44. Деление ядер. Альфа-распад. Альфа-активность.

Реакциям деления ядра - заключа­ется в том, что тяжелое ядро под действием нейтронов, а как впоследствии оказалось и других частиц делится на несколько более легких ядер (осколков), чаще всего на два ядра, близких по массе.

Замечательной особенностью деления ядер является то, что оно сопровождается испусканием двух-трех вторичных нейтронов, называемых нейтронами деления. Так как для средних ядер число нейтронов примерно равно числу протонов (N/Z1), а для тяжелых ядер число нейтронов значительно превышает число протонов (N/Z1,6), то образовавшиеся осколки деления перегружены нейтронами, в результате чего они и выделяют нейтроны деления.

Осколки деления могут быть разнообразными.

Большинство нейтронов при делении испускается практически мгновенно (t  10^–14 с), а часть (около 0,7%) испускается осколками деления спустя некоторое время после деления (0,05 с  t  60 с). Первые из них называются мгновенными, вторые — запаздывающими. В среднем на каждый акт деления приходится 2,5 ис­пущенных нейтронов.

Расчеты показывают, что деление ядер должно сопровождаться также выделением большого количества энергии.

В основу теории деления атомных ядер (Н. Бор, Я. И. Френкель) положена капель­ная модель ядра (см. § 254). Ядро рассматривается как капля электрически заряженной несжимаемой жидкости (с плотностью, равной ядерной, в подчиняющейся законам квантовой механики), частицы которой при попадании нейтрона в ядро приходят в колебательное движение, в результате чего ядро разрывается на две части, разлета­ющиеся с огромной энергией.

А́льфа-распа́д, вид радиоактивного распада ядра, в результате которого происходит испускание альфа-частицы. При этом массовое число уменьшается на 4, а атомный номер — на 2. Альфа-распад обычно происходит в тяжелых ядрах, где велико электростатическое отталкивание между протонами.

Альфа активность – когда есть радиоакивность. При ней образуются альфа частицы при распаду происходит альфа распад. Альфа активность это вид радиоактивности. Т е испускание альфа частиц.

45. Взаимодействие фотонного излучения с веществом.

Фотонное излучение (оно же гамма оно же рентгеновское оно же тормозное оно же характеристическое). На самом деле это названия одного итого же излучения - фотонного, только при разных энергиях фотона и полученное разными способами.

При прохождении рентгеновских лучей через какое-нибудь твердое, жидкое или газообразное вещество они взаимодействуют с электронами, при очень большой жесткости и ядрами атомов элементов, входящих в состав вещества и при этом теряют часть своей энергии вследствие: 1) истинного поглощения, т.е. превращения их энергии в другие виды энергии; 2) рассеяния, т.е. изменения направления распространения лучей без изменения длины и с изменением длины волны. Первичными элементарными процессами истинного поглощения рентгеновского излучения, т.е. преобразования их энергии в кинетическую энергию электронов являются: а) фотоэлектрический эффект — вырывание электронов из атомов поглощающего вещества и сообщение им кинетической энергии (фотоэлектрическое поглощение); б) комптон-эффект — когерентное и некогерентное рассеяние, т.е. с изменением длины волны и передачей части энергии рассеивающему электрону; Эффектом Комптона называется упругое рассеяние коротковолнового электромаг­нитного излучения (рентгеновского и -излучений) на свободных (или слабосвязанных) электронах вещества, сопровождающееся увеличением длины волны. в) образование элементарных пар зарядов — электрона и позитрона — и сообщение им кинетической энергии. Образование пар электрон-позитрон играет определяющую роль в поглощении веществом гамма-квантов высокой энергии, а также, совместно с тормозным излучением,в возникновении так называемых электронно-фотонных ливней в космических лучах. Процессы Аннигиляция (рождения фотоном электрон-позитронной пары) и рождение пар других частиц нашли применение в научных исследованиях. Так, распределение возникающих при аннигиляции фотонов по их углам разлёта позволяет найти распределение электронов в металлах по скоростям (так как вероятность аннигиляции позитрона в веществе сильно зависит от относит. скорости позитрона н участвующего в тепловом движении электрона). Знание этого распределения необходимо, например, для расчёта удельной теплоёмкости металлов при очень низких температурах. Другой пример: по рождению электрон-позитронных пар можно получать сведения об образующихся в реакции фотонах большой энергии. Фотон, как и всякую другую незаряженную частицу, нельзя наблюдать непосредственно, так как он не оставляет видимого следа в детекторах частиц, таких, как камера Вильсона, пузырьковая камера, ядерная фотографическая эмульсия и др., и о его энергии, импульсе, а также о самом факте его образования можно узнать только по рожденной им паре (а для фотона меньшей энергии — по комптонопскому электрону отдачи, см. Комптон-эффект).