există, de asemenea, alte tipuri de dezintegrarea beta. Descompusi pozitroni (beta plus descompunere) nucleu emite un pozitron și un neutrino. În acest caz, taxa nucleară este decrementat (miez mutat de la o celula la partea de sus a tabelului periodic). degradare pozitroni este întotdeauna însoțită de un proces de competiție - captura de electroni (în cazul în care nucleul captează un electron din pachetul nuclear și emite neutrini, taxa nucleară este, de asemenea, redus cu unul). Cu toate acestea, Reciproca nu este adevărată: multe nuclide, pozitroni degradare care este interzisă, se confruntă cu captură de electroni. Cea mai rara dintre tipurile cunoscute de dezintegrare radioactivă este o dezintegrare beta dublă, aceasta se găsește în prezent doar în zece nuclizi, și timp de înjumătățire mai mare de 10 de 19 ani. Toate tipurile de Dezintegrarea beta să păstreze numărul de masă al nucleului.

6. degradare Gamma (tranziție izomerică)

Aproape toate nucleele au, altele decât statul cuantic principal, un set discret de stari excitate la energie mai mare (cu excepția miezului 1 H, 2 H, 3 H și 3 He). Starea excitat poate fi ocupat de reacții nucleare sau a dezintegrării radioactive ale altor nuclee. Cele mai multe stari excitate au vieti foarte scurte (mai puțin de o nanosecundă). Cu toate acestea, există suficiente stări de lungă durată (ale căror vieți sunt măsurate în microsecunde, zile sau ani), care sunt numite izomeri, deși limita dintre ele și stat de scurtă durată este destul de convențională. stări izomere de nuclee tind să se descompună la starea solului (uneori prin mai multe stări intermediare). În acest caz, una sau mai multe raze gamma emise; excitație nuclee pot fi de asemenea îndepărtată prin plecarea de electroni de conversie din membrane nucleare. stat izomeric și poate, de asemenea, se descompun prin beta- convenționale și alfa-dezintegrări.

7. tipuri speciale de radioactivitate

• fisiune spontană
• radioactivitate clusterului
• radioactivitate de protoni
• radioactivitate Două protoni
• neutroni radioactivitate

literatură

notițe