Nost, bomlási állandó, radioaktív bomlási ideje - studopediya
A radioaktivitás az a képesség, a sejtmagok spontán átalakíthatjuk más magok a kibocsátási különféle radioaktív sugárzás és az elemi részecskék.
A radioaktivitás két kategóriába sorolhatók: a természetes és mesterséges. Természetes is megfigyelhető a természetben előforduló instabil izotópok. Mesterséges radioaktivitás megfigyelt izotópok kerültek eredményeként kapott, a nukleáris reakciók.
A radioaktív sugárzás három fajta.
a sugárzással - ez a sugárzás jellemző alakváltozás elektromos és mágneses mezők. Ez egy nagy ionizáló képesség. Azt is jellemző az alacsony képessége. Lényegét tekintve ez a patak a hélium atommag. A töltés-részecskék + 2e, és tömege megegyezik a tömege az izotóp hélium atommag február 4 Ő.
radioszénnel b -, valamint a sugárzással. Ez a sugárzás által eltérített elektromos és mágneses mezők. Amennyiben az összehasonlítás továbbra is ionizáló energia sokkal alacsonyabb (körülbelül két nagyságrenddel), valamint a áthatoló képessége sokkal nagyobb, mint a részecskék. b radioszénnel - a patak gyors elektronok.
g radioszénnel - ellentétben a két előző, nem téríti el az elektromos és mágneses mezők. Az ionizáló lemerült. De az átható ereje egyszerűen óriási. g-sugárzás rövidhullámú elektromágneses sugárzás, amelynek hullámhossza nem nagy l <10 -10 м. Следствием этого являются ярко выраженные корпускулярные свойства. Период полураспада (Т 1/2 ) сокращается, приблизительно в два раза.
Bomlási állandó - állandó jellemző radioaktív bomlás:
hol. - az idő a radioaktív atommag. P. o. Ez együtt jár egy fél aránya
A felezési - az időt, amely alatt a kezdeti számát radioaktív atommagok felére csökkent
Az aktivitás a radioaktív sugárforrás - számú elemi radioaktív bomlások egységnyi idő alatt. Fajlagos aktivitás - a aktivitás per egységnyi súlya a forrás anyag.
Térfogat aktivitása - aktivitás egységnyi térfogatú forrást. A specifikus és térfogati aktivitása általában használt, abban az esetben, ahol a radioaktív anyag van elosztva a térfogata a forrás.
Felületi aktivitás - tevékenység egységnyi területen a forrás. Ez az érték az esetekben, amikor a radioaktív anyag eloszlik a felületen a forrást.
A bomlási törvény
Minden radioaktív elem lehet jellemezni
időintervallum alatt T, amely különválasztja
fele mag, hogy létezett az elején időmérő.
Időszak poluraspada- alap állandó a radioaktív
elem. A felezési idő jellemzi a rothadási sebességét.
Például: rádium 88Ra226 van T = felezési 1600 évvel;
tórium 90Th231 -25,64 óra; poloniy84Po212 -3 • 10-7 sec.
Levezetjük a bomlási törvény. Jelöljük N-számot
magok t időpontban.
Mivel n = T / T, akkor N = N0 • 2-t / T. Ez a törvény a radioaktív
bomlás. A t idő osztja a magok száma,
Alfa-részecske az úgynevezett spontán bomlása atommag a lánya sejtmagban és # 945; -Átlagos (atommag 4 He).
Alfa-részecske általában akkor fordul elő a nehéz atommagok tömegszámú A ≥ 140 (bár van néhány kivételtől eltekintve). Belül nehéz atommagok telítődése miatt tulajdonságait nukleáris erők kialakított külön # 945; részecske, amely két proton és két neutron. alakított # 945; -Átlagos fogékonyabbak az intézkedés a Coulomb taszító erők a magból protonok, mint az egyes protonok. egyidejűleg # 945; -Átlagos tapasztalatok kevesebb nukleáris vonzás nukleonjait a sejtmagban, mint a többi nukleonokat. A kapott alfa-részecske középpontjában visszaverődik a belsejében a potenciális akadályt, de bizonyos valószínűséggel, ez lehet legyőzni azt (lásd. A alagút hatás), és repülni kifelé. A csökkentés az alfa-részecske energiája a potenciális gát permeabilitás nagyon gyorsan (exponenciálisan) csökken, ezért élettartama magok kevesebb energiát álló alfa-részecske azonos feltételek mellett több.
Soddy offset szabály # 945; bomlás:
Példa (alfa-bomlási urán-238 a tórium-234):
Ennek eredményeképpen # 945; bomlási atom mozog 2 tereket, hogy a tetején a periódusos táblázat (azaz a töltés Z nucleus csökken 2), a tömegszáma leányának nucleus csökken 4.
56. # 946;¯-És # 946 + - bomlások K-ZAHVAT.PRAVILA BIAS
Béta-bomlás (# 946; bomlási) - típusú radioaktív bomlás miatt gyenge kölcsönhatás és megváltoztatja a töltés a mag egy megváltoztatása nélkül a tömegszáma. Ebben az esetben, a kernel bocsát ki béta-részecske (elektron, vagy pozitron) és egy semleges elemi részecske félig integrált centrifugálás (elektron neutrínó és egy elektrondonor antineutrinó, sorrendben). Ha a bomlás bekövetkezik a kibocsátási egy elektron és egy antineutrinó az úgynevezett „béta-mínusz bomlás” (# 946 ;-). Abban az esetben, a bomlási a kibocsátási egy pozitron és egy neutrínó - „béta-plus bomlás” (# 946 +). kivéve # 946; - és # 946 + - bomlás, béta-bomlás egy elektronikus elfog, amikor a mag rögzíti atomi elektron és bocsát ki egy elektron-neutrínó.
az # 946; - a bomlás a gyenge kölcsönhatás alakítja egy neutron egy proton, és a kibocsátott elektron és egy elektron antineutrinó:
.
Egy alapvető szinten (látható Feynman diagramok) ennek oka, hogy az átalakítás a d-u-kvark Quark a ispuskaniemvirtualnogo W - bozon, ami viszont bomlik elektron és egy neutrínó.
Szabad neutron is tapasztalható # 946 - bomlás (lásd neutron béta-bomlás.). Ez azért van, mert a tömeg a neutron nagyobb, mint a teljes tömege egy proton, egy elektron és egy antineutrinó. Connected a sejtmagban elkorhadhat neutron ezt a csatornát csak abban az esetben, amikor a tömeg a szülő atom Mi nagyobb mint az a tömeg Mf atom gyermek (vagy, általánosabban fogalmazva, ha a teljes energia a kiindulási állapotban kisebb, mint a teljes energia bármely lehetséges végső állapot) [1]. A különbség (Mi - Mf) · c2 = Q # 946; Ez az úgynevezett rendelkezésre álló energia a béta-bomlás. Ez egybeesik a teljes mozgási energia a mozgó részecskék szétesését követően - elektron antineutrinos és lánya nucleus (ún visszahatás, melynek aránya az összes egyenleg a kinetikus energia hurcolták nagyon alacsony, mivel ez sokkal masszívabb, mint a másik két részecske). Ha figyelmen kívül hagyjuk a hozzájárulást a visszahatás, a rendelkezésre álló energia szabadul fel a béta-bomlás, eloszlik formájában kinetikus energia között egy elektron és antineutrinó, ezzel eloszlás folytonos: mind a két részecske lehet egy kinetikus energia között fekvő 0 és Q # 946; . A törvény az energiamegmaradás engedélyek # 946; - bomlási csak nemnegatív Q # 946;.
Gyermek jelent, amennyiben # 946; - bomlási általában akkor a formájában egyszeres töltésű pozitív ion, mivel a rendszermag növeli a díjat egységenként, és az elektronok száma a Shell ugyanaz marad. A steady-state az elektron héj egy ilyen ion eltérhet a szülő állapotban a héj az atom, így az elektron héj átrendeződés történik szétesés után. Továbbá, lehetőség van a béta-bomlás kötött állapotban, amikor a mag le egy alacsony energiájú elektron csapdába az egyik héj pályák; Ebben az esetben a gyermek atom semleges marad.
az # 946 + - bomlása protonok a sejtmagban alakítjuk egy neutron, egy pozitron és egy neutrínó:
különböző # 946; - bomlási # 946 + - bomlás nem fordulhat elő kívül a mag, mint a szabad proton tömege kisebb, mint a tömeg a neutron (szétesés mehet, ha a tömege a proton haladja meg a teljes tömeg a neutron, egy pozitron és egy neutrínó). Proton elbomolhat a csatorna # 946 + - bomlási csak belül magok, ha az abszolút értéke a kötési energiája lánya nucleus több energiát miatt a szülő sejtmagban. A különbség a két energiák proton megy átalakítás egy neutron és pozitron neutrínók és a kinetikus energia a kapott részecskék. Az energiamérleg pozitron bomlás az alábbiak szerint: (Mi - Mf - 2Me) · c2 = Q # 946;, gdeme - elektron tömeg. Ugyanúgy, mint a # 946 - összeomlott a rendelkezésre álló energia a Q # 946; megoszlik a pozitron, neutrínók és a mag visszatér (az utóbbi számlák csak egy kis része); a kinetikus energia a pozitron és neutrínók folyamatosan elosztva tartományban 0 és Q # 946 ;; bomlási energia csak akkor engedélyezett, ha az nem negatív Q # 946;.
A pozitron bomlás gyermek atom formájában fordul elő egyszeres töltésű negatív ion, mint a nucleus töltés csökkentjük. Az egyik lehetséges bomlási pozitron csatornák - pozitronannihiláció tűnt, hogy az egyik héj elektronok.
Minden olyan esetben, amikor # 946 + - bomlási energetikailag lehetséges (és proton része a mag hordozó elektronmikroszkópos kagyló vagy található a plazmában a szabad elektronok), ez kíséri versengő folyamat elektron befogási, amelyben az elektron által rögzített atommag a kibocsátási neutrínók:
De ha a tömeg különbség a kezdeti és a végső atomok kicsi (kevesebb, mint kétszerese az elektron tömege, azaz a 1022 keV), az elektron befogás jön anélkül, hogy kíséri pozitron bomlás; Az utóbbi ebben az esetben tiltja a törvény az energiamegmaradás. Ellentétben a korábban tárgyalt elektron és pozitron béta-bomlás a elektron rögzítse az összes rendelkezésre álló energia (kivéve a kinetikus visszahatás energiájának a gerjesztési energia és a héj Ex) hajtjuk el egyetlen részecske - neutrínó. Ezért, a tartományban neutrínó itt eloszlását szemlélteti nem sima, és monoenergiás vonal közelében Q # 946;.
Amikor egy proton és egy neutron részei atommag, a folyamatok a béta-bomlás alakítjuk egyik elemről a másikra, szomszédos a periódusos rendszer. Például:
Béta-bomlás nem változtatja meg a számát nukleonok a sejtmagban A, de a változások csak a töltés Z. Így lehet bevezetni az összes állítsa be ugyanazt a nuklidokat A; ezek izobár nuklidok válhatnak egymás béta-bomlás. Ezek közül néhány nuklidok (legalább egy), a béta-stabil, mert a helyi minimumyizbytka tömeg: ha egy ilyen nucleus számok (A, Z), a szomszédos magok (A, Z - 1) és (A, Z + 1 ) nagyobb tömegeket, és több mint tud bomlani a béta-bomlás (a, Z), de fordítva nem. Meg kell jegyezni, hogy a béta-stabil magja lehet alávetni más típusú radioaktív bomlás (alfa-részecske, például). A legtöbb izotópok jelen természetes körülmények között a Földön, a béta-stabil, de van néhány kivétel, például a hosszú felezési hogy nincs ideje eltűnni mintegy 4,5 milliárd évvel óta eltelt nukleoszintézis. Például 40K, ami tapasztalható mindhárom béta-bomlás (béta-mínusz, béta plusz és elektron capture), van egy felezési ideje 1,277 × 109 év.
Béta-bomlás lehet tekinteni, mint egy átmenet két kvantummechanikai állapotok miatt zavar, így ki van téve a Fermi aranyszabály.
Atomtömeg nem változik (A „= A). A töltés a mag növekszik. (Z„= Z + 1). Az anyagot eltolódott az egyik cellából a végén a periódusos rendszer.