Радиоактивный распад спонтанное деление ядер

Относительно стабильные тяжёлые ядра удерживаются от мгновенного деления энергетическим порогом реакции деления. Периоды полураспадов некоторых тяжёлых ядер по каналу спонтанного деления на 2 осколка средних масс и количество мгновенных нейтронов их спонтанного деления приведены в 4-м и 5-м столбцах табл. 13.1.2, приведённой в следующем разделе 13.1.2. Наблюдаемое время жизни ядер — столбец 3 — учитывает и другие каналы их распада — бета-радиоактивность, альфа-распад и испускание нейтронов. [c.114]

Скорость радиоактивного распада (51 ). Альфа-распад (52). Бета-распад (54 ). Электронный захват (56). Гамма-распад ( 56). Спонтанное деление ядра (58). [c.238]

Честь открытия явления естественной радиоактивности принадлежит французским физикам А. Беккерелю (1896), М. Кюри и П. Кюри (1898). К основным типам самопроизвольных ядерных процессов относятся а- и р-распады и спонтанное деление. При а-распаде ядро испускает а-частицы (ядра гелия) с массовым числом 4 и положительным зарядом 2, что приводит к образованию изотопа элемента с зарядом ядра на две единицы меньше исходного. Выделение а-час- [c.33]

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]

Естественная радиоактивность. Многие ядра атомов неустойчивы и могут самопроизвольно превращаться в другие ядра. Явление самопроизвольного распада ядер природных элементов получило название естественной радиоактивности. Естественная радиоактивность открыта французскими физиками А. Беккере-лем (1896), М. Кюри и П. Кюри (1898). К основным типам самопроизвольных ядерных процессов относятся а- и р-распады и спонтанное деление. При а-распаде ядро испускает а-частицы (ядра гелия) с массовым числом четыре и положительным зарядом два, что приводит к образованию изотопа элемента с зарядом ядра на две единицы меньше исходного. Выделение а-частиц характерно для большинства элементов с массовыми числами, превышающими 208, например для изотопа урана [c.400]

Впоследствии были открыты и другие типы радиоактивного распада 3 -рас-пад (испускание позитронов), электронный захват (захват ядром орбитального электрона), испускание запаздывающих нейтронов, спонтанное деление ядер, а в 1961 г. под руководством академика Флерова - протонный распад. [c.21]

Мн, радиоактивные ядра способны претерпевать превращения не одного, а сразу неск. типов. Так, ядра способны одновременно к а-распаду и спонтанному делению, а ядра Си-к Р -, Р -распадам и к Э.З. В этих случаях указывают на вероятность распада по данному типу (в процентах). [c.162]

РАДИОНУКЛИДЫ, нуклиды, ядра к-рых радиоактивны. По типам радиоактивного распада различают а-Р., -P., Р., ядра к-рых распадаются по типу электронного захвата, и Р., ядра к-рых подвержены спонтанному делению (см. Радиоактивность). Испускание радиоактивными ядрами а- и -частиц, а также электронный захват обычно сопровождаются испусканием рентгеновского или у-излучения, поэтому большинство Р. представляет собой источники электромагн. излучения. Напр., источником у-излучения являются ядра -радиоактивного °Са, широко используемого в т. наз. кобальтовых пушках и др. радионуклидных приборах. Число чистых Р., при распаде ядер к-рых испускается только корпускулярное а- или -излучение, не сопровождаемое электромагн. излучением, невелико. К чистым -излучате-лям относятся Т ( Н), " С, Р и нек-рые др. [c.170]

Самопроизвольное деление ядер (спонтанное деление), как и а-распад, наблюдается у тяжелых нуклидов с массовыми числами М > 230 и 2 > 90 (изотопы урана, плутония, америция и др.). Такие ядра де ится на два осколка, массовые числа которых находятся в области 70-170 а. е. м. Кроме осколков в процессе деления образуются два-три нейтрона. При делении высвобождается суммарная энергия 200 МэВ, в том числе кинетическая энергия осколков, которая составляет -170 МэВ. Эта энергия распределяется между двумя осколками обратно пропорционально их массовым числам (см. формулу (1.19)). Так, если массовые числа М = 98 и Л/2 = 140, то 1 = 99,4 МэВ, Е2 = 69,6 МэВ. По сравнению со стабильными изотопами соответствующих элементов осколки перегружены нейтронами и поэтому распадаются с испусканием подряд нескольких р-частиц, образуя так называемые радиоактивные изобарные цепочки, имеющие одинаковые массовые числа, но отличающиеся зарядом нуклидов Из-за того, что период полураспада по каналу спонтанного деления очень большой (для Ту2 = 8 лет), радиоактивность накопленных продуктов деления в природном уране незначительна. [c.10]

Изотопы могут быть как стабильные, так и нестабильные — радиоактивные, ядра которых подвержены самопроизвольному (спонтанному) превращению в другие ядра с испусканием различных частиц — так называемым процессам распада. К радиоактивным превращениям относятся альфа-распад с испусканием альфа-частицы (ядра Не), все типы бета-распада (с испусканием электрона, позитрона или с захватом орбитального электрона), спонтанное деление ядер и ряд других типов распада. При этом радиоактивный распад часто сопровождается гамма-излучением, испускаемым в результате переходов между различными состояниями одного и того же ядра. Отметим, [c.17]

Можно ожидать, что с увеличением значения Z устойчивость ядер в отношении радиоактивного распада или спонтанного деления будет резко снижаться. Бор и Уилер [В31] при помощи теории ядерных сил вычислили, что предельное значение Z должно удовлетворять соотношению Z /Л < 47,8 ядра с Z, близким к этому предельному значению, должны подвергаться быстрому спонтанному делению. Однако для величина Z /Л равна всего лишь 36, и все же этот изотоп урана в заметной степени подвергается спонтанному делению. Это свидетельствует о, том, что вышеуказанное соотношение дает, вероятно, слишком высокое предельное значение Z. [c.197]

По Нормам радиационной безопасности (НРБ-76/87), все Р. подразделяются по своей радиотоксичности на 4 группы. Группу А составляют особо опасные для человека Р. тяжелых элементов, ядра к-рых испытывают спонтанное деление или а-распад они имеют сравнительно большие Тц2 и способны накапливаться в жизненно важных органах человека. К их числу принадлежат °Ро, Ри, Ри, °Ри, Ри, 244рц 2S2 f д др Группу Б с высокой токсичностью составляют такие Р., как Sr, ° Ku, 1, Се, Группу В составляют Р. со средней токсичностью ( Са, °Со, и др.). Наконец, в группу Г входят Р. с малой радиотоксичностью ( С, и др.). Радиотоксичность Р. характеризуется его допустимой концентрацией в воздухе рабочей зоны. Это есть отношение предельно допустимого поступления (ПДП) радиоактивного в-ва к объему v воздуха, с к-рым оно поступает в организм человека в течение года (v принимается равным 2,5-10 л/год). [c.170]

Спонтанное (самопроизвольное) деление — процесс радиоактивного распада, при котором материнское ядро расщепляется на два осколка с близкими массами. Этот процесс встречается у ядер тяжелых элементов. Папример, при делении ядра урана могут образоваться осколочные ядра Ва и Кг, Ьа и Вг и т. д. Каждый акт деления сопровождается испусканием одного или нескольких нейтронов. Процесс деления принято обозначать буквой /. [c.25]

Как и при спонтанном делении (см. стр. 25), при вынужденном делении исходное ядро обычно раскалывается на два ядра с неравными массами и происходит испускание нескольких нейтронов. Образовавшиеся радиоактивные ядра элементов середины менделеевской таблицы содержат, как правило, избыточное количество нейтронов и посредством цепочки последовательных р -распадов переходят в стабильные ядра. Деление сопровождается высвобождением большого количества энергии за счет уменьшения массы покоя образующих ядер по сравнению с массой покоя делящегося ядра. [c.66]

СПОНТАННОЕ ДЕЛЕНИЕ (самопроизвольное деление) — тип радиоактивного превращения, при к-ром тяжелое ядро распадается на осколки — ядра элементов середины периодич. системы Менделеева (см. Радиоактивность). Обычно образуются два таких осколка, редко испускается еще альфа-частица. С. д. сопровождается одновременным испусканием нескольких нейтронов и излучением гамма-квантов. Осколки С. д. испытывают Р -раснад (см. Бета-распад), для нок-рых осколков характерно также следующее за "-распадом испускание запаздывающих нейтронов (см. также Осколки деления). [c.504]

Известны превращения, связанные с излучением ядром а-частиц (а-распад), электронов, позитронов (Р-распад), электронный захват (/С-захват), уизлучение, самопроизвольный (спонтанный) распад ядер тяжелых элементов на более легкие осколочные ядра, а-распад, р -распад, Р -распад, электронный захват и спонтанное деление, наблюдающиеся у наиболее тяжелых атомов, сопровождаются изменением заряда ядра, превращением одного химического элемента в другой, у-излучение — электромагнитное излучение, которое не приводит к превращению элементов, а связано лишь с переходом электронов с одних уровней на другие. Примеры отдельных видов радиоактивного распада [c.471]

Спонтанное деление. Последний из известных сейчас видов радиоактивного распада был открыт в 1939 г. Г. Н. Флёровым и К. А. Петржаком. Это — спонтанное (самопроизвольное) деление атомных ядер. При таком делении, характерном для ядер самых тяжёлых элементов периодической системы, образуются два осколка — ядра элементов, расположенных в середине периодической системы, и испускаются два-три нейтрона. Деление тяжёлых ядер сопровождается значительным выделением энергии так, энергия деления урана близка к 200 Мэе. Но для всех природных тяжёлых элементов процесс спонтанного деления является очень редким например, ядра №3 испытывают (х-распад с вероятностью, в 1,8 млн. раз превышающей вероятность спонтанного деления. [c.37]

При рассмотрении вопроса об энергиях связи (гл. П) было сформулировано условие устойчивости атомного ядра по отношению к спонтанному (радиоактивному) распаду ядро оказывается энергетически устойчивым к данному типу распада (например, испусканию а-, 5-частиц или спонтанному делению), если его масса меньше суммы масс продуктов, возникающих при ядерном превращении. Из этого условия неиосредственно следует, что все ядра с А 3 ЮО неустойчивы к расщеплению на два осколка с приблизительно равными массами и все ядра с А 140 неустойчивы по отношению к а-распаду. Эти зависимости, а также энергетика процессов р-распада рассматривались в свете представлений о свойствах поверхности ядерной энергии, обусловленных в свою очередь взаимодействием различных членов в уравнении энергии связи [см. уравнение (3) гл. II] объемной энергии, поверхностного и кулоновского членов, а также членов, учитывающих влияние симметрии и энергию образования пар нуклонов. Однако указание на термодинамическую неустойчивость не может полностью охарактеризовать ядерную систему, как и химическую. При рассмотрении любой энергетически неустойчивой системы необходимо принимать во внимание также и скорости протекания возможных процессов, так как термодинамически неустойчивая система во многих случаях может рассматриваться как вполне стабильная. Примером этого могут служить ядра с А 140, называемые стабильными. Таким образом, весьма важной характеристикой радиоактивного распада является скорость распада, или период полураспада. [c.225]

В 1896 г., еще при жизни Д. И. Менделеева, для элементов конца периодической системы, содержащих в ядре наибольшие количества избыточных нейтронов, был открыт радиоактивный распад атомов. Это открытие поставило перед наукой вопрос о возможности превращения химических элементов, т. е. к воплощению идиллической мечты алхимиков. Затем было установлено спонтанное деление ядер и и ТЬ. А далее выявили для некоторых радиоактивных элементов или их изотопов критические массы, при которых они разлетаются иа осколки с чудовищным взрывом. В это время были открыты заурановые элементы и сотни новых стабильных и радиоактивных изотопов, число которых достигло 1700. Все это не нарушило ос- [c.205]

В 1940 г. в СССР К. А. Петржак и Г. Н. Флеров показали, что процесс деления ядер, который осуществлен под действием нейтронов, в случае урана протекает самопроизвольно, без всякого воздействия нейтронов, только вероятность этого процесса значительно меньше, чем вероятность обычного радиоактивного распада урана путем сс-излучения. Был открыт, таким образом, новый тип радиоактивного распада — спонтанное деление, который наблюдается в области тяжелых ядер. Огромные электростатические силы отталкивания между большим числом протонов в тяжелых ядрах пр)1водят к самопроизвольному делению ядра на два приблизительно равных осколка с выделением огромной энергии, заключенной в ядре. [c.71]

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]

В зависимости от конкретной структуры ядра и, главным образом, от соотношения содержаш ихся в нём протонов и нейтронов, оказываются возможными несколько типов распада — альфа-распад, бета-распад (которые, в основном, только и будут нас интересовать) а также ряд других, относительно редко встречаюш,ихся типов распада — спонтанное деление ядер, протонная и двупротонная радиоактивность, двунейтронная радиоактивность и т. д. Альфа-распад представляет собой свойственный, в основном, лишь тяжёлым ядрам Z 52) тип распада, при котором ядро спонтанно испускает ск-частицу, превраш,аясь в другое ядро с уменьшенным на две единицы Z и на четыре А [c.26]

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]

СПОНТАННОЕ ДЕЛЕНИЕ (лат. зроп-1апеп5 — самопроизвольный) — тип радиоактивного превращения, при котором тяжелое ядро распадается на отдельные осколки — ядра элементов с меньшей атомной массой. Обычно образуются два осколка, иногда излучается еще а-частица. Одновременно С. д. сопровождается излучением нескольких нейтронов и у-квантов. [c.235]

Возможны и такие виды радиоактивного распада, как электронный захват (Л. Альварец, 1933) и спонтанное деление. В первом случае ядро захватывает электрон (обычно с ближайшего электронного слоя — К-захват ), который вместе с одним из протонов ядра превращается в нейтрон р+е"->п. Например 2К+е - -1 Аг+7. [c.103]

В редчайших случаях искусственно полученные радиоактивные ядра при распаде испускают 1 или 2 протона (соотв. протонная и двупротонная Р.) илп 2 нейтрона (двунейтронная Р.). Все вышеперечисленные типы Р. относят к одностадийным превращениям. Известна и двустадийная Р., связанная с испусканием Р -частицы и вылетом из ядра т. наз. запаздывающих частиц (протонов, нейтронов и др.) или последующим актом спонтанного деления. [c.162]

Зарождение Я. х. связано с открытием радиоактивности урана (А. Беккерель, 1896), ТЬ и продуктов его распада -новых, радиоактивных элементов Ро и ка (М. Склодовская-Кюри и П. Кюри, 1898). Дальнейшее развитие Я. х. было определено открытием искусств, адерного превращения (Э. Резерфорд, 1919), изомерии атомных адер естеств. радионуклидов (О. Ган, 1921) и изомерии искусств, атомных ядер (И. В. Курчатов и др., 1935), деления адер и под действием нейтронов (О. Ган, Ф. Штрасман, 1938), спонтанного деления и (Г. Н. Флёров и К. А. Петржак, 1940). Создание ядерных реакторов (Э. Ферми, 1942) и ускорителей частиц (Дк. Кокрофт и Э. Уолтон, 1932) открьио возможность изучения процессов, происходящих при взаимод. частиц высокой энергии со сложными ядрами, позволило синтезировать искусств. радионуклиды и новые элементы. [c.513]

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]

К тому же результату приводит и открытый Л. Аль-варецом (США) так называемый электронный захват, когда ядро захватывает электрон с одной из внутренних оболочек, с превращением протона в нейтрон. Как Р -распад, так ж электронный захват являются разновидностями уже давно известного р-распада. Совершенно новый вид радиоактивности — спонтанное (самопроизвольное) деление тяжелых ядер — был открыт в 1940 г. в СССР Г. Н. Флеровым и К. А. Петржаком. В Советском Союзе (И. В. Курчатов, Б. В. Курчатов, Л. В. Мысовский, Л. И. Русинов) было открыто и явление ядерной изомерии искусственных радиоактивных элементов, т. е. существование изотопов с одинаковым числом протонов и нейтронов, но с разным временем и неодинаковым механизмом радиоактивного распада. Ядра двух изомеров одинаковы, но обладают различной внутренней энергией, что и обуславливает своеобразие путей их распада. Все перечисленные виды радиоактивных превращений встречаются среди изотопов новых химических элементов, <оторым посвящена наша статья. [c.257]

СМЕЩЕНИЯ ПРАВИЛО — закон радиоактивного расшща. Согласно С. п., а-распад всегда приводит к возникновению изотопа элемента, смещенного на две клетки от исходного к началу периодич. системы (и имеющего массовое число на четыре единицы меньше) -распад приводит к возникновению изотопа элемента, смещенного на одну клетку от исходного к концу периодич. системы (и притом с тем же массовым числом). С. п. сформулировано в 1913 независимо К. Фаянсом и Ф. Содди. При спонтанном делении не может быть сформулирован однозначный закоп смещения — здесь существуют разнообразные варианты осколочных пар с наибольшей вероятностью, однако, реализуется несимметричное деление на тяжелый и легкий осколки, заряды и массы к-рых составляют 60% и 40% от заряда и массы делящегося ядра. См. Радиоактивность. [c.463]

В предыдущих главах речь шла о массе ядра и спине, представляющих интерес для аналитической химии, не менее существенна также способность некоторых ядер подвергаться характерным превращениям. Эти превращения — спонтанное деление ядер (радиоактивный распад), сопровождающееся испусканием корпускулярного и электромагнитного излучения, а также реакции присоединения, в которых ядро рекомбинирует с нейтроном или иной частицей. С последним типом превращений связана мёссбауэровская спектроскопия, основанная на резонансном поглощении гамма-квантов некоторыми ядрами. [c.501]

В наиболее тяжелых элементах, таких, как трансурановые, эта избыточная энергия в тех случаях, когда не происходит деления, обычно рассеивается путем испускания У учей (электромагнитного излучения, обладающего высокой энергией) и испарения нейтронов из возбужденных ядер. (Могут, конечно, происходить также и другие реакции). Ядра нового элемента являются радиоактивными, и они будут стремиться достигнуть более высокой устойчивости изменением своего внутреннего строения через радиоактивный р-или а-распад или же спонтанное деление. Радиоактивный распад каждого вида атомов протекает со скоростью, характерной для данного нуклида. Он характеризуется периодом полураспада который определяется как продолжительность времени, необходимого для того, чтобы распалась половина исходного числа атомов. [c.10]

Г. Н. Флёровым и К. А. Петржаком в опытах с ураном-238. Так же как при а-распаде, в данном случае период полураспада находится в строгой зависимости от заряда и массы ядра. Спонтанное деление наряду с а-распадом становится ограничивающим фактором пр11 получении все более и более тяжелых трансурановых элементов. Распад путем самопроизвольного деления сокращенно обозначен С. Д. (см. сводную таблицу радиоактивных свойств в приложении). [c.151]

Протонная и двупротонная радиоактивности представляют собой новые (и пока экспериментально не исследованные) типы элементарных актов радиоактивного распада ядер это еще два вида самопроизвольной трансмутации химических элементов, дополняющие три ныне известных а-распад, -распад и спонтанное деление. Задержка вылета одиночных протонов или пар протонов до радиоактивных времен (t > 10" —10" сек), существенно превышающих время жизни возбужденного компаунд-ядра, обусловлена здесь окружающим ядро потенциальным барьером — главным образом кулоновским барьером. [c.535]

Широко распространенная капельная модель ядра оказалась весьма эффективной не только для развития теории деления ядра под действием нейтронов, но и была развита далее и использована для предсказания стабильности тяжелых ядер по отношению к спонтанному делению и другим видам радиоактивного распада. Согласно этой модели, усовершенствованной В. Майерсом и В. Святецким, потенциальная энергия ядер является функцией числа нейтронов, порядкового номера и формы ядра если форма близка к сферической, применяется коррекция оболочки. Для расчета основных состояний масс- и равновесных деформаций гипотетических ядер в зависимости от и 2, а также энергий активации или периодов полураспада спонтанного деления могут быть использованы полуэм-пирические математические формулы, описывающие эту модель или выведенные с ее помощью. Большинство изотопов, в том числе изотопы лантанидов и актинидов, имеет более или менее деформированную (эллипсоидальную) форму, однако те из них, ядерные оболочки которых близки к завершению, имеют сферическую форму. Все сверхтяжелые элементы, не имеющие завершенных оболочек, должны самопроизвольно делиться с очень малым периодом полураспада, и это препятствует их получению и исследованию. [c.31]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология