Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Основные типы радиоактивности
Альфа–распад – самопроизвольное испускание ядром α-частицы (4 Не). α-частицы испускают только тяжёлые ядра. Кинетическая энергия, с которой α-частицы вылетают из распадающегося ядра порядка нескольких МэВ. В воздухе пробег α-частицы при нормальном давлении составляет несколько сантиметров (их энергия расходуется на образование ионов на своём пути). Пример: Покоившееся ядро 213 Ро испустило α-частицу с энергией Кα = 8,34 МэВ. При этом дочернее ядро оказалось в основном состоянии. Найти суммарную энергию Q, освобождающуюся в этом процессе (энергию α- распада). Q = Кα+ КД , где КД – кинетическая энергия дочернего ядра. Из закона сохранения импульса: рα= рД. Учитывая, что и получаем тα. Кα = т Д.КД. Окончательно получаем: Q = Кα Кα = Кα = = 8,5 МэВ. Покидая ядро, α -частице приходится преодолевать потенциальный барьер, высота которого превосходит её энергию. Внутренняя сторона барьера обусловлена ядерными силами, а внешняя силами кулоновского отталкивания дочернего ядра. Преодоление α -частицей потенциального барьера в данных условиях происходит благодаря туннельному эффекту. Квантовая теория, учитывая волновые свойства α -частицы, «позволяет» ей с определённой вероятностью проникать сквозь такой барьер
Бета –распад (массовое число А не меняется). 1) Электронный β--распад – ядро испускает электрон и его зарядовое число Z становится (Z+1). 2) Позитронный β + -распад – ядро испускает позитрон: Z (Z – 1). 3) К–захват – ядро захватывает один из электронов К-оболочки атома и его зарядовое число становится (Z – 1). На освободившееся место в К-оболочке переходит электрон с другой оболочки, и поэтому К-захват всегда сопровождается характерным рентгеновским излучением.
Энергия β--распада: Q- = (MM – MD).c2 Энергия β+-распада: Q+ = (MM - MD + 2.me).c2 Энергия К–захватa: QK =(MM – MD).c2
При выполнении всех трёх процессов Q > 0. Энергия, выделяемая при распаде, распределяется между электроном и электронным нейтрино (νе) или электронным антинейтрино () – частицей электрически нейтральной и обладающей очень большой проникающей способностью. Существование нейтрино обусловлено необходимостью сохранения момента импульса в реакции распада. Отличительной чертой β-распада является превращение в ядре нейтрона в протон, и наоборот: (β- -распад) (β+-распад) (К–захват) Известно, что спин нейтрона, протона и электрона одинаков и равен ½. Участие в β-распаде ещё одной частицы со спином ½ (спин нейтрино равен ½) диктуется как раз законом сохранения момента импульса. Энергия, выделяющаяся при β-распаде лежит в пределах от 0,0168 МэВ до 16 МэВ. Период полураспада лет.
Гамма–распад – испускание возбуждённым ядром при переходе его в нормальное состояние с энергией от 10 кэВ до 5 МэВ. В отличие от β-распада этот процесс внутриядерный, а не внутринуклонный. γ-кванты – коротковолновое электромагнитное излучение. Изолированный свободный нуклон не может испустить или поглотить γ-квант, так как при этом были бы нарушены законы сохранения энергии и импульса. γ-излучение сопровождает α- и β-распады ядер. Это происходит в тех случаях, когда распад с переходом материнского ядра в основное состояние дочернего ядра напрямую либо маловероятен, либо запрещён правилами атбора.
Эффект Мёссбауэра –
– это явление резонансного испускания и поглощения γ-квантов ядрами атомов кристалла с отдачей, которую воспринимает не ядро, а весь кристалл в целом, не меняя своего внутреннего состояния (т.е. без возбуждения колебаний решётки). Спектры излучения атомных ядер возникают подобно спектрам излучения атомов и молекул. Атомы наиболее интенсивно поглощают электромагнитные волны частоты, соответствующей переходу из основного состояния атома в первое возбуждённое состояние. Это явление называют резонансным поглощением. Резонансное поглощение γ-кванта должно переводить ядро в возбуждённое состояние подобно тому, как поглощение света переводит в возбуждённое состояние атом или молекулу. Однако энергия и импульс γ-кванта во много раз больше, чем у фотона видимого света. По закону сохранения импульса атомное ядро при излучении γ-кванта приобретает импульс, равный импульсу излучённого γ-кванта и направленный в противоположную сторону:
, где .
У ядра появляется кинетическая энергия отдачи
, где М – масса ядра.
Тогда энергия γ-кванта
то есть энергия этого γ-кванта меньше энергии, необходимой для перевода такого же ядра из нормального состояния в возбуждённое, и резонансное поглощение γ-квантов ядрами обычно не наблюдается. Мёссбауэр открыл, что в некоторых кристаллах можно создать такие условия, при которых импульс отдачи при излучении γ-кванта сообщается не отдельному ядру, а всему кристаллу в целом. При этом изменение кинетической энергии кристалла из-за большой его массы (по сравнению с массой одного ядра) приближается к нулю, а энергия излучения γ-кванта оказывается почти в точности равной энергии перехода (Е 1 – Е0). При пропускании пучка таких γ-квантов через образец, содержащий атомные ядра того же изотопа, наблюдается резонансное поглощение. Замечательной особенностью эффекта Мёссбауэра является необычайно малая ширина спектральной линии поглощения . Это означает, что появляется возможность зарегистрировать изменение энергии γ-кванта на величину, составляющую 10-15 от его первоначального значения.
Date: 2015-05-18; view: 1382; Нарушение авторских прав |