Излучение Частицы заряд и масса

Во всех реакциях между частицами, в том числе и при распаде частиц, обязательно соблюдаются законы сохранения (энергии, заряда, массы, импульса, вращательного момента). Существует правило, что фермионы либо образуются парами при поглощении излучения с высокой энергией, либо такая пара аннигилирует с излучением энергии. Поскольку для незаряженных фермионов, например нейтронов, доказана возможность их аннигиляции, таким частицам также соответствует античастица. [c.32]

Долгое время считали, что атомы построены только из протонов и электронов. В 1920 г. Резерфорд предположил существование нейтральной частицы с массой, близкой к массе протона однако эта частица была обнаружена Чедвиком лишь в 1932 г. Чедвик показал, что при бомбардировке некоторых легких элементов, например бериллия или бора, а-частицами — атомами ионизированного Не " — возникает излучение, представляющее собой поток частиц, не имеющих электрического заряда (т. е. не отклоняющихся в магнитном или электрическом поле) масса такой частицы лишь немногим превышает массу протона. Поскольку нейтрон не заряжен, он может приближаться к другим частицам, не подвергаясь действию электростатических сил этим легко можно объяснить его проникающую способность, которая очень важна для ядерных реакций. [c.15]

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]

В слое атмосферы от 50 до 20 км почти все первичные космические лучи расходуют свою энергию, которая передается вызванному ими вторичному космическому излучению. Последнее слагается в основном из мюонов (частиц с массами порядка 0,11 в единицах атомных весов, единичным отрицательным или положительным зарядом и временем жизни 2-10" сек), электронов, позитронов и у-лучей. Общая ионизирующая способность космического излучения (измеренная при помощи ионизационного счетчика) максимальна на высоте 22 км, а по мере дальнейшего уменьщения высоты ослабевает (рис. ХУ1-17). [c.552]

В слое атмосферы от 50 до 20 км почти все первичные космические лучи расходуют свою энергию, которая передается вызванному ими вторичному космическому излучению. Последнее слагается в основном из мюонов (частиц с массами порядка 0,11 а, е. м., единичным отрицательным или положительным зарядом и временем жизни 2 10 с), электронов, позитронов и У Лучей. [c.510]

В 1899 г. Резерфорд обнаружил, что радиоактивные элементы испускают два вида излучений, которые он назвал а- и (З-лучи. Позже было установлено, что радиоактивные вещества могут испускать три вида излучений а, (3 и у. а-излучение представляет собой поток ядер атомов гелия и, соответственно, а-частицы имеют массу 4 а.е.м. и электрический заряд +2, (3-лучи- это поток электронов, а у-лучи- электромагнитное излучение с очень короткой длиной волны" . [c.21]

Радиоактивность представляет собой самопроизвольный распад атомных ядер и наблюдается у некоторых встречающихся в природе элементов, а также у многих изотопов, полученных искусственным путем в лабораторных условиях. Альфа-лучи состоят из частиц, несущих по два единичных положительных заряда масса этих частиц в четыре раза больше массы атома водорода. Бета-лучи представляют собой просто поток электронов, а гамма-лучи — очень коротковолновое электромагнитное излучение, обладающее чрезвычайно большой проникающей способностью (табл. 4.2). [c.62]

Назовите три тина радиоактивного излучения и укажите массу и заряд частиц, выделяемых в двух из них. Какова природа третьего типа радиоактивного излучения [c.438]

Картина, наблюдаемая в спинтарископе, объясняется излучением радиоактивным веществом а-, р- и - -частиц. а-Частицы обладают массой значительно большей, чем 3- и -частицы. Эта масса равна массе атома гелия и несет положительный заряд. Вылетая из радиоактивного вещества с очень большой скоростью, равной примерно 15 000—20 000 км/сек, а-частицы ударяются о грани кристалла сернистого цинка с большой силой и, производя при этом значительное механическое воздействие, вызывают мгновенное свечение (вспышку). При очень большом числе таких вспышек поверхность кристалла сернистого цинка кажется светящейся. а-Ча-стицы, в отличие от р- и 7-частиц, поглощаются очень тонкими слоями твердых веществ, например тонкой бумагой и даже слоем [c.734]

В 1897 г. Дж. Дж. Томсон получил первое серьезное доказательство существования субатомных частиц, обнаружив, что все исследованные им вещества, помещенные в сильное электрическое поле, могут образовывать отрицательно заряженные частицы с массой, приблизительно равной 1/2000 массы атома водорода. Эти частицы получили название электронов. Примерно в то же время Мария и Пьер Кюри, а также другие ученые обнаружили, что все элементы, имеющие атомный вес больше, чем висмут, могут самопроизвольно излучать частицы с очень большой энергией и превращаться в свинец. Были обнаружены три типа излучения. Сначала их называли альфа (а)-, бета ( 5)-и гамма (у)-лучами, но вскоре было обнаружено, что альфа-лучи представляют собой поток атомов гелия, несущих ио два положительных заряда, бета-лучи — электроны, а гамма-лучи — рентгеновское излучение большой энергии. (Интересно отметить, что Менделеев, один из величайших и передовых химиков своего времени, открывший периодический закон, отвергал возможность существования субатомных частиц. В частности, он пытался объяснить результаты Томсона существованием элемента с очень малы.м атомным весом и называл его химическим эфиром.) [c.71]

Мы можем проверить пригодность нейтронно-протонной теории, применив ее к объяснению ядерных реакций. Наиболее распространенными являются такие три типа самопроизвольных ядерных процессов альфа-, бета- и гамма-излучение. Альфа-частицы имеют массу 4 и положительный заряд 2 и излучаются ядрами больщинства элементов с массовыми числами, превышающими 208. Это явление можно представить себе, как выброс из тяжелого ядра плотно упакованного осколка (называемого обычно пакетом ), который содержит 2 протона (с общим зарядом 2 и массой 2) и 2 нейтрона (с общим зарядом О и массой 2). [c.78]

Некоторые радиоактивные химические элементы обладают позитронным излучением. Позитрон — элементарная частица с массой равной массе электрона, но несущая положительный электрический заряд, равный заряду протона. [c.45]

Картина, наблюдаемая в спинтарископе, объясняется излучением радиоактивным веществом а-, р- и у-частиц. а-Частицы обладают массой значительно большей, чем р- и у-частицы. Эта масса равна массе атома гелия и несет. положительный заряд. [c.634]

Выдающиеся французские физики И. и Ф. Жолио-Кюри в в 1934 г. открыли явление искусственной радиоактивности. Они обнаружили, что при облучении некоторых элементов (А1, В, Mg и др.) а-частицами наблюдается излучение нейтронов, позитронов (частиц, по массе равных электронам, но с положительным зарядом). Излучение позитронов не прекращается после того, как удален источник а-частиц оно ослабевает во времени. При облучении, например, алюминия появляются атомы искусственного радиоактивного изотопа фосфора с периодом полураспада 3 мин, которые, выбрасывая позитроны превращаются в атомы устойчивого изотопа кремния HSi [c.105]

Нейтронное излучение — ноток элементарных частиц с массой, близкой к массе протона, не имеющих заряда. [c.133]

Для всех частиц очень важны законы сохранения энергии, заряда, массы, импульса и момента количества движения. Это позволяет, например, исключить из рассмотрения те варианты распада, при которых нарушаются законы сохранения. Так, фермионы могут только попарно возникать при излучении высокой энергии образование пар) или исчезать, давая излучение высокой [c.37]

Нейтронное излучение представляет собой поток элементарных частиц с массой 1,0089 атомной единицы и нулевым зарядом. Нейтронные излучения в зависимости от энергии частиц подразделяются на группы быстрые, промежуточные и медленные нейтроны. [c.24]

ЭТО излучение состоит из частиц с массой, почти равной массе протона, и не имеющих заряда . Например, нейтроны образуются при реакции [c.733]

Нейтроны, имеющие массу, приблизительно равную 1 (1837 электронных масс), и нулевой заряд, впервые наблюдались при бомбардировке бериллия а-частицами полония. Вначале предполагали, что получающееся при этом излучение, имеющее очень высокую проникающую способность и не обладающее зарядом, носит электромагнитный характер, но Чадвиком (1932 г.) было показано, что оно состоит из нейтральных частиц с массой, немного большей, чем у водородного атома. Нейтроны не испускаются ядрами спонтанно, хотя в некоторых случаях они могут сопровождать излучение З-частиц. Их можно получить целым рядом способов 1) бомбардировкой бериллия а-частицами (первый метод) 2) бомбардировкой дейтерия дейтояами 3) бомбардировкой легких элементов, например лития, протонами или Дейтонами 4) взаимодействием - -излучения с дейтерием. Энергия связи дейтона равна примерно 2,2 Мэе, и облучение его 7-лучами с большей энергией дает моноэнергетические нейтроны с энергией, равной энергии 7-фотонов минус 2,2 Мэе. [c.27]

Что же касается положительно заряженных а-лучен, то, как выяснилось, они состоят из частиц, масса которых ра на массе атома гелия, а абсолютная величина заряда — удаоекному заряду электрона. Прямым опытом Резерфорд доказал, что эти частицы представляв собой заряженные атомы гелия. Он поместил тонкостенную ампулу с небольшим количеством радия внутрь большой пробирки, из которой после этого был удален воздух. -Излучение проникало через тонкие стенки внутренней ампулы, но [c.58]

Бета-лучи представляют собой пучки электронов. Поскольку бета-частицы не что иное, как электроны, их обозначают °е. Нулевой индекс отражает то обстоятельство, что масса электрона пренебрежимо мала по сравнению с массой нуклона. Индекс — 1 указывает на то, что рассматриваемая частица имеет отрицательный знак, равный по величине, но противоположный по знаку заряду протона. В качестве примера изотопа, подверженного радиоактивному распаду с испусканием бета-излучения, можно привести иод-131 [c.246]

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]

Один грамм массы содержит 6,02 10 атомных единиц массы. Протон и электрон обладают электрическим зарядом. Положительный заряд протона равен 1,6 10" кулона. Отрицательный заряд электрона тот же по абсолютной величине. Нейтрон не заряжен. При распаде некоторых атомных ядер наблюдается испускание частицы, равной по массе и абсолютной величине заряда электрону, но положительно заряженной. Такая частица называется позитроном. Сам по себе позитрон устойчив, т. е. никаких превращений не претерпевает. Однако при встрече с электроном происходит аннигиляция — обе частицы исчезают и вместо них рождаются кванты электромагнитного излучения. [c.19]

Массовый коэффициент поглощения определяется предельной энергией Р-спектра и зависит от Z-заряда ядра атома абсорбирующего элемента. С возрастанием Z увеличивается степень рассеяния р-частиц и, следовательно, длина пробега. Часто в качестве характеристики глубины проникновения излучения применяют слой половинного поглощения, под которым понимают поверхностную массу абсорбента, ослабляющую интенсивность излучения потока р-частиц в два раза. Слой половинного поглощения йщ связан с массовым коэффициентом поглощения соотношением [c.305]

Излучение представляет собой поток положительно заряженных ядер гелия — частиц с массой в 4 углеродные единицы и зарядом, равным у.авоенному заряду электрона (3,2 10" кулона). [c.62]

ФОТОН — элементарная частица с массой покоя, равной нулю, вследствие чего Ф. всегда движется со скоростью света. Спнн Ф. равен 1. Ф. представляет собой порцию электромагнитного излучения, например, видимого света, рентгеновского или -излучения. Ф. называют также квантами — световыми квантами, рентгеновскими квантами или у-квантами. Ф. могут испускаться или поглощаться любой системой, содержащей электрические заряды или по которой проходит ток. Ф. с высокой энергией (7-кванты) испускаются при распадах атомных ядер и элементарных частиц, и могут вызывать расщепление атомных ядер и образование элементарных частиц. Понятие Ф. введено в 1899 г. М. Планком для объяснения распределения энергии в спектре излучения абсолютно черного тела. Существование Ф. означает, что электромагнитные волны с частотой V излучаются и поглощаются только определенными порциями (квантами) с энергией, равной hv (где /г — постоянная Планка). [c.268]

Еще в 1930 г. было обнаружено, что при бомбардировке бериллия а-частицами появляется какое-то излучение, легко проходящее сквозь слой свинца в несколько сантиметров толщиной. Сначала это излучение считали состоящим из очень жестких у-лучей. Однако затем было доказано (Чэдвик, 1932 г.), что в действительности бериллиевое излучение представляет собой поток частиц с массой приблизительно равной единице, и зарядом, равным нулю. Частицы эти были названы нейтронами. [c.505]

В результате фундаментальных исследований в области развития учения о строении атомов химических элементов были открыты и количественно охарактеризованы элементарные частицы, обладающие массой покоя,— электроны, протоны и нейтроны. В 1891 г. английским физиком Дж. Стонеем был введен термин электрон, обозначавший единичный электрический заряд, а в 1897 г. Дж. Томсон, изучая катодное излучение в трубке Крукса, доказал, что оно представляет собой поток отрицательно заряженных частиц. Б 1909 г. Р. Малликен установил заряд электрона, равный 1,60210-10 Кл (масса электрона 9,1091 10" кг, размер 10 м). Каналовое излучение в аналогичных опытах представляло, как было установлено немецким физиком Е. Гольдштейном (1886), потоки положительно заряженных частиц, заряды которых были кратны заряду электрона или равны ему, но противоположны по знаку, а масса совпадала с массой атома водорода (1,67252-10 кг). Эти частицы были названы протонами (Дж. Томсон, В. Вин). В 1932 г. Дж. Чедвик при изучении ядерных реакций открыл нейтральную частицу с массой 1,67474-10 кг, которая была названа нейтроном. [c.189]

Задача была решена Дж. Чэдвиком (1891) в Кембридже, показавшим, что бериллиевое излучение состоит из частиц с массой, равной массе протона, но лишенной электрического заряда, названных нейтронами. В 1932—1933 гг. существование нейтронов было доказано Ирен и Фредериком Жолио-Кюри. [c.218]

Изучение природы испускаемых радиоактивными элементами лучей привело к замючению, что они бывают троякого вида. Одни радиоактивные элементы излучают р-частицы, представляющие собой движущиеся с колоссальными скоростями (до 290 км/сек) электроны, другие — несравненно болео массивные а-частицы с массой в 4 к,е. и зарядом +2 (принимая заряд электрона за 1). Третий вид радиоактивного излучения— улучи это кванты волнового излучения с необычайно малыми длинами волн и соответственно с необычайно высоким запасом энергии в каждом кванте. [c.124]

ФОТОН — элементарная частица с массой покоя, равной пулю. Вследствие этого Ф. всегда движется со скоростью света. Обычно обозначается у. Спин Ф. равен 1. Ф. представляет собой порцию электромагнитного излучения произвольной части спектра, напр, видимого света, рентгеновского или у-излуче-ния. Ф. наз. также квантами, в частности, световыми квантами, рентгеновскими квантами и у-кван-тами. Ф. могут исиускаться и поглощаться любыми системами, содержащими электрич. заряды или токи. Ф. радиочастотного и оптич. диапазона испускаются и поглощаются атомами и молекулами Ф. с высокой энергией (у-кванты) испускаются при распадах ядер атомов и элементарных частиц и могут вызывать расщепления ядер атомов и образование элементарных частиц. Понятие Ф. было введено в 1899 М. План-ком для объяснения раснределения энергии в спектре излучения абсолютно черного тела. Существование Ф. означает, что электромагнитные волны с частотой V излучаются и поглощаются только порциями (квантами) с энергией Лу (Л — иостоянная Планка). В 1905 А. Эйнштейн показал, что Ф. распространяются также подобно частицам с импульсом к 1с (с — скорость света). Появление в физике Ф. в качестве элементарной частицы отражает наличие корпускулярных свойств электромагнитного излучения, проявляющихся тем ярче, чем выше частота (энергия) фотонов. [c.273]

В 1921 г. американский химик У. Д. Харкинс предположил, что ядра состоят из протонов и нейтронов он использовал сло]во нейтрон для обозначения гипотетической частицы с массой, равной массе протона, но не имеющей электрического заряда. Аналогичное предположение в том же году высказал Эрнест Резерфорд. Сробщение об открытии нейтрона появилось лишь в 1932 г. это открытие сделал английский физик Джеймс Чедвик (1891). Два немецких исследователя В. Боте и Г. Беккер в 1930 г. экспериментально установили наличие сильно проницающего излучения, которое возникает при бомбардировке металлического бериллия альфа-частицами, испускаемыми радием. Боте и Беккер считали, что это излучение представляет собой гамма-лучи. Затем Фредерик Жолио (1900—1958) и его жена Ирен Жолио-Кюри (1897—1956) открыли, что излучение от бериллия при прохождении через парафин или другое вещество, содержащее водород, вызывает образование большого числа протонов. Будучи не в состоянии объяснить факт образования протонов под действием гамма-лучей, Чедвик решил выполнить серию экспериментов их результаты позволили установить, что излучение от бериллия в действительности состоит из частиц, не имеющих электрического заряда и обладающих массой, приблизительно равной массе протона. Не имея электрического заряда, нейтроны очень слабо взаимодействуют с другими материальными частицами, за исключением тех случаев, когда они подходят к ним на очень близкое расстояние, не превышающее приблизительно 5 фм (5-10 м). [c.90]

Благодаря применению метода Скобельцына в 1932 г. в составе космического излучения были открыты новые частицы, механическая масса которых в точности равна массе электрона, но обладающих в отличие от электрона положительным зарядом. Такие частицы были названы позитронами. [c.54]

Исследованиями Э. Резерфорда, а также О. Гейгера и О. Марс-деиа было установлено, что ирн прохождении а-излучения сквозь слой газа или топкую металлическую пластинку большинство а-чпетнц продолжает двигаться по прямолинейному иути, небольшая часть их отклоняется на различные углы от первоначального направления, но некоторые, очень немногие и-частицы (примерно одна из восьми тысяч) отклоняются очень сильно и даже отбрасываются назад (рис. 1). Такое резкое изменение направлепия движения а-частнц можно обт яснить только тем, что они, проникая во внутренние области атомов, наталкиваются на одноименный, т, е. положительный, и притом значительный по величине заряд и относительно большую массу. Так как, аро про,петая сквозь миллионы атомов, лишь не- [c.20]

БЕТА-ЛУЧИ (Р-лучи) — излучение, состоящее из электронов (или позитронов) и образующееся при -распаде радиоактивных изотопов. При наличии электрических зарядов Б.-л. под действием электрического и магнитного полей отклоняются от прямолинейного направления, что используется для определения отношения заряда частиц к их массе. Скорость частиц Б.-л. близка к скорости света. Б.-л. ио.чизируют газы, вызывают химические реакции, люминесценцию, действуют на фотопластинки и т. д. [c.44]

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]

СИЛЬНО проникающим излучением по сравнению с альфа- и бета-лучами, но не отклонялся в магнитном поле. Эти, а также другие эксперименты показали, что новый тип излучения имеет тот же характер, что и Х-лучи его назвали гажжа-излученпем. Разделение компонентов радиоактивного излучения можно продемонстрировать с помощью эксперимента (рис. 11-1). Радиоактивный источник помещают в маленькое углубление, высверленное в свинцовом блоке. Частицы, вылетающие из отверстия, отклоняются в магнитном поле, которое в данном случае направлено перпендикулярно странице. Так как относительная степень отклонения для альфа-и бета-частиц зависит от отношения заряда к массе у этих частиц, то для бета-частиц наблюдается значительно большее отклонение. [c.385]

В газах под действием излучения наряду с процессами первичной ионизации и возбуждением происходит вторичная ионизация, Кроме того, образующиеся ионы и электроны обладают определенной кинетической энергией. Поэтому значение средней энергии, необходимое для образования ионной пары больше, чем значение энергии ионизации, и зависит от природы газа. Для разных газов значения W различны, что дает возможность определять состав двухкомпонентной смеси. Различие в свойствах молекул разных газов еще отчетливее проявляется в различной способности их к присоединению электронов. Способность к присоединению электрона обусловлена тем фактом, что электрическое поле положительно заряженного ядра неполностью экранировано электронными оболочками, в связи с чем возникает возможность присоединения одного электрона. Получающиеся отрицательные ионы движутся в электрическом поле со значительно меньшей скоростью, чем свободные электроны. Вследствие большого сечения столкновения их с положительно заряженными ионами рекомбинация их значительно более вероятна. Аналогичным образом электроны и ионы могут присоединяться также к частицам аэрозоля. Частицы аэрозоля, имеющие большую массу, настолько медленно движутся в электрическом поле, что полностью теряют свой заряд в процессе рекомбинаций, не достигая электродов. При этом происходит уменьшение ионизационного тока в камере в соответствии с долей присоединившихся к аэрозолю ионов. [c.324]

Доказать химическим путем, что радиоактивный газ действительно фосфин, было чрезвычайно трудно, так мала была его концентрация и столь короткоживущим был изотоп фосфора, получавшийся из алюминия он претерпевал познтронный распад 15Р= °1451+р = 2,55 мин). Доказательство было получено методом химической аналогии — на раствор фосфата ЩЭ действовали алюминием в солянокислой среде. Оказалось, что выделяющийся водород (или алюминий в кислой среде) действительно восстанавливает фосфор до фосфнна. Это позволило утвердиться во мнении, что А1 в эксперименте превращается в фосфор, а непонятное излучение принадлежит нейтронам — частицам, не несущим заряда, с атомной массой, близкой к 1. [c.51]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология