Главная | Обратная связь

Виды радиоактивного распада.

В соответствии с видами радиоактивных излучений существуют несколько видов радиоактивного распада (типов радиоактивных превращений). Радиоактивному превращению подвергаются элементы, в ядрах которых слишком много протонов или нейтронов. Рассмотрим виды радиоактивного распада.

1. Альфа-распад характерен для естественных радиоактивных элементов с большим порядковым номером (т.е. с малыми энергиями связи). Известно около 160 альфа-активных видов ядер, в основном порядковый номер их более 82 (Z > 82). Альфа-распад сопровождается испусканием из ядра неустойчивого элемента альфа-частицы, которая представляет собой ядро атома гелия Не (в его составе 2 протона и 2 нейтрона). Заряд ядра уменьшается на 2, массовое число – на 4.

_Z^АХ → _Z-2 ^А-4 У + ₂ ⁴a;

₉₂ ²³⁸U →₂⁴ Не + ₉₀ ²³⁴Th;

₈₈ ²²⁶Ra→₂ ⁴He + ₈₆ ²²²Rn + γ изл.

Альфа – распад может сопровождаться выбросом гамма-квантов. Альфа – распаду подвергается более 10% радиоактивных изотопов. Альфа-частицы покидают ядро со скоростью15-20 тыс. км/ч, их кинетическая энергия составляет 1-11МэВ.

2. Бета-распад – это процесс превращения в ядре атома протона в нейтрон или наоборот с выбросом бета-частицы позитрона или электрона. Ряд естественных и искусственных радиоактивных изотопов претерпевают распад с испусканием электронов или позитронов.

а)Электронный бета-распад характерен как для естественных, так и для искусственных радионуклидов, которые имеют излишек нейтронов (т.е. в основном для тяжелых радиоактивных изотопов). Электронному бета-распаду подвергается около 46% всех радиоактивных изотопов. При этом один из нейтронов превращается в протон, а ядро испускает электрон и антинейтрино. Заряд ядра и соответственно атомный номер элемента при этом увеличивается на единицу, а массовое число остается без изменения.

При испускании β-частиц ядра атомов могут находиться в возбужденном состоянии, когда в дочернем ядре обнаруживается избыток энергии, которая не захвачена корпускулярными частицами. Этот излишек энергии высвечивается в виде гамма-квантов.

¹³⁷₅₅Cs →¹³⁷₅₆ Ва + ⁰_-1е^-+ ύ^-+ γ изл. ύ - антинейтрино

(нейтрон → протон)

⁴⁰₁₉К → ⁴⁰₂₀ Са + ⁰_-1е^-+ ύ

б) Позитронный бета-распад наблюдается у некоторых искусственных радиоактивных изотопов, у которых в ядре имеется излишек протонов. Он характерен для 11% радиоактивных изотопов, находящихся в первой половине таблицы Д.И. Менделеева (Z<45). При позитронном бета-распаде один из протонов превращается в нейтрон, заряд ядра и соответственно атомный номер уменьшается на единицу, а массовое число остается без изменений. Ядро испускает позитрон и нейтрино.

¹¹ ₆К → ¹¹₅ В + ⁰₊₁е^-+ υ; ⁰₊₁е – позитрон; υ- нейтрино

(протон → нейтрон)

в) Электронный захват. Это такой вид радиоактивного превращения, когда ядро атома захватывает электрон из ближайшего к ядру энергетического К-уровня (электронный К-захват) или реже – из L уровня. Электронный К-захват характерен для 25% всех радиоактивных ядер, но в основном для искусственных радиоактивных изотопов, расположенных в другой половине таблицы Д.И.Менделеева и имеющих излишек протонов (Z = 45 – 105).

⁶⁴ ₂₉Сu + ⁰_-1е → ⁶⁴₂₈ Ni

3. Испускание γ-излучения не является видом радиоактивного распада (при этом не происходит превращение элементов), а представляет собой поток электромагнитных волн, возникающих при альфа- и бета –распаде ядер атомов (как естественных, так и искусственных радиоактивных изотопов), когда в дочернем ядре оказывается избыток энергии, не захваченный корпускулярным излучением (альфа- и бета- частицей). Этот избыток мгновенно высвечивается в виде гамма-квантов.