ГЛАВА 2 ЭЛЕМЕНТЫ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ

2.1. Радиоактивные превращения

Радиоактивность - самопроизвольное превращение ядер атомов одних элементов в другие, сопровождающееся испусканием ионизирующих излучений.

Различают следующие виды радиоактивных превращений.

1. α-Распад характерен для естественных радиоактивных элементов с большими порядковыми номерами (т.е. для элементов с малыми энергиями связи). Реакция этого вида превращения может быть показана на примере распада радия:

Таким образом, α-распад приводит к уменьшению порядкового номера вещества на 2 единицы и массового числа на 4 единицы.

Закон превращения ядра при α-распаде в общем виде может быть записан следующим образом:

где X - символ исходного ядра; Y - символ ядра - продукта распада.

α-Частицы, испускаемые данным изотопом, по своей энергии или однородны, или разделяются на небольшое число групп. Ис- пускание α-частиц различной энергии ядрами одного и того же вида может происходить при различных энергетических уровнях. Поэтому при распаде могут возникать возбужденные ядра (про-

дукты распада), которые, переходя в основное состояние, испускают γ-кванты. Наблюдаемые на опыте значения энергий γ-квантов равны разности энергий соответствующих двух групп α-частиц (с учетом энергии ядра отдачи).

2. Электронный β-распад характерен как для естественных, так и для искусственных радиоактивных элементов. Этот вид радиоактивного распада может быть представлен на следующем примере:

т.е. ядро испускает электрон и при этом возникает ядро нового элемента при неизменном массовом числе. Энергетический спектр β-частиц непрерывный, так как вылет электронов сопровождается выбросом нейтрино - элементарной частицы с массой менее 1/2000 массы покоя электрона. Суммарная энергия β-частиц и нейтрино равна максимальной энергии, характерной для данного изотопа. В общем виде электронный распад может быть записан следующим образом: