Гелий Альфа-частица

Альфа-частицы и их свойства. а-Частицы — это ядра гелия Ше. Каждая частица несет два элементарных положительных заряда масса частицы в 4 раза больше массы 1/12 изотопа углерода Будучи выброшены из ядра, а-частицы движутся в зависимости от их энергии со скоростью от 14 ООО до 20 600 км в секунду. Они характеризуются длиной пробега. [c.55]

АЛЬФА-ЧАСТИЦА (а-частица) - частица, идентичная ядру атома гелия состоит из двух протонов и двух нейтронов, имеет заряд 2+, массовое число 4. А.-ч. испускаются при а-распаде радиоактивных изотопов различных элементов. При прохождении через вещество А.-ч. сильно ионизирует атомы среды, быстро теряет свою энергию, имеет очень малую длину свободного пробега, что в значительной степени зависит от природы поглощающего А.-ч. вещества. А.-ч. используют для осуществления целого ряда ядерных реакций. [c.20]

Поток альфа-частиц представляет собой поток ядер гелия, имеющих положительный заряд. Их энергия лежит в пределах от 3 до 9 МэВ. Чем больше энергия частицы, тем больше [c.52]

В 1919 г. Резерфорд уже смог показать, что альфа-частицы могут выбивать протоны из ядер азота и объединяться с тем, что останется от ядра. Наиболее распространенным изотопом азота является азот-14, в ядре которого содержится 7 протонов и 7 нейтронов. Если из этого ядра выбить протон и добавить 2 протона и 2 нейтрона альфа-частицы, то получится ядро с 8 протонами и 9 нейтронами, т. е. ядро кислорода-17. Альфа-частицу можно рассматривать как гелий-4, а протон — как водород-1. Таким образом, Резерфорд первым успешно провел искусственную ядерную реакцию [c.170]

С элементом № 98 ученые познакомились за два года до открытия звездного изотопа. В 1950 г. известные американские ученые Стэнли Томпсон, Генри Стрит, Альберт Гиорсо и Гленн Сиборг поместили в поток быстрых гелиевых ядер микрограммовую мишень из кюрия-242, пожалуй, самого неподходящего для этой цели изотопа элемента № 96. У кюрия-242 очень высокая удельная активность, и работать даже с микрограммовыми количествами подобного вещества весьма неприятно. Да и выход 98-го элемента в реакции кюрий -Ь альфа-частица ожидался мизерным. Слишком мало нейтронов в ядре Сш, а это, как хорошо известно физикам-ядерщикам, всегда ведет к уменьшению к. п. д. реакции при недостатке ядерных нейтронов шансы на образование новых элементов заметно уменьшаются. Но другого пути не было. В 1950 г. увеличить атомный номер облучаемого элемента больше чем на два еще не могли самыми тяжелыми ядерными снарядами тогда были ядра гелия, альфа-частицы. Поэтому мишенью мог быть только кюрий, а других изотопов кюрия, кроме 242-го, еще не получили. [c.428]

Ядро атома гелия (альфа-частица) имеет электрический заряд, в два раза превышающий заряд протона, и массу приблизительно в четыре раза больше массы протона. Альфа-частица состоит из двух протонов и двух нейтронов. [c.90]

Резерфорд идентифицировал положительно заряженные альфа-частицы с атомами гелия путем эксперимента, в котором альфа-частицы ударялись о тонкую металлическую фольгу и проникали через нее в камеру, после чего ему удалось показать появление в камере гелия. Более того, он показал, что количество гелия в камере соответствует числу альфа-частиц, прошедших через фольгу. [c.60]

Чаще всего наблюдалось радиоактивное излучение трех типов, которые получили название альфа(а)-, бета(Р)- и гамма(у)-лучей. Было установлено, что гамма-лучи представляют собой электромагнитное излучение с еще большей частотой (и более короткой длиной волны), чем рентгеновские лучи. Бета-лучи, подобно катодным лучам, оказались пучками электронов. Эксперименты по отклонению в электрическом и магнитном полях свидетельствовали, что альфа-лучи представляют собой пучки частиц с массой 4 ат. ед. и зарядом -Ь 2 альфа-частицы, из которых состояли эти лучи, представляли собой не что иное, как ядра гелия, [c.330]

Альфа-частицы — это поток ядер гелия. Пробег их в воздухе составляет от 3 до 12 см, в более плотных сре дах пробег их уменьшается, а в ткани человека они проникают всего на доли миллиметра. [c.163]

Предметом ядерной химии являются реакции, в которых происходит превращение элементов, т. е. изменение ядер их атомов. Самопроизвольный распад радиоактивных атомов, рассмотренный выше, представляет собой ядерную реакцию, в которой исходным является одно ядро. Известны и другие реакции, в которых с ядром реагируют протон р, дейтрон (ядро атома дейтерия Н) й, альфа-частица а, нейтрон п или фотон у (обычно гамма-лучи). Удалось вызвать атомные превращения и под действием очень быстрых электронов. Вместо а-частиц (ядер Не) иногда используют ядра более легкого изотопа гелия Не. В последнее время все шире применяют для бомбардировки атомных ядер ускоренные ядра более тяжелых элементов вплоть до неона. [c.581]

Источник а-излучения помещали в свинцовый кубик с просверленным в нем каналом, так что удавалось получить поток а-частиц, летящих в определенном направлении. Альфа-частицы являются двукратно ионизированными атомами гелия (Не " "), Они имеют положительный заряд +2 и массу, почти в 7350 раз превышающую массу электрона. Попадая на экран, покрытый сульфидом цинка, а-частицы вызывали его свечение, причем в лупу можно было увидеть и подсчитать отдельные вспышки, возникающие на экране при попадании на него каждой а-частицы. Между источником излучения и экраном помещали фольгу, По вспышкам на экране можно было судить о рассеянии а-частиц, т, е. об их отклонении от первоначального направления при прохождении через слой металла. [c.38]

Ядра этого изотопа подвергаются медленному радиоактивному распаду с испусканием альфа-частиц. Период полураспада равен 500 годам. Кюрий получен в результате бомбардировки плутония-239 ионами гелия, ускоренными в циклотроне [c.613]

Альфа-излучения - это поток положительно заряженных ядер атомов гелия, вылетающих из ядра радиоактивного изотопа. Альфа-частицы характеризуются большой энергией, однако они имеют малую проникающую способность. [c.156]

Альфа-частицы испускаются в основном тяжелыми атомами за исключением единственного примера — Ве, который распадается с периодом полураспада 10 сек на 2 атома гелия. При этом даже изотоп Sm считается необычно легким альфа-эмиттером. Оказалось, что все встречающиеся в природе атомы с массовым числом,большим чем у неустойчивы и им свойственен альфа-распад. Вероятно, что атомы с массовыми числами в интервале 190—208 также энергетически неустойчивы и подвергаются альфа-распаду, но период их полураспада слишком велик, чтобы процесс был замечен. [c.394]

Радиоактивные превращения могут быть связаны с излучением заряженных частиц, процессом электронного захвата или процессом изомерного перехода. Заряженные частицы, излучаемые из ядер, могут быть альфа-частицами (ядра гелия с массовым числом 4) или бета-частицами (электроны с положительным или отрицательным зарядом, р— или рн- со- ответственно последние известны как позитроны). Излучение заряженных частиц из ядра может сопровождаться гамма-излучением, имеющим ту же физическую природу, что и рентгеновское излучение. Гамма-лучи испускаются также в процессе изомерного перехода (ИП). Рентгеновские лучи, которые могут сопровождаться гамма-лучами, испускаются в процессе электронного захвата (ЭЗ). Позитроны уничтожаются при взаимодействии с веществом, причем этот процесс сопровождается испусканием двух гамма-лучей, каждый из которых имеет энергию 0,511 мэВ. [c.64]

Альфа-частица (а-частипа, гелион) — ядро атома гелия Не, состоит из двух протонов и двух нейтронов, имеет положительный заряд две единицы. Массовое число равно четырем. А.-ч. испускаются при а-распаде радиоактивных изотопов различных элементов ( На, Нп, 1 Ро,и др.). А.-ч сильно ионизируют атомы [c.12]

За год 1 г радия испускает 1,16-10 альфа-частиц (которые присоединяют к себе электроны и превращаются в атомы гелия). Такое количество гелия занимает при нормальных условиях объем 0,0432 мкм . Определите по этим данным значение числа Авогадро. [c.167]

Эта теоретически предсказанная реакция была недавно доказана экспериментально по обратному процессу— процессу распада возбужденного ядра на три альфа-частицы. Рассчитано время этой реакции. Так, при температуре примерно 1 10 град и плотности около Ю г/сж оно составляет 10 —10 лет. Захват ядер гелия вновь образующимся ядром С может идти и дальше вплоть до образования ядер Этот про- [c.118]

Как правило, после образования ядра Mg2 процесс последовательного присоединения ядер гелия приостанавливается, поскольку с увеличением порядкового номера ядер резко возрастает высота потенциального барьера присоединения альфа-частиц. Например, для ядер с Z = 10 высота барьера равна около 1 Мэе, для ядер с Z = 20 она составляет уже 4 Мэе. В красных гигантах ядра гелия имеют энергию всего лишь около 100 кэе. Поэтому даже при наличии максвелловского распределения вероятность их захвата ядрами с 2>10 резко уменьшается, и вероятность образования более тяжелых ядер сильно снижается, (а, у)-Реакцию при малых энергиях альфа-частиц в лабораторных условиях осуществить пока не удалось. Теоретическими расчетами установлено, что вероятность образования ядер в рассматриваемом процессе на 1 г материала звезды в десять раз меньше вероятности образования ядер гелия из ядер водорода. Предполагается, что имеющегося в красных гигантах гелия хватает на 10 — 10 лет. [c.118]

Как бы выглядела Периодическая система химических элементов, если бы при переходе от каждого элемента к следующему в ядре его атома прибавлялся не один протон, а одна альфа-частица — ядро атома гелия [c.198]

Атомное ядро может вступать в реакции и, следовательно, изменяться несколькими различными способами. Некоторые ядра неустойчивы и самопроизвольно испускают субатомные частицы и электромагнитное излучение. Такое самопроизвольное испускание частиц или излучения из атомного ядра называется радиоактивностью. Открытие этого явления Анри Беккерелем в 1896 г. описано в разд. 2.6, ч. 1. Изотопы, обладающие радиоактивностью, называются радиоактивными, или радиоизотопами. В качестве примера приведем уран-238, который самопроизвольно испускает альфа-лучи эти лучи представляют собой поток ядер гелия-4, называемьк альфа-частицами. Когда ядро урана 238 теряет альфа-частицу, оставшийся фрагмент ядра имеет атомный номер 90 и массовое число 234. Таким образом, он представляет собой не что иное, как ядро изотопа торий-234. Обсуждаемую реакцию можно описать следующим ядерным уравнением [c.245]

Энергетические уровни ядер, связанные с движением нуклонов (протонов и нейтронов) в ядре, расположены друг от друга на расстояниях Л порядка сотен тысяч и миллионов электрон-вольт. Наряду с переходами, сопровождающимися электромагнитным излучением (гамма-спектры), возможны переходы, приводящие к испусканию частиц (альфа-частиц — ядер гелия бета-частиц — электронов и позитронов). Обычно к методам ядерной спектроскопии относят как гамма-, так и альфа- и бета-спектроскопию. [c.333]

Процесс образования нитона из радия сопровождается выделением альфа-частиц, которые, как мы сейчас увидим, представляют из себя атомы гелия, заряженные положительным электричеством. Поэтому Резерфорд и Содди предположили, что первая фаза превращения радия выражается такой схемой Ка=эманация+гелий (или Ка=К1+Пе), т. е. 226,4—4=222,4. Па этом основании атомный вес нитона должен быть близок к 222,4. [c.303]

Конечно, чем тяжелее снаряд , тем сложнее придать ему необходимую энергию, но ускорять альфа-частицы (ядра атомов гелия) уже умели. [c.448]

Альфа-излучение представляет собой поток частиц, являющихся ядрами атома гелия и имеющих положительный заряд. Энергия альфа-частиц для различных ядер лежит в пределах 4,5—8 МэВ. [c.59]

Резерфорд установил, что положительно заряженные альфа-частицы являются не чем иным, как атомами гелия это он доказал экспериментально альфа-частицы ударялись о тонкую металлическую фольгу и проникали чере. нее в камеру, после чего удалось показать, что в камере присутствует гелий. Более того, Резерфорду удалось сопоставить кол[ичество гелия в камере с числом альфа-частиц, проникающих через фольгу. [c.60]

В связи с тем, что бериллий имеет значение в современной ядерной технике, следует несколько подробнее остановиться на его ядерных свойствах [170, 1155, 1157]. Бериллий имеет только один природный изотоп — Be . Искусственно получено несколько изотопов, из которых наиболее интересен изотоп Ве . Он может образоваться при облучении Ве нейтронами или гамма-лучами. Период полураспада Ве составляет всего 0,61 сек., поэтому он немедленно распадается на два атома гелия —Не в металле, облученном нейтронами (в ядерных реакторах), обнаруживаются включения газа, выделяющиеся при температуре выше 450° С в виде пузырей [170]. При воздействии альфа-частиц (ядер гелия) идет реакция [c.432]

И напоследок — о плутонии-238 — самом первом из ру-котворных>> изотопов плутония, изотопе, который вначале казался бесперспективным. В действительности это очень интересный изотоп. Он подвержен альфа-распаду, т. е. его ядра самопроизвольно испускают альфа-частицы — ядра гелия. Альфа-частицы, порожденные ядрами плутония-238, несут большую энергию рассеявшись в веществе, эта энергия превращается в тепло. Как велика эта энергия Шесть миллионов электронвольт освобождается при распаде одного атомного ядра плутония-238. В химической реакции та же энергая выделяется при окислении нескольких миллионов атомов. В источнике электричества, содержащем один килограмм плутония-238, развивается тепловая мощность 560 ватт. Максимальная мощность такого же по массе химического источника тока — 5 ватт. [c.404]

При альфа-распаде ядро любого изотопа элемента № 102 превращается в ядро одного из изотопов фермия (элемент № 100) и ядро гелия (альфа-частицу). Энергия а.тгьфа-частиц при этом будет строго определенной. Следовательно, [c.460]

Альфа-частицаохгтокт из двух протонов и двух нейтронов это ядро атома гелия-4 ( Не). Она примерно в 8000 раз тяжелее бета-частицы. Альфа-излуче-ние испускается некоторыми радиоактивными изотопами элементов с атомным номером больше 83 и имеет очень малую проникающую способность оно задерживается несколькими сантиметрами воздуха. Источник альфа-излучения можно безопасно держать в руке, так как альфа-частицы не могут проникнуть сквозь кожу. [c.323]

Среди продуктов радиоактивного распада часто встречаются альфа-частицы, которые, как было показано, есть не что иное, как дважды ионизированные атомы гелия. Одним из способов наблюдения таких частиц служат сцинтилляции, которые вызываются частицами на флюоресцирующем экране, покрытом, например, сульфидом цинка. Если параллельный пучок альфа-частиц ударяется о флюоресцирующий экран, то на нем наблюдается изображение поперечного сечения пучка. Однако когда между источником и экраном помещают тонкую пленку, например золотую фольгу, то изображение увеличивается в размерах и становится несколько размытым. Этого и следовало ожидать ввиду того, что атомы фольги состоят из определенным образом расположенных электрически заряженных частиц, и альфа-частицы также заряжены, т. е. происходит рассеяние падающих частиц атомами фольги. При этом возникает вопрос, как данное распределение зарядов в атоме влияет на рассеяние падающих альфа-частиц. Используя свою модель атома, Томсон теоретически рассчитал, каково должно быть выражение для среднего отклонения частиц . Этот расчет вместе с вычислениями Резерфорда и опытами Гейгера показал, что для модели атома Томсона вероятность рассеяния альфа-частиц под большими углами близка к нулю. Однако Гейгер и Марсден экспериментально доказали , что приблизительно 1 из 8000 падающих на золотую фольгу альфа-частиц отклоняется на угол, больший 90°. Это не соответствовало модели Томсона, которая предполагала отклонения только на малые углы. [c.28]

Несколько лучшее понимание природы этих испускаемых частиц, или лучей пришло с появлением магнитного метода исследования-Еще в 1899 г. было найдено, что бета-лучи отклоняются в магнитном поле, причем вид отклонения показывал, что они очень похожи на электроны с большой энергией. Одновременно первые исследования пока зали, что альфа-лучи, напротив, не чувствительны к магнитному полю. Однако, продолжая исследование излучений, Резерфорду удалось в 1903 г. показать, что в достаточно сильном магнитном поле отклоняются и альфа-частицы. Направление отклонения свидетельствовало о том, что альфа-частицы заряжены положительно, а расчет отнощения заряда к массе убедил в том, что они могут быть дважды ионизированными атомами гелия. Эта идея подтверждалась постоянным присутствием гелия в урановых рудах, а впоследствии была доказана постановкой следующего опыта. Радиоактивный образец запаивали в ампулу с достаточно тонкими стенками, сквозь которые могли проникать альфа-частицы, и ампулу помещали в ва-куумированный стеклянный сосуд. Через несколько дней в сосуде оказывалось достаточное для обнаружения спектральным методом количество гелия. [c.384]

Наконец, большой интерес представляют данные о влиянии типа применяемого излучения на протекание такой нецепной реакции. Возможно, что различные излучения оказывают неодинаковое химическое действие. Причины этого заключаются в том, что при облучении тяжелыми несуп1 ими большой заряд частицами (например, альфа-частицами или ядрами гелия) образующиеся в исходном веществе химические промежуточные продукты на несколько порядков величин ближе друг к другу, чем при облучении легкими частицами с меньшим зарядом [5]. Это непосредственно следует из того, что проникающая способность данной частицы в поглощающем веществе тем меньше, чем тяжелее частица и чем больше ее заряд. [c.153]

Ядро атома гелия, которое также называют альфа-частицей или гелионом, имеет электрический заряд, в два раза превышающий заряд протона, и массу приблизительно в четыре раза больше массы протона. Считают, что альфа-частица состоит из двух протонов и двух нейтронов. [c.52]

Нуклид m испускает альфа-частицы период полураспада составляет примерно 5 мес. Получены также и другие нуклиды кюрия. Один из них 2 Ст образуется при бомбардировке езэрц ускоренными ионами гелия [c.613]

Результаты экспериментальных исследований по рассеянию гелио-нов (альфа-частиц) золотой фольгой показывают, по мнению Резерфорда и его сотрудников (разд. 3.4), что взаимодействие гелиона и более тяжелого ядра происходит без отклонения от кулоновского отталкивания на расстояниях, превышаюш,их примерно 10 фм. Другие эксперименты привели к довольно точным значениям размеров ядер и позволили определить функцию распределения вероятности нуклонов внутри ядер. Исследование рассеяния электронов высокой энергии, проводившееся, в частности, американским физиком Робертом Хофстадтером (род. в 1915 г.) и его сотрудниками, привело к результатам, аналогичным тем, которые показаны на рис. 20.13. Установлено, что ядерная плотность постоянна и равна приблизительно 0,17 нуклона на 1 фм в центральной части каждого ядра (за исключением самых легких) затем она падает до нуля при изменении радиуса на 2 фм (от плотности, составляющей 90% максимального значения, до плотности, составляющей 10%). Радиус ядра (измеренный до плотности, составляющей [c.623]

Тщательное рассмотрение экспериментальных основ предмета вызвало необходимость исиользовать большое число таблиц со специально подобранными опытными данными, а также обусловило такое построение первых шести глав, при котором изложение результатов опытов постоянно перемежается с изложением теории. Физико-химик должен хорошо владеть теорией и уметь ставить опыты. Его руки должны быть искусными, а ум острым. Он должен быть в состоянии оценить как аппаратуру, использованную Резерфордом для доказательства ндентичностп альфа-частицы и ядра атома гелия, так и аргументы, использованные Бо.льцмапом для нахождения связи между энтропией и вероятностью. Настоящий физико-химик должен сам изготовить свою установку и решить свои уравнения. [c.11]

На своем пути в данной среде альфа-частица заданной начальной энергии образует определенное числов пар ионов (ион плюс электрон). Так, альфа-частицы радия в воздухе образуют 1,47 10" пар ионов на каждую альфа-частицу, Rn—1,67 10 пар ионов, F a —2,37 10 пар ионов, и т. д. Разделив энергию альфа-частицы на число образуемых ею пар ионов, получаем, что средняя энергия, затрачиваемая на ионизацию одной молекулы воздуха, составляет около 33 эв. Это число примерно в два раза больше потенциала ионизации молекулы азота (15,65 эв) и почти в три раза больше потенциала ионизации молекулы кислорода (12,70 эв). Объяснение этого расхождения заключается в том, что в число 33 эв входят также потери, связанные с ускорением вырываемых из молекулы электронов, с вырыванием ие только наиболее слабо связанных электронов, но и других, более прочно связанных электронов, а также с возбуждением и диссоциацией молекул газа. То, что при прохож-.вдиии аль4>а-частиц через газ, наряду с ионами, возникают также и возбужденные частицы, с особен1ЮЙ очевидностью явствует из следующих данных [709]. Исследования ионизации гелия и неона альфа-частицами полония показывают [801], что в среднем на одну пару ионов в гелии затрачивается 41,3 эв и в неоне —36,3 эв. Добавление 0,13°/о аргона к гелию приводит к снижению энергии, затрачиваемой на создание пары иоиов, до [c.456]

Альфа-частицы — это поток положительно заряженных ядер гелия. Они обладают очень высокой ионизирующей способностью, бол.ьшой энергией, но длина пробега их в воздухе составляет всего цесколько сантиметров, что при внешнем облучении практически не представляет для человека опасности, так как одежда и поверхностный роговой слой кожи защищают организм от облучения. [c.125]

Опыты заключались в бомбардировке пластинки из того или иного вещества (Резерфорд использовал металлическую фольгу) потоком быстро движущихся альфа-частиц и в наблюдении направления, в котором альфа-частицы отражаются от атомов фольги. В настоящее время известно, что альфа-частицы представляют собой ядра атомов гелия, но этого не знали до того, как Резерфорд но провел своих опытов. Схематически его метод показан на рис. 40. Кусочек радия испускает альфа-частицы во всех направлениях. Чтобы выде,11ить пучок альфа-частиц, было сконструировано специальное устройство. По.тученный пучок альфа-частиц пропускали через металлическую фольгу (на рис. 40 она обозначена как рассеивающее вещество ) и наблюдали, в каком направлении альфа-частицы продолжали свое движение. Направление движения альфа-частиц можно установить, применяя экран, покрытый сульфидом цинка при ударе альфа-частии о такой экран на нем ПО.ЯВЛЯЮТСЯ вспышки. [c.60]

В дальнейшем возникла необходимость изменения такого определения. В 1919 г. Резерфорд и его сотрудники по Кавендишской лаборатории в Кембридже (Англия), где усиленно изучалось явление радиоактивности, сообщили, что им удалось превратить атомы азота в атомы кислорода путем бомбардировки азота альфа-частицами (ядрами гелия), испускаемыми с большими скоростями атомами радия. Начиная с 1930 г. исследования в области искусственной радиоактивности были весьма успешными, и ныне работы в этой области физики проводятся наиболее активно. К настоящему времени почти каждому элементу удалось сообщить радиоактивность и превратить его в другие элементы путем бомбардировки частицами, движущимися с большими скоростями одновременно с этим происходит накапливание данных, характеризующих свойства атомных ядер. Результаты этих работ позволяют теперь утверждать, что элемент нельзя превратить в другой элемент обычными химическими методами. Открытие новых явлений могло привести к сомнениям в отношении правильности разделения веществ на элементарные вещества и соединения, если бы не тот факт, что наши знания в области строения и свойств атомов за последние годы также быстро возрастали. В данной книге автор не пользуется ни одним вариантом из прежних определений, а ограничивается приведенным в начале рассматриваемой главы определением элемента как вида вещества, представленного атомами определенного вида, а именно атомами с одинаковым атом1шм номером. [c.78]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология