Виды распада радиоактивных ядер

Виды радиоактивного распада. Атомные ядра радиоактивных элементов могут испытывать различные превращения. Некоторые из них рассматриваются ниже. [c.575]

При а-распаде исходное ядро X выбрасывает ядро атома гелия 2Не (а-частицу), причем образуется новое ядро У. Написать в общем виде уравнение реакции а-распада и указать, на сколько единиц уменьшаются масса и заряд ядра атома исходного радиоактивного элемента. На сколько мест дочерний элемент встанет в таблице Д. И. Менделеева левее исходного Сформулировать правило сдвига для а-распада ядра атома радиоактивного элемента. [c.38]

Существует несколько типов радиоактивного распада. Для легких радиоактивных элементов типичен р-распа<3, сопровождающийся испусканием из ядра одного электрона ( --распад) или позитрона (р+-распад). Первый вид распада типичен для элементов с некоторым избытком нейтронов против оптимального. Так, р -рас-паду подвергаются ядра углерода С (более тяжелые, чем стабильные изотопы С и С), Н (трития), з2р и ззр (более тяжелые, чем стабильный изотоп фосфора), (более тяжелый, чем ста- [c.26]

Дочерние ядра, образовавшиеся в результате распада радиоактивных ядер, часто обладают некоторым избытком энергии по сравнению с нормальным состоянием. По аналогии с возбужденным состоянием атома такое состояние ядра называют возбужденным. Возбужденные ядра переходят в основное состояние, выделяя энергию в виде квантов электромагнитного излучения, называемых у-квантами. Итак, если в процессе радиоактивного распада образуются возбужденные ядра, то такой распад всегда сопровождается испусканием у-квантов, а соответствующий изотоп является у-излучателем. [c.18]

Закончив свой полет, выброшенное в виде а-частицы ядро гелия присоединяет два электрона и превращается в нейтральный атом. Каждый грамм радия (вместе с продуктами своего распада) дает ежегодно около 0,16 см гелия. Поэтому радиоактивные минералы обычно содержат гелий, иногда в значительных количествах (до несколько литров на килограмм). [c.491]

Нейтрино — частица с массой покоя, равной нулю, и со спином она отличается от фотона главным образом значением спина (фотон имеет спин 1). Предположение о существовании нейтрино высказал в 1927 г. В. Паули для объяснения, казалось бы, совершенно очевидно, го несоблюдения принципа сохранения энергии в процессе испускания бета-частицы (электрона) радиоактивным ядром (разд. 20.13). Данные наблюдений показали, что все радиоактивные ядра одного я того же вида испускают альфа-частицы, подобно На (рис. 20.6), обладающие одной и той же энергией, что и следовало ожидать согласно закону сохранения массы-энергии, но в то же время было известно, что некоторые радиоактивные атомы, например ФЬ, испускают бета-частицы разной энергии. Паули, а позже и Ферми предполагали, что при радиоактивном распаде ядра с испусканием бета-частицы испускается также частица с небольшой или нулевой массой покоя и при этом энергия реакции распределяется между бета-частицей и другой частицей, которую Ферми назвал нейтрино. [c.597]

Период полураспада (xi/J — время, в течение которого распадается половина первоначального количества данного изотопа. Но этому показателю радиоактивные изотопы резко различаются между собой периоды полураспадов равны от миллиардов лет до малых долей секунды. Решающую роль здесь играют масса ядра, соотношение протонов и нейтронов в нем. Для иллюстрации в качестве примера отметим некоторые изотопы (в скобках указан их период полураспада и характер излучения) А1-25 (7,24 с, Р "), А1-26 (7,4-10 лет, Р" ), А1-27 (стабилен) Ве-9 (стабилен), Ве-10 (2,5-10 , Р ), Ве-11 (13,6 с, р") РЬ-205 (3-10 лет, э. з), РЬ-194 (П мин, э. з), Ро-194 (0,5 с, а), Ро-209 (103 года, а). Мы видим огромное разнообразие в величинах ii/j. Вообще, нет четких границ между стабильными и радиоактивными ядрами различных элементов. Даже для такого стабильного изотопа, как Bi-209, существует свой период полураспада. Правда, он определен, как величина более 2-10 лет. [c.19]

Явления радиоактивности целиком подтверждают основной закон материалистической диалектики о вечном движении и изменяемости материи химические элементы не являются абсолютно неизменяемыми. Мы видим, что элементы претерпевают глубокие превращения, в результате которых образуются другие элементы. Однако эти процессы отличаются от обычных химических реакций. При химических явлениях атомы элементов в корне не изменяются все процессы, связанные с химическими реакциями между веществами, протекают во внещних электронных оболочках, а ядра атомов остаются при этом неизменными. Радиоактивный же процесс состоит в распаде атомного ядра. Далее, скорость химических реакций зависит от температуры, присутствия катализаторов и т. д. Наконец, всякий химический процесс в большей или меньшей степени обратим. На течение же радиоактивного процесса не оказывают заметного влияния ни температура, ни давление и т. д. Этот процесс до сих пор считается необратимым. [c.204]

Зная законы радиоактивного распада и накопления, можно рассчитать число ядер, распадающихся (накапливающихся) в течение выбранного промежутка времени. Следует иметь в виду, что эти законы носят вероятностный характер, т. е. они справедливы для совокупности большого числа ядер. Для отдельного ядра нельзя заранее предсказать, в какой момент времени оно распадется акт распада наступает независимо от того, сколько времени ядро просуществовало. Иными словами, радиоактивное ядро не имеет возраста . [c.40]

Из всех видов радиоактивного распада наиболее распространенным является р-распад, при котором р-актив-ное ядро излучает электроны, в результате чего заряд ядра увеличивается на единицу и элемент превращается в другой элемент, расположенный справа в периодической системе Д. И. Менделеева. К р-распаду относится также процесс, когда ядро испускает позитроны (пози-тронный распад, или р+-раснад). При р+-распаде заряд ядра уменьшается на единицу. [c.37]

Открытие искусственной радиоактивности позволило получить ряд новых элементов, открыть новые виды превращений. В частности, помимо излучения а- и р-частиц, наблюдающегося и у природных радиоэлементов, при получении искусственных радиоактивных изотопов обнаружены новые виды радиоактивности излучение позитронов р (позитронный распад), захват ядром электронов из электронных слоев атома (/(-электронный захват), самопроизвольное деление ядер и др. [c.106]

Было установлено, что деление атомных ядер может быть вызвано и действием а-частиц, протонов, дейтронов или Т-лучей. К. А. Петржак и Г. Н. Флеров показали в 1940 г., что деление ядра урана происходит также и самопроизвольно, причем для этого процесса период полураспада т = Ю лет (при распаде урана с выделением а-частиц, как было указано выше, т= 4,5-105 лет). Ими был открыт, таким образом, новый вид естественной радиоактивности. [c.462]

Такой процесс может происходить в тех случаях, когда неустойчивость ядра вызвана избыточным содержанием в нем протонов. При этом один из протонов, входящих в состав ядра, превращается в нейтрон, возникающий позитрон вылетает за пределы ядра, а заряд ядра на единицу уменьшается. Такой вид радиоактивного распада называется позитронным р-распадом (или 0 -распадом) в отличие от ранее рассмотренного электронного /3-распада -распада). [c.92]

Виды ядерных реакций. Изучено множество ядерных реакций различных типов. Самопроизвольный распад радиоактивных изотопов представляет собой ядериую реакцию, в которой исходным является одно ядро. Известны и другие ядерные реакции, при которых протон, дейтрон, а-частица, нейтрон или фотон (обычно у-лучи) реагирует с ядром атома. Продуктами ядерной реакции могут быть тяжелое ядро и иротон, электрон, дейтрон, а-част1ща, нейтрон, два или более нейтронов или фотон. Кроме того, существует и такой важный класс ядерных реакций, при котором очень тяжелое ядро в результате присоединения нейтрона становится нестабильным и распадается (делится) на две части примерно равных размеров, испуская несколько нейтронов. В предшествующих главах этот процесс деления уже упоминался, и он описывается в следувэщем разделе данной главы. [c.545]

Самопроизвольное [спонтанное) деление атомных ядер. Это своеобразный вид радиоактивного превращения атомного ядра. Характерен для тяжелых ядер (ТН, и, Ыр, Ри и т. п.). Сущность явления состоит в том, что данное тяжелое ядро самопроизвольно распадается. Деление большей частью происходит на два сравнимых по массе осколка. Иногда третьим осколком является а-частица. Деление на большее число осколков случается редко. Осколки деления тяжелых ядер содержат избыток нейтронов. Поэтому они претерпевают несколько последовательных -превращений и затем приобретают характер устойчивых ядер. [c.381]

При недостатке или избытке нейтронов ядро становится неустойчивым и распадается. В зависимости от вида испускаемой ядром частицы различают несколько типов радиоактивного распада. [c.23]

Виды излучения и его энергия. Радиоактивное превращение ядра атома каждого данного изотопа характеризуется определенным по составу излучением и его энергией. Так, а-распад характерен для естественно-радиоактивных элементов с высокими порядковыми номерами (Z > 60). Сюда относятся такие ядра, как Ро , [c.386]

При 0-распаде ядро атома радиоактивного элемента испускает 1 электрон. Обозначая дочернее ядро через У и р-частицу — через е, написать в общем виде уравнение реакции 3-распада. [c.38]

Кроме трех классических видов радиоактивности есть и другие, тоже часто встречающиеся. Например, при радиоактивном распаде ядро искусственно получаемого изотопа азота 7 N испускает позитрон (положительный электрон) и превращается в изотоп углерода [c.215]

Помимо Рг—223, известны еще 6 его изотопов, но они менее устойчивы. Только 88% ядер радиоактивного изотопа <>К подвергаются Р -распаду с превращением в изотоп Са. Остальные 12% ядер претерпевают К-захват — особый вид радиоактивности, обусловленный захватом ядром электрона с ближайшего к ядру электронного уровня К. Процесс, протекающий по схеме Аг, приводит к образованию инертного газа аргона. За счет этого процесса идет образование природного изотопа аргона с массовым числом 40, являющегося продуктом вторичного происхождения. [c.231]

Благодаря развитию экспериментальной техники в настоящее время представляется возможным определение лериодов полураспада радиоактивных веществ до нижнего предела порядка 10 сек. Вследствие этого для большой группы радиоактивных веществ были обнаружены изомерные состояния ядер с периодами полураспада от 10 сек до нескольких лет. В зависимости от относительной вероятности того или другого вида распада возбужденного ядра возможны различные типы переходов из высшего изомерного состояния в низшее или прямые переходы возбужденного ядра путем -распада или -захвата в соответствующий стабильный изобар. Так как разность энергий возбужденного и основного состояния изомерных ядер обычно невелика, то соответствующее изомерному переходу у-излуче-ние часто сильно конвертировано. [c.135]

Спонтанное деление ядра. Рассмотренные выше схемы самопроизвольного распада атомного ядра предусматривают при радиоактивном распаде относительно небольшое изменение массы ядра. Возможна принципиально иная схема распада, при которой ядро делится на два или большее число осколков, часто с, одновременным выбрасыванием одного или нескольких нейтронов. Этот вид радиоактивного Рис. 13. Зависимость логарифма периода распада получил на-лолураспада по спонтанному типу от М. звание спонтанного [c.58]

Внедряя в ядро нейтрон или нейтроны, получают не только новые изотопы, но и новые элементы. Добавочный нейтрон делает ядро неустойчивым к радиоактивному распаду. Известно несколько видов распада. В одном случае ядро может поделиться на два осколка примерно равной массы — спонтанное деление, и тяжелый элемент превращается в два намного более легких. В другом случае ядро испускает а./1ьфа-частицу (ядро гелия), и тогда элемент с порядковым номером Ъ становится элементом номер 2 — 2. [c.447]

В верхней части рисунка совершенно таким же образом изображаются энергетические состояния исходного ядра. При этом уровни конечного ядра сдвинуты относительно уровней исходного ядоа вправо, если порядковый номер конечного больше порядкового номера исходного (р-распад), или влево, если при превращении заряд ядра уменьшается (а-распад). Переход ядра из одного состояния в другое с испусканием у-квантов изображается вертикальными стрелками, распад ядра — наклонными линиями, обычно с указанием вида радиоактивного превращения. [c.35]

Радиоактивное ядро может распадаться, испуская как р час-тицу, таки позитрон, или путем /С-захвата. В некоторых случаях наблюдаются все три вида распада для одного и того же ядра (например, Си). Найдем условия энергетической возможности этих разновидностей -распада. [c.106]

При распаде радиоактивных элементов испускаются а-частицы (ядра атома гелия с двумя положительными зарядами), /З-частицы (электроны), а также у-ттучи. Кроме того, при некоторых видах радиоактивных превращений испускаются нейтроны и позитроны. [c.352]

Теория радиоактивного распада Составные части ядра очень плотно упакованы внутри него. Например радиоактивные ядра имеют массу порядка 4 10 г и радиусы порядка 9 10 см, что дает для объема околоТ 10 слг и для плотности огромную величину 10 г/см . При такой плотной упаковке между элементарными частицами ядра действуют не только кулонов-ские силы отталкивания, но и мощные силы притяжения, происхождение которых не может сейчас еще быть достаточно объяснено. Эти силы, сдерживающие протоны, нейтроны, электроны и пр. в ядре, взаимно компенсируются внутри ядра, но на его поверхности проявляют себя в виде мощных сил притяжения, препятствующих частицам покинуть ядро. Получается образование, удачно сравниваемое Гамовым с каплей жидкости, моле-жулы которой сдерживаются силами поверхностного натяжения. [c.124]

Альф а-р а с п а д. Альфа-частицы представляют собой ядра гелия е . Очевидно, что при испускании а-частиц — процессе о-распада — образуется элемент, отстоящий на две клетки влево от исходного в периодической системе, причём массовое число конечного ядра на четыре единицы меньше, чем у исходного. Обычно все а-частицы, испускаемые при распаде данного изотопа, обладают одинаковой и характерной для этого вида ядер энергией. Иногда а-радиоактивные ядра испускают две или три группы а-частиц с двумя или тремя определёнными значениями энергии. Таким образом, а-частицы в отличие от -частиц являются моноэнергетическими, в процессе а-распада не испускается больше никаких частиц, и энергия а-частиц позволяет легко определить разность полйой энергии исходного и конечного ядер, а-распад особенно характерен для наиболее тяжёлых ядер. В качестве примера можно привести превращение радия в радон, записываемое в виде [c.32]

На основании детального рассмотрения вопроса об энергиях связи нуклонов В. И. Гольданский [8] предсказал ядра, для которых возможен процесс испускания двух протонов, и значения выделяющейся при этом энергии. Используя обычные выражения для вероятности проникновения сквозь потенциальный барьер, можно оценить значения периодов полураспада, причем оказывается, что они должны изменяться в значительно более широких пределах, чем при испускании одного протона. Более того, полная вероятность проникновения через барьер для пары протонов, оказывается, имеет резкий максимум в случае испускания обоих протонов с одинаковыми энергиями. Испускание двух протонов, энергии которых почти одинаковы, должно быть весьма характерным явлением, наблюдаемым в камере Вильсона или в ядерных эмульсиях, даже в том случае, если основным видом распада является испускание позитрона. Ядрами, для которых наиболее вероятно обнаружение двупротонной радиоактивности, являются, в частности, N0 , Т1 , Кг . [c.238]

Как уже говорилось, протонно-радиоактивные ядра могут быть обнаружены в виде продуктов р+-распада, как правило, ядер с четными Z. И в этом отношении большая вероятность обнаружения протонной радиоактивности связана с областью Z > 50, поскольку здесь не происходит сверхразрешенный р+-распад, и время жизни материнских р -активных ядер может быть гораздо дольше, чем для элементов легче олова. [c.557]

Результаты этого опыта представлены на фиг. 243 в виде двух микрофотографий ядер с метафазными хромосомами. В метафазных ядрах две сестринские хромосомы, возникшие в результате репликации ДНК в предыдущей интерфазе, расположены рядом друг с другом в таком виде они готовы разойтись к противоположным полюсам делящейся клетки в последующей анафазе (фиг. 6). Черные зерна, которые можно увидеть над сестринскими хромосомами, образовались в результате действия на фотоэмульсию электронов, выделяющихся при распаде радиоактивных атомов Н, включившихся в хромосомную ДНК. Поэтому плотность зерен над хромосомой пропорциональна количеству содержащихся в ней атомов Н. Как следует из радиоавтографа, приведенного на фиг. 243, две сестринские хромосомы, зафиксированные в конце периода включения метки, содержат молекулы ДНК, меченные в одинаковой степени, тогда как из двух сестринских хромосом, зафиксированных спустя одно деление после включения метки, одна содержит метку, а другая — нет. Схема внизу (фиг. 243) поясняет, что именно такое распределение метки соответствует полуконсервагивной репликации хромосомы, содержащей одну двуспиральную молекулу ДНК. [c.500]

Цезий входит в состав организмов животных и растений в очень незначительных количествах. Вопрос о биологическом значении цезия остается еще открытым. В последнее время он стал привлекать к себе внимание как радиоактивный продукт распада атомного ядра. В результате испытаний ядерного оружия отмечается повышение излучения на земной поверхности и появление этого излучения в продуктах питания. уИзлучение почвы и продуктов питания вызывает цезий-137. -у -Лучи оказывают вредное влияние на организм. На примере 1дезия можно видеть, как элемент, не имеющий, по-видимому, существенного биологического значения, в случае приобретения им радиоактивности может стать очень опасным для организма человека и животных. [c.223]

Примерно через 30 минут радиоактивно меченные молекулы РНК начинают покидать ядро в виде молекул мРПК. Однако всего лишь около 5% всей меченой гяРНК достигает цитоплазмы клетки. Оставшиеся молекулы примерно в течение часа распадаются в ядре на маленькие фрагменты. [c.152]

Присутствие Н-тимидина в ДНК обнаруживается при помощи метода, называемого радиоавтографией . Когда радиоактивное соединение распадается, оно в буквальном смысле создает свою собственную фотографию, отсюда и возникло такое название. Стекла с фиксированными на них клетками подвергают химической обработке для удаления всего тимидина, пе включившегося в ДНК. Затем стекла погружают в фотографическую эмульсию, дают ей застыть и инкубируют их в темноте (так что атомы трития могут распадаться), проявляют и фиксируют как обычную фотографию. Частица, испускаемая при каждом радиоактивном распаде, восстанавливает в эмульсии одно зерно серебра, как и фотон света. Черное зерно появляется почти точно в месте распада радиоактивного соединения. Затем под микроскопом можно видеть клетку с ядром и над ним одну или несколько черных точек, каждая из которых и есть зерно серебра. Чем больше меченого тимидипа включилось в ДНК, тем больше радиоактивных распадов чем больше распадов, тем больше черных зерен. [c.75]

Различают стабильные и нестабильные ядра. Нестабильные ядра распадаются, обусловливая радиоактивность а, Р, V, протонную, двухпротонную и в виде спонтанного деления. В соответствии с законом радиоактивного распада число активных ядер экспоненциально убывает со временем [c.43]

Процесс радиоактивного распада ядра данного элемента идет самопроизвольно и отличается постоянной скоростью независимо от того, н аходится ли элемент в виде простого вещества нли входит в состав какого-либо соединения. Продолжительность жизни радиоактивных элементов различна и характеризуется периодом полураспада (tj), равным промежутку времени, в течение которого [c.13]

К числу реакций первого порядка относятся процессы разложения некоторых веществ, например оксидов азота. С исключительной точностью подчиняются уравнению для реакций первого порядка все процессы радиоактивного распада. Скорость радиоактивного распада определяется только процессами, происходящими в атомных ядрах, и поэтому не зависят от внешних факторов, таких как температура и давление. Таким образом, радиоактивный распад соверщается со строго определенной скоростью, а по количеству распавшегося вещества можно определить время, в течение которого совершался этот процесс. Следовательно, измерения радиоактивности веществ, присутствующих в земной коре, можно использовать как идеальные, естественные часы для определения продолжительности происходящих в природе процессов, в частности для определения возраста горных пород и Земли. Так, известно, что радиоактивный распад урана (изотопа сопровождается образованием гелия в количестве 8 атомов на I атом урана. Период полураспада урана / =4,5 миллиарда лет. Определяя количество гелия, присутствующего в урановых рудах, можно определить количество распавшегося урана и, следовательно, возраст этих руд. Так как 1/2 = /к1п2 или к= (1п2)/г 1/5,, то возраст руды I можно определить из уравнения (XI.6) в виде [c.132]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология