Радиоактивность

Радиоактивность

(Состав и характеристики атомных ядер. Дефект массы и энергия связи ядра. Ядерные силы. Радиоактивное излучение и его виды. Закон радиоактивного распада. Правила смещения при радиоактивных распадах. Законы сохранения при ядерных реакциях.)

Явление радиоактивности в 1896 году обнаружил А.Беккерель. Суть ее заключалась в том, что соли урана люминесцировали без предварительного облучения светом. Причем люминесценция урана обладала удивительным свойством: лучи, излучаемые ураном, были невидимы для глаз, но действуют на фотопластинку; лучи проникают даже сквозь плотную бумагу.

Дальнейшее изучение этого явления связано с именами Пьера и Мари Склодовская-Кюри. Они установили, что кроме самого урана излучают еще радий и полоний. Резерфорд установил, что излучение состоит из трех компонент.

1). -лучи.

-лучи состоят из корпускул, интенсивность их излучения частиц в секунду. Заряд -частиц положителен и равен двум элементарным зарядам электрона . Масса -частиц оказалась равной массе иона , т.е. равна массе ядра атома гелия. Тождественность -частиц и гелия доказана прямыми опытами.

-частицы обладают большой энергией. Двигаясь в веществе, они ионизируют атомы и теряют свою энергию. Поэтому, пройдя определенный путь ‑ называемый пробегом ‑ -частицы останавливаются. Выражение для энергии -частиц можно представить как

где ‑ энергия ионизации одного атома, ‑ число ионизированных атомов. Экспериментальные измерения дают для . Такая же цифра получается и при калориметрических измерениях. Так, Кюри установил, что радия выделяет в час теплоты. Отсюда

Кроме того, было показано, что энергия -частиц представляет собой своеобразный спектр, но об этом мы подробнее остановимся дальше.

2). - лучи.

Измерения показали, что - лучи являются электронами больших энергий:

Спектр -частиц не линейчаты, а сплошной:

Средняя энергия - частиц равна примерно одной четверти от максимальной:

Величина максимальной энергии -частиц является характерной константой для данного вещества. Т.к. скорость -частиц очень велика, то все расчеты с -частицами необходимо производить по точным формулам теории относительности.

Вследствие малой массы -частицы при прохождении через вещество могут сильно рассеиваться. И траектория отдельной частицы имеет очень извилистый характер.

Кроме того, опять же вследствие малой массы, -частицы производят меньше ионизации на своем пути и глубже проникают в вещество.

3). -лучи.

Огромная проникающая способность, отсутствие отклонения в электрическом и магнитном полях указывают на их аналогию с рентгеновскими лучами. Удалось наблюдать дифракцию -лучей и определить их длину волны. Оказалось, что длина волны -лучей составляет:

Т.е. в десятки раз меньше, чем у рентгеновских лучей. Энергия -лучей составляет величину, порядка:

Дата добавления: 2014-01-11