Радиоактивность. Не всякое атомное ядро, состоящее из протонов и нейтронов, удерживаемых ядерными силами притяжения, может существовать неограниченно долго

Не всякое атомное ядро, состоящее из протонов и нейтронов, удерживаемых ядерными силами притяжения, может существовать неограниченно долго. Многие атомные ядра оказываются способными к самопроизвольным превращениям в другие атомные ядра. Эти превращения сопровождаются a, b, и g излучениями.

Подчеркнем, что радиоактивное излучение испускается атомными ядрами, а не их электронными оболочками. Для a-излучения это очевидно, поскольку электронная оболочка не содержит протонов и нейтронов (образующих a-частицу); для b-излучения это следует из того факта, что оно не зависит (не изменяется) от каких бы то ни было воздействий на электронные оболочки радиоактивных атомов. Бета-частицы не входят в состав ядра, но возникают в нем в про­цессе ядерного распада (благодаря превращениям нейтронов в про­тоны). a и b распады обычно сопровождаются g-излучением, которое представляет собой поток фотонов, имеющих очень высокую частоту – порядка – 10²⁰ Гц, что соответствует очень короткой длине волны – порядка 10^{-12 м. Энергия} g - фотонов имеет порядок 1 Мэв.

Очевидно, что радиоактивное излучение ведет к превращению атомов излучающего элемента в атомы другого элемента.

При испускании (b^--частицы заряд ядра увеличивается на еди­ницу, а масса практически не изменяется (ввиду малости массы b^--частицы). Следовательно, по мере b^--распада радиоактивный эле­мент превращается в другой элемент с атомным номером, на едини­цу большим, и с тем же массовым числом. Иначе говоря, при b^- -распаде элемент смещается в периодической системе на один номер вправо без изменения массового числа.

Символически это смещение записывается так:

Например,

При испускании a-частицы заряд ядра уменьшается на 2 единицы, а массовое число — на 4 единицы. Следовательно, при a -распаде элемент смещается в периодической системе на два номера влево с уменьшением массового числа на четыре единицы:

Например,

Указанные правила, определяющие смещение радиоактивного элемента в периодической системе, называют законами смещения.