Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Закономерности и происхождение альфа- бета - и гамма-излучения, их взаимодействие с веществом




БЕТА - РАСПАД

- бета-частица (электрон).
- часто сопровождается гамма-излучением.
- может сопровождаться образованием антинейтрино
( легких электрически нейтральных частиц, обладающих большой проникающей способностью).
- обяэательно должен выполняться закон сохранения массового и зарядового числа.

Реакция бета-распада:

Физический смысл реакции:

нейтрон в ядре атома может превращаться в протон, электрон и антинейтрино,
в результате ядро излучает электрон.

Правило смещения:

Рассмотрим подробно α -, β – и γ - излучение атомных ядер. Известно более двухсот α - активных ядер, в основном это тяжёлые ядра ( ).В процессе α - распада из радиоактивного ядра испускается ядро гелия (α -частица), которое состоит из двух протонов и двух нейтронов.

α - распад возможен потому, что масса (энергия покоя) α - радиоактивного ядра больше суммы масс (суммарной энергии покоя) α - частицы и дочернего ядра, образующегося после α - распада. Избыток энергии исходного (материнского) ядра освобождается в виде кинетической энергии дочернего ядра и α - частицы. Кинетическая энергия α - частиц заключена в пределах от 4 до 8,8МэВ; скорости вылетающих α -частиц велики – от 1,4·107 до 2·107м/с. Кинетическая энергия α -частиц, испускаемых одним видом ядер имеет определенные значения. Дискретный спектр α - частиц означает, что атомные ядра обладают дискретными энергетическими уровнями.

Периоды полураспада α - излучателей изменяются в широком интервале (от 107с до 2•1017 лет). Для α - распада характерна сильная зависимость между периодом полураспада и энергией вылетающей частицы. Эта зависимость определяется эмпирическим законом Гейгера - Нэттола:

, (14.1)

где А и В – эмпирические константы, - постоянная распада, Rα- пробег α - частицы в воздухе.

β-- лучи - поток электронов, но ядро состоит из протонов и нейтронов. β-- частица не является электроном из электронной оболочки ядра, т.к. удаление электрона из оболочки (ионизация атома) не изменяет химическую природу атомов. Вылет электронов из электронной оболочки сопровождается оптическим или рентгеновским излучением, которое не обнаружено при β--распаде . При β-- распаде массовое число не меняется, а заряд ядра повышается на единицу. Это значит, что при β-- распаде общее число нуклонов постоянно, число протонов увеличивается на единицу, число нейтронов уменьшается на единицу. т.е. в ядре происходит превращение нейтрона в протон. За счет энергии, выделяющейся при этом, вне ядра возникает β-- частица (электрон).



Такое объяснение β-- распада не соответствует факту непрерывности энергетического спектра испускаемых электронов и несохранению спина (собственного механического момента) ядра.

Схема β- - распада имеет вид: .

γ - излучение представляет собой коротковолновое ЭМ излучение.Оно всегда сопровождает α - и β -распады. γ - излучение возникает при распаде атомных ядер. Оно испускается дочерним ядром, которое в момент образования оказывается возбужденным, переход его в основное состояние сопровождается испусканием γ - кванта. Наличие групп γ - квантов с различными энергиями объясняется тем, что при возвращении в основное состояние возбужденное ядро проходит ряд промежуточных состояний. γ - спектр является линейчатым, что объясняется дискретностью энергетических состояний атомных ядер.

При прохождении γ - квантов через среду они испытывают три основные виды взаимодействия: фотоэффект, эффект Комптона и процесс образования электрон - позитронных пар. Фотоэффект происходит когда мягкие γ - кванты ( кэВ) поглощаются атомами тяжелых веществ, при этом испускается электрон одной из внутренних оболочек атома, получивший всю энергию γ - кванта (Eγ). Небольшая часть этой энергии (энергия связи электрона в атоме εe) идет на отрыв электрона, а остальная переходит в кинетическую энергию Te.

.

Эффект Комптона – процесс рассеяния γ - квантов на свободных электронах. γ - квант в процессе рассеяния изменяет направление своего движения и теряет часть энергии. Избыток энергии γ - кванта передается комптоновскому электрону.





Дата добавления: 2017-01-14; Просмотров: 35; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:





studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ‚аш ip: 54.224.102.3
Генерация страницы за: 0.082 сек.