Альфа-частицы испускание

Рис. 20.2. Изменение числа протонов и нейтронов в ядре радиоактивного изотопа в результате испускания альфа-частицы ЙНе), бета-частицы ( е), позитрона ( е) и электронного захвата. Квадратиками обозначены неустойчивые ядра, а кружками-устойчивые. Перемещение справа налево или снизу вверх на одно деление масштаба соответствует возрастанию числа протонов или нейтронов на единицу. Перемещение в обратном направлении соответствует потере протона или нейтрона.

Ряд урана — актиния, показанный на рис. 20.7, представляет собой аналогичный ряд радиоактивного распада, начинающегося с содержащегося в природном уране в количестве 0,71%. Этот ряд превращений, включающий процессы испускания семи альфа-частиц и четырех бета-частиц, приводит к образованию устойчивого изотопа ° РЬ. [c.610]

Рис, 20,3. Последовательность радиоактивных распадов урана-238. Ядро сначала распадается до доТЬ. Последующий распад в конце концов приводит к образованию устойчивого изотопа зРЬ. Каждая цветная стрелка соответствует испусканию альфа-частицы, каждая черная стрелка-испусканию бета-частицы. [c.251]

В 1900 г. Крукс (см. гл. 12) обнаружил, что свежеприготовленные соединения чистого урана обладают только очень незначительной радиоактивностью и что с течением времени радиоактивность этих соединений усиливается. К 1902 г. Резерфорд и его сотрудник английский химик Фредерик Содди (1877—1956) 5 высказали предположение, что с испусканием альфа-частицы природа атома урана меняется и что образовавшийся новый атом дает более сильное излучение, чем сам уран (таким образом, здесь учитывалось наблюдение Крукса). Этот второй атом в свою очередь также расщепляется, образуя еще один атом. Действительно, атом урана порождает целую серию радиоактивных элементов — радиоактивный ряд, включающий радий и полоний (см. разд. Порядковый номер ) и заканчивающийся свинцом, который не является радиоактивным. Именно по этой причине радий, полоний и другие редкие радиоактивные элементы можно найти в урановых минералах. Второй радиоактивный ряд также начинается с урана, тогда как третий радиоактивный ряд начинается с тория. [c.164]

Альфа-частицы испускаются только тяжелыми ядрами. Все тяжелые ядра содержат больше нейтронов, чем протонов, т. е. в них N>Z. Если протонов оказывается больше, чем это нужно для устойчивого ядра, из него может быть выброшена альфа-частица. Испускание альфа-частицы таким ядром приводит к относительно большему снижению в нем количества протонов по сравнению со снижением количества нейтронов, вследствие чего ядро становится более устойчивым, как, например, при реакции [c.82]

Ядра некоторых изотопов обладают свойством радиоактивности. Большинство таких ядер приобретает устойчивость в результате испускания альфа-частиц ( Не), бета-частиц (. е) и (или) гамма-лучей ( у). Некоторые ядра распадаются в результате испускания позитрона ( е) или электронного захвата. Одним из факторов, определяющих устойчивость ядра, является его ней-тронно-протонное отношение. Большое значение при определении устойчивости ядра имеет равенство в нем общего количества нуклонов одному из магических чисел, а также наличие четного числа протонов и нейтронов. Ядерные превращения можно вызвать бомбардировкой ядер заряженными частицами, ускоренными при помощи ускорителей, или нейтронами в ядерном реакторе. [c.274]

X испускание альфа-частицы [c.418]

Существование таких моноэнергетических групп свидетельствует о наличии определенных энергетических уровней в ядре точно так же, как это было найдено для внеядерной электронной структуры атома. Различные альфа-группы должны соответствовать различным ядерным энергетическим уровням. И действительно, было обнаружено, что если происходит альфа-распад изотопа в виде двух и большего числа групп альфа-частиц, то он всегда сопровождается испусканием гамма-лучей. Наблюдаемые гамма-лучи — это результат переходов между различными уровнями и поэтому могут быть мерой относительных энергий этих уровней. Следовательно, можно построить диаграммы ядерных энергий. Пример такой диаграммы, или схемы распада приведен на рис. 11-6. [c.394]

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]

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]

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]

Если атомное ядро испускает альфа-частицу (Не +), заряд ядра уменьшается на две единицы и, следовательно, исходный элемент пре-врашается в элемент, занимающий в периодической таблице место на две группы левее. Его массовое число (атомная масса) уменьшается на 4, т. е. на массу альфа-частицы. При испускании бета-частицы (электрона) заряд ядра увеличивается на единицу без изменения массового числа (наблюдается лишь весьма незначительное уменьщение атомной массы) в этом случае атом данного радиоактивного элемен та превращается в атом другого элемента, занимающего в периодиче ской системе место на одну группу правее. При испускании гамма лучей не происходит изменения ни атомного номера, ни атомной массы Ядерные реакции в ряду уран —радий приведены на рис. 20.6 Важнейший изотоп урана составляет 99,28% природного элемента [c.609]

Период полураспада этого изотопа равен 4,5-10 лет. В результате распада с испусканием альфа-частицы образуется Этот изотоп [c.610]

Принятую запись ядерных превращений иногда называют уравнениями ядерных реакций или схемами распада. В такие уравнения или схемы включают лишь те частицы, которые подвергаются ядерным превращениям. Например, испускание альфа-частиц атомами радия описывается уравнением [c.426]

Реакции первых двух типов обнаружены для многих тяжелых радиоактивных нуклидов. Испускание альфа-частиц наблюдалось также для многих богатых нейтронами нуклидов редкоземельных элементов. Третья реакция — испускание позитрона — происходит в случае наиболее богатых нейтронами нуклидов, многие из которых распадаются также путем захвата электрона (четвертая реакция). (Захват электрона считается спонтанным распадом, поскольку электроны всегда доступны в атоме для захвата захватываются -электроны, главным образом 15-электроны они являются единственными электронами с конечной вероятностью у ядра.) Последние две реакции, испускание протона и нейтрона, происходят чрезвычайно редко. [c.614]

Предполагается, что при температуре 100 млн. градусов и при плотности 10 000 Г-СМ- в центре звезды устанавливается равновесие между тремя альфа-частицами и возбужденным ядром углерода-12 с энергией на 7,653 МэВ выше, чем энергия этого ядра в нормальном состоянии. Возбужденное ядро С может переходить в нормальное состояние путем испускания фотона. Могут происходить и другие известные ядерные реакции, которые и приводят к синтезу всех тяжелых нуклидов. [c.622]

Ядерные реакции в ряду уран — радий показаны на рис. 26.1. Важнейший изотоп урана, составляет 99,28% природного элемента. Период полураспада этого изотопа равен 4,5 10 лет. Он разлагается с испусканием альфа-частицы, превращаясь в Этот изотоп тория подвергается бета-распаду с образованием Ра, который в свою очередь превращается в Затем в результате последовательного испускания пяти альфа-частиц происходит образование изотопа который в конечном счете превращается в РЬ — устойчивый изотоп свинца. [c.729]

Каким образом изменяется положение элемента в периодической таблице после испускания его радиоактивным атомом альфа-частицы Бета-частицы Гамма-частицы [c.632]

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]

Медленные, в том числе и тепловые (0,025 эз), нейтроны не могут вызывать ионизацию или возбуждение. Однако ядра некоторых химических элементов, входящих в состав смазочных материалов, обладают избирательной способностью активно поглощать медленные нейтроны с последующим испусканием альфа-частиц и протонов. [c.239]

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]

Типичный для работы с ультрамалыми количествами веществ опыт по химии фермия был выполнен в 1971 г. В нем участвовали сотрудники Лаборатории ядерных реакций Объединенного института ядерных исследований в Дубне и сотрудники Института физической химии АН СССР нод руководством доктора химических наук Н. Б. Михеева. Несколько десятков миллиграммов окиси-закиси урана-238 в течение няти часов облучали на циклотроне ионами кислорода-18. Пучок ионов был настолько мощен (около 100 тыс. миллиардов частиц в секунду), что, не будь непрерывной циркуляции воды через массивную медную подложку мишени, последняя расплавилась и испарилась бы в считанные минуты. Ядра кислорода, сталкиваясь с ядрами урана, в небольшой доле случаев полностью сливались с ними, сбрасывая избыточную анергию испусканием четырех нейтронов. В результате получался фермий-252, излучавший альфа-частицы с периодом полураспада 25 часов. [c.443]

Рассмотрим эффекты, которые возникают при действии электронов с энергией меньшей нескольких сот электрон-вольт. Мы уже видели, что эти электроны уносят более 80% общей энергии, рассеянной при действии различных видов радиации, за исключением испускания быстрых нейтронов в присутствии тяжелых элементов мишени. Следует напомнить, что эти электроны получаются 1) под действием гамма- и бета-излучений в результате большого числа последовательно идущих процессов 2) под действием протонов, дейтонов и альфа-частиц после небольшого числа последовательных процессов и 3) непосредственно под действием облучения осколками деления. [c.210]

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]

Чрезвычайно редко встречаются такие ядра-мишени, которые дают один специфический тип ядерной реакции. Наоборот, данное ядро в результате бомбардировки альфа-частицами подвержено нескольким различным типам ядерных реакций, например возможны (а, п)- и (а, р)-реакции и большое число других, менее вероятных реакций. Кроме того, разнообразие возможных реакций увеличивается при использовании разных бомбардирующих частиц (нейтронов, протонов, дейтронов, фотонов и даже заряженных атомов тяжелых элементов). Для каждого из этих процессов атомное ядро будет иметь специфическое поперечное сечение. В качестве примера рассмотрим облучение теллура фотонами, имеющими энергию до 70 Мэе. Такое облучение приведет в основном к у, п)-и (V. р)-реакциям, причем преобладающей будет (у, /г)-реакция. Однако можно наблюдать довольно большое число менее обычных реакций. Они могут охватывать диапазон от обычных реакций, таких, как (7, 2п), до таких редко встречающихся реакций, как (7,ЗрЗ/г)-реакция. Общее поперечное сечение превращения будет определяться первыми двумя типами реакций. Однако другие реакции также будут вносить свои вклады. Далее, если использовать другую область значений энергий фотона, то окажется, что соотношение поперечных сеченийУразличных реакций будет изменяться. Если энергия фотона уменьшится, то можно ожидать, что (у, /г)-реакция будет вносить еще больший вклад в поперечное сечение, а если энергия фотона увеличится, то увеличится вклад других реакций. В общем случае следует ожидать, что уменьшение энергии падающей частицы будет благоприятствовать испусканию незаряженной частицы. Это, по-видимому, связано с повышением потенциального барьера для излучаемой частицы при увеличении ее заряда. В общем случае, если падающая частица обладает более низкой энергией, происходит испускание нейтрона или протона. Эти тенденции хорошо иллюстрируются рис. 11-14, на котором приведена зависимость поперечного сечения индуцированных альфа-частицами реакций для N1 от энepгии . Из рис. 11-14 видно, что поперечное сечение реакции зависит не только от ядоз-мишани и типа реакции, но также и от энергии бомбардирующей частицы. [c.416]

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]

В ряду радиоактивного распада от урана (2=92) до свинца (2=82) ядро может последавательно испустить семь альфа-частиц. Скольким превращениям с испусканием бета-частицы оно должно подвергнуться [c.632]

Радиоактивными ядрами являются нуклиды (6), низкое нейтронно-протонное отношение (в), низкое нейтронно-протонное отношение (д), большой атомный номер. 20.14. а) Нет- низкое нейтронно-протонное отношение. Должен быть радиоактивен с испусканием позитрона, б) Нет-низкое нейтронно-протонное отношение. Должен испускать позитрон или (возможно) подвергаться захвату орбитального электрона, в) Нет-большое нейтроннопротонное отношение. Должен испускать бета-частицы. г) Нет-большой атомный номер. Должен испускать альфа-частицы. 20.17. а) Таллий-210 имеет большое нейтронно-протонное отношение. Испускание бета-частиц, в сущности, превращает нейтрон в протон, чем снижает нейтронно-протонное отнощение. б) ддАс имеет низкое нейтронно-протонное отношение. Захват орбитального электрона превращает протон в нейтрон, что повышает нейтронно-протонное отношение, в) азВ имеет низкое нейтроннопротонное отношение. Испускание альфа-частицы снижает как число нейтронов, так и число протонов и понижает атомный номер ядра в сторону значения, для которого пониженное нейтронно-протонное отношение достаточно для устойчивости. 20.19. Ое -> + Че. [c.477]

В последнее время с ростом числа онкологических заболеваний активно ведутся поиск и исследование радионуклидов, которые обладали бы оптимальными для радиотерапии свойствами. К числу таких свойств относят испускание частиц с высокой линейной передачей энергии при ограниченной длине пробега. Наиболее эффективной считают радиоиммунотерапию (особенно на начальной стадии появления опухолевых клеток) как дополнение к другим традиционным методам. Наиболее подходящими по свойствам считаются альфа-излучатели, благодаря более высокой линейной передаче энергии ( 80 кэВ/мкм) и очень маленькой длине пробега частиц (50-90 мкм), по сравнению с бета-излучателями. Подсчитано, что количество альфа-рас-падов на единицу массы ткани, необходимое для достижения одного и того же терапевтического эффекта, примерно на 3 порядка меньше, чем число бета-распадов, т. е. для полного уничтожения опухолевой клетки достаточно 1-3 прохождений альфа-частицы через ядро клетки. Данные свойства делают альфа-излучающие радионуклиды пригодными для терапии злокачественных опухолей. Исследования показали, что альфа-излучатели успешно можно применять для лечения микрометастазов в начальной стадии развития, лейкемии, рака лёгких. Они также позволяют бороться с такой болезнью как СПИД на стадии, не превышающей образования нескольких клеток. [c.552]

В период второй мировой войны и в последующие годы было произведено приблизительно миллион килограммов изотопа Этот нуклид довольно устойчив период его полураспада составляет примерно 24 000 лет. Ядра эрц медленно распадаются с испусканием альфа-частиц. Получают этот изотоп реакцией между главным изотопом урана и нейтронами, протекающей с образованием который затем самопроизвольно распадается с испусканием электрона и превращается в изотоп д уже он в свою очередь, самопроизвольно испуская электроны, превращается в зэрц [c.613]

В гелиевых ядрах красных гигантов наряду с описанными выше процессами могут протекать реакции, сопроЕождаюпдиеся испусканием нейтронов. Из ядерной физики известно, что наиболее эффективными источниками нейтронов являются (а, п)-реакции на изотопах, которые имеют в своем составе один нейтрон сверхкратного числа альфа-частиц, например Ве (две альфа-частицы + нейтрон), С (три альфа-частицы + нейтрон), (пять альфа-частиц + нейтрон). Инте- [c.122]

Ответ. Отвечаю на эти вопросы. Что касается квантовой механики то мне в моих публикациях приходилось уже несколько раз отвечать на этот вопрос. Дело в том, что, поскольку математический аппарат кваито- вой механики отражает факты взаимодействия индивидуальных микрочастиц с окрун ающим их ансамблем соседних частиц, постольку статистический аппарат квантовой механгши способен давать более или менее правильные ответы. Иначе обстоит дело там, где выступает на первый план индивидуальная история микрообъекта. Это относится не только к химии, но и к физике. Возьмем распад ядра урана. Индивидуальный атом урана испускает в один определенный момент времени одну альфа-частицу с определенной энергией. Здесь реа.льно существуют и момент времени и энергия альфа-частицы, но аппарат квантовой механики отказывается давать сведенрхя о моменте испускания альфа-частицы и подменяет индивидуальную историю атома урана статистическим законом Гейгера — Нуттала, дающим лишь период полураспада большого собрания урановых атомов. [c.143]

Введение. Радиоактивность — самопроизвольное превращение неустойчивого изотопа одного химич. элемента из основного или метастабильного состояния в пзотоп другого элемента, сопровождающееся испусканием элементарных частиц или ядер (напр., альфа-частиц). Вопрос о том, начиная с какой минимальной продолжительности жизни можно говорить о существовании радиоактивного изотопа, т. е. уверенно разделять стадии его образования и последующего распада, и каково в этой связи более строгое определение понятия Р. , рассматривается ниже. Три основных типа Р., хорошо известных в настоящее время,— это а-распад, -распад, спонтанное деление. Кроме того, должны существовать протонная Р. и двупротонная Р. [c.227]

Природа радиоактивного распада в каждом из этих четырех рядов — испускание бета-частиц с массой, близкой к нулю, или альфа-частиц с массой 4 — такова, что все цлены ряда имеют массовые числа, различающиеся на значения, кратные 4. Эти четыре ряда можно, следовательно, классифицировать следующим образом (п — целое число) [c.730]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология