Виды распадов. Правила смещения.

З-н радиоактивного распада

Энергия связи ядер.

Свойства

Ядерное взаимодействие.

Существование ядер обусловлено взаимодействием нуклонов внутри. 4 фундаментальных взаимодействия:

1.гравитационное

2.электромагнитное. Обеспечивает связь между атомами и молекулами. носитель - фотон.

3.слабое. Отвечает за распады электромагнитных частиц. носители-электроны.

4.сильное. Обеспечивает связь нуклонов в ядре. Носители-элементарные частицы под названием (пионы -- кварки --)глюоны.

1.зарядовая независимость нуклонов, т.е. взаимодействие осуществляется как между заряж, так и между незаряж. частицами.

2.ядерные силы обладают насыщением, т.е. один нуклон в ядре может взаимодействовать с определённым кол-вом нуклонов

3.ядерные силы не явл центральными, т.е. не направлены вдоль линии, соединяющей центры тяжести взаимодействующих нуклонов.

 

m ядраменьше суммы масс составлящющих его нуклонов. Это явление называют дефектом массы.

Согласно теории относительности Эйнштейна энерия связи частиц подчиняется эакону Е =dmс² (где dm=(Zmp+Nmn)-mя -дефект масс,с - скорость света). Из уравнения следует, что каждому изменению массы частицы должно отвечать соответствующее изменение энергии. Энергия, которую необходимо затратить для разрушения ядра и разделения его на свободные нуклоны, названа энергией связиядра. Однако прочность ядра определяет не полная энергия связи, а энергия связи, приходящаяся на один нуклон, т.е. удельная энергия связи.Eуд=Eсв/А. Прочность различных ядер неодинакова. Наиболее прочными являются ядра с числом нуклонов около 60.

Радионуклиды- ядра, распад кот сопровождается излучением. В результате всех видов радиоактивных превращений количество ядер данного изотопа постепенно уменьшается. , где -число ядер, кот распались к моменту времени t.

Пусть имеется число N атомов радионуклида.
Тогда число распадающихся атомов dN за время dtпропорционально числу атомов Nи промежутку времени dt:

-означает, что число уменьш со временем

Процесс самопроизвольного распада ядер происходит по экспоненте и записывается в следующем виде:N = N₀ e^-λt,

где N₀ –количество ядер радионуклида в момент начала отсчёта времени (t=0); λ – постоянная распада, разная для различных радионуклидов; N –количество ядер радионуклида спустя время t; e –основание натурального логорифма (е-2,713….).

Іп2/ Т= λ,где Т- время, по истечении кот распадается половина исх ядер.

 

α – распад -характерен для ядер тяжёлых элементов. При α – распаде ядро атома испускает два протона и два нейтрона, связанные в ядро атома гелия. Их называют α – частицами, а такой вид радиоактивного превращения - α – распадом. Энергия α – частиц находится в пределах 1-10 МэВ. α – частица покидает ядро вследствие туннельного эффекта благодаря своим волновым св-вам

β-распад – это процесс превращения в ядре атома протона → нейтрон или нейтрона → протон с выбросом β-частиц (соответственно позитрона или электрона). Объясняется это явление тем, что для равновесия в ядре должно быть определённое сочетание количества протонов и нейтронов.

(антинейтрино)

(нейтрино-уносит часть энергии, обнаружена в 1955 году после создания яд реакторов)

β-частицы образуются в момент распада в рез-те след реакций:

- электромагнитное излусение, кот не явл самостоятельным продуктом распада,а сопровождает альфа-и бета-распады. Не описывается схемой и при нём не изменяются A и Z. Это есть поток фотонов высокой энергии. Обладает очень высокой проникающей способностью и поглощается слоем свинца в несколько см.

 

9. Радиоактивность и единицы её измерения.

Активность радионуклидаА определяется числом спонтанных ядерных превращений dNэтого нуклида за малый пром врем dt. А = dN/ dtОсновной единицей измерения активности является Беккерель(Бк). Он равен одному распаду в секунду: 1 расп /с = 1 Бк

Старой единицей является Кюри (Ки) .За 1 Ки принята активность и количество распадов за секунду в 1 грамме радия. 1 Ки =3,7 *10¹⁰ Бк

Радиоактивные вещества могут находиться в различном агрегатном состоянии, в том числе аэрозольном, взвешенном состоянии в жидкости или в воздухе. Поэтому в дозиметрической практике часто используют величину удельной, поверхностной или объёмной активности или концентрации радиоактивных веществ в воздухе, жидкости и в почве.

Удельную, объёмную и поверхностную активность можно записать соответственно в виде: А_m = А/m; А_v = А/v; А_s = А/s, где

m - масса вещества; v - объем вещества; s - площадь поверхности веще­ства. Очевидно, что:

А_m = А/m = А/sph = А_s/рh = А_v / р

А_m может быть выражена в Бк/кг или Ки/кг; А_s может быть выражена в Бк/м² ,Ки/м², Ки/км²; А_V может быть выражена в Бк/м³илиКи/м³.

Зависимость изменения активности от времени экспоненциальная, т.е. кол-во исх ядер уменьш со вр:,где Ао - А РНК в нач момент времени.; ;