Радиоактивность

Радиоактивность, радиоактивный распад — явление спонтанного превращения атомного ядра в другое ядро или ядра. Радиоактивный распад сопровождается испусканием одной или нескольких частиц. Радиоактивностью называют также свойство вещества, содержащего радиоактивные ядра.

Альфа-распад

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.

БЕТА-РАСПАД

Бета-распад — тип радиоактивного распада, обусловленного слабым взаимодействием и изменяющего заряд ядра на единицу. При этом ядро может излучать бета-частицу. В случае испускания электрона он называется «бета-минус» (β⁻ ), а в случае испускания позитрона — «бета-плюс-распадом» (β⁺ ). Кроме β⁻ и β⁺ -распадов, к бета-распадам относят также электронный захват, когда ядро захватывает атомный электрон.

Гамма-излучение

Гамма-излучение, гамма-лучи (γ-лучи) — вид электромагнитного излучения с чрезвычайно маленькой длиной волны —вследствие этого ярко выраженными корпускулярными свойствами. Гамма-излучение испускается при переходах между возбуждёнными состояниями ядер элементов. Образуются при радиоактивных превращениях атомных ядер и при ядерных реакциях; γ-лучи в отличие от α-лучей и β-лучей не отклоняются электрическими и магнитными полями и характеризуются большей проникающей способностью. Гамма-излучение используют при γ-дефектоскопии, контроле изделий просвечиванием γ-лучами и др.

Тема № 46. Ядерное взаимодействие дефект масс и энергия связи нуклонов в ядре

Сильное взаимодействие — одно из четырёх фундаментальных взаимодействий в нашем мире. Сильное взаимодействие действует в масштабах атомных ядер и меньше, отвечая за притяжение между нуклонами в ядрах и между кварками в адронах.

В сильном взаимодействии участвуют кварки и глюоны, а также составленные из них элементарные частицы, называемые адронами.

Энергия связи — разность между полной энергией связанного состояния системы тел или частиц и энергией состояния, в котором эти тела или частицы бесконечно удалены друг от друга и находятся в состоянии покоя.

Для системы из i компонент (частиц) энергия связи определяется как:

где - энергия i-го компонента (бесконечно удалённой покоящейся частицы) и - энергия системы.

Так, например, энергии связи двухатомной молекулы соответствует энергия термической диссоциации, энергии связи атомного ядра - дефект массы.

Удельная энергия связи, то есть изменение энергии системы при добавлении одной частицы называется химическим потенциалом; для системы, состоящей из нескольких частиц существует несколько химических потенциалов.

E_св = c²{[Zm_p + (A-Z)m_n]-m_я}.

Эта величина и есть энергия связи нуклонов в ядре. Она равна той работе, которую нужно совершить, чтобы разделить образующие ядро нуклоны и удалить их друг от друга на такие расстояния, при которых они практически не взаимодействуют друг с другом.

Величина

Δ=[Zm_p+(A-Z)m_n]-n_я

называется дефектом массы ядра. Дефект массы связан с энергией связи соотношением

Δ=E_св/c².