Радіоактивність - Студопедія
Найбільш стійкі ядра легких елементів, які з однакового числа протонів і нейтронів. У важких ядер, що складаються із значної кількості нуклонів (з переважанням нейтронів), може виникати саморозпад -природна радіоактивність.
Це відкрито 1896 року французьким фізиком Беккерелем і згодом досліджено подружжям Кюрі. Усі елементи, котрим явище характерно, отримали назву радіоактивних.
Радіоактивне випромінювання складається з трьох складових-a-, b-і g-випромінювань (рис.82).
a - випромінювання - потік a - частинок (двічі іонізовані атоми гелію). Заряд частки дорівнює +2е, масове число 4, швидкість 14 · 10 3 - 20 · 10 3 км / с, енергія 4-9 МеВ. Вони мають велику іонізуючу здатність, але малу проникаючу здатність – у повітрі 3 – 9 см, повністю поглинаються алюмінієм товщиною 0,06 мм та біологічною тканиною 0,12 мм.
b - випромінювання - потік швидких електронів (b - частинки). Швидкість цих частинок близько 160000 км/год, а маса в 7350 разів менша за масу a - частинок. Їх іонізуюча здатність у 100 разів менша, а здатність, що приникає, у 100 разів більша, ніж у a - частинок. Спектр b - суцільний випромінювання. Це пояснюється тим, що при кожному b-розпаді разом з b-частинкою атом викидає ще одну частинку – нейтрино так що сумарна енергія нейтрино і b-частинки завжди однакова Еb + Еu = Const
g - випромінювання - потік фотонів, що мають високу частоту (10 19 Гц). Енергія фотонів порядку 1 МеВ.Це жорстке електромагнітне випромінювання, що випускається атомним ядром. Іонізуюча здатність g-променів низька, а проникаюча здатність велика (кілька сотень метрів у повітрі, тіло людини наскрізь, шар свинцю товщиною 5 см). для повного поглинання цих променів необхідний шар свинцю завтовшки понад 20 см.
Радіоактивне випромінювання виникає в результаті розпаду атомних ядер і веде до перетворення атомів випромінюючої речовини на атоми іншого елемента.
Дійсно при b - розпаді ядро набуває позитивного заряду, що дорівнює за величиною заряду електрона, а маса атома змінюється незначно. Тобто радіоактивний елемент у результаті розпаду перетворюється на інший з атомним номером на одиницю більшим, але з тим самим масовим числом.
. (180)
При a-розпаді заряд ядра зменшується на дві одиниці, а масове число – на чотири (ядро гелію містить два протони та два нейтрони).
. (181)
Ці співвідношення визначають закон усунення радіоактивного елемента в періодичній таблиці Менделєєва.
Радіоактивний розпад відбувається відповідно до основного закону
, (182)
де l - стала розпаду даного елемента,
N0 - Число атомів елемента при t = 0,
N - Число атомів через час t.
Він характеризується періодом напіврозпаду - часом, протягом якого кількість атомів вихідного елемента зменшується вдвічі. Активність того чи іншого радіоактивного елемента характеризується кількістю атомних розпадів за секунду
Вимірюється у кюрі (Кu). 1Кu = 7 · 10 10 розпадів / с
Активність елемента пропорційна його кількості і обернено пропорційна періоду напіврозпаду (рис.83). Перетворення одного хімічного елемента на інший відбувається за рахунок внутрішньоядерних процесів, тобто,обумовлено змінами усередині атомних ядер. Штучне перетворення елементів можливе під впливом бомбардування атомних ядер частинками з
високою енергією (від кількох мільйонів до десятків мільярдів еВ). Такий процес називається штучною ядерною реакцією. Вперше її здійснив у 1919 році Е. Резерфорд.
Питання для самоконтролю
1.Хвильові властивості світла. Дисперсія, інтерференція, поляризація, дифракція.
2. Сформулюйте постулати Бора.
3. Чи є електрон в атомі звичайною класичною часткою? Підтвердьте відповідь, використовуючи співвідношення невизначеності.
4.Що називається люмінесценцією і які її види існують?
5.Спектр та квантовий вихід люмінесцентного випромінювання.
6.У чому відмінність індукованого випромінювання від того, що змушує?
7. Що називається фотоефектом? Закони зовнішнього фотоефекту.
8.Чому дорівнює відношення тисків світла на дзеркальну та чорну поверхні?
9. Який вид електромагнітного випромінювання є найпоширенішим?
10.Сформулюйте закони Кірхгофа, Стефана-Больцмана та Вина.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
Чи не знайшли те, що шукали? Скористайтеся пошуком:
Вимкніть adBlock! і оновіть сторінку (F5)дуже потрібно