Открытие Резерфорда – альфа, бета и гамма-лучи. Гамма-излучение не меняет состава ядра и поэтому не попадает под определение радиоактивности. Двустадийность – основное понятие боровской теории ядерных реакций. Компаунд-ядра и критерий времени в определении радиоактивности.
Начнём, пожалуй, с определения. Будем называть радиоактивностью самопроизвольные превращения изотопов химических элементов, обусловленные распадом их атомных ядер.
Скажем, если ядро испускает протон, то и масса и заряд ядра уменьшатся на единицу – элемент сместится на одну клетку влево в таблице Менделеева. Испускание нейтрона не влечет такого смещения (вот почему при определении радиоактивности нужно сказать о превращениях именно изотопов, а не обязательно элементов). При вылете из ядра альфа-частицы, состоящей из двух протонов и двух нейтронов, массовое число уменьшается на четыре, а заряд на два. Есть среди радиоактивных превращений и такие, которые сопровождаются лишь изменением заряда: например, нейтрон может превратиться в протон, испустив электрон и антинейтрино.
В последних двух примерах нетрудно узнать «старейшие» виды радиоактивности. В 1989 году Эрнест Резерфорд доказал, что радиоактивное излучение урана неоднородно по составу, и выделил в нем альфа- и бета-лучи, представляющие собой, как мы знаем сегодня потоки альфа-частиц и электронов.
Известен и третий вид радиоактивного излучения – гамма-лучи. Однако сам по себе процесс гамма-излучения вряд ли имеет смысл считать видом радиоактивности – ведь испускание гамма-лучей влечет за собой изменение лишь энергетического состава ядра, но не его состава.
Скажем попутно ещё об одном ограничении, которое необходимо иметь ввиду при описании типов радиоактивности. ради ясности начнем с примера.
Возьмём два тяжелых изотопа водорода – дейтерий и тритий. Взаимодействуя друг с другом, ядра дейтерия и трития могут превратиться в альфа-частицу. такое превращение происходит в два этапа: сначала ядра дейтерия и трития сливаются в ядро изотопа гелия с массовым числом 5, а затем образовавшееся ядро распадается на альфа-частицу и нейтрон.
Двустадийность превращения является основой теории ядерных реакций, предложенной в 30-е годы Нильсом Бором. Продукт слияния первичных ядер, распад которого образует в дальнейшем конечные продукты реакции, называется промежуточным, или компаунд-ядром. В нашем примере роль компаунд-ядра играет гелий-5. Можно ли назвать это возбужденное, весьма неустойчивое ядро радиоактивным? Нет, и вот почему. Набор различных вариантов, по которым могут распадаться компаунд-ядра при достаточно больших энергиях их возбуждения, чрезвычайно многообразен. И если причислить все подобные процессы к радиоактивности, потеряет всякий смысл классификация радиоактивных распадов по виду испускаемых при распаде частиц.
По какому же признаку удобнее исключить из рассмотрения компаунд-ядра? Оказывается, что живут они очень недолго. Так, например, время жизни ядра гелия-5, которое встретилось нам в предыдущем примере, составляет 10-21 секунды. Чтобы не иметь дела с компаунд-ядрами, к радиоактивным изотопам причисляют лишь те, время жизни которых – от образования до распада – превышает 10-12 секунды.
Итак, радиоактивным распадом ядра является самопроизвольное изменение его состава, отделенное от момента образования этого ядра временем, существенно превышающим продолжительность жизни компаунд-ядра при ядерных реакциях.
————————
Спонсоры дня:
Если вы хотите привлечь новых посетителей, то самое время подумать о раскрутке сайта. Поисковые алгоритмы меняются регулярно, поэтому качественная раскрутка сайта просто необходима, если вы хотите добиться успеха в сети. Специалисты проведут аудит вашего ресурса, подберут релевантные запросы и выведут ваш сайт на первые позиции в поисковиках, тем самым показав дорогу на ваш сайт новым целевым посетителям.
—–
Середина осени, с каждым днём становится всё холоднее… К счастью есть отличное решение – Пластиковые окна Донецк помогут создать в вашем доме уютную атмосферу, а специалисты из Като Group помогут сделать правильное решение при выборе окон. Также они учтут все ваши пожелания и произведут монтаж окон в сжатые сроки, чтобы вам поскорее стало уютно. Также хотелось бы отметить доступные цены и высокое качество самих окон.