(de la radioul latin - radiat și activus-eficace), conversia spontană a nucleelor atomice instabile în alte nuclee, însoțită de emisia de particule, precum și electromagnetice grele. radiații (raze X sau radiații g). Nucleele noului nuclid, care se formează ca rezultat al dezintegrării radioactive a nucleului original (radionuclid), m. stabil sau radioactiv.
Tipuri P. Cunoscut în continuare. tipuri de radioactivitate: 1) a-decay, 2) b-decay, 3) fisiune spontană a nucleelor. 4) protoni, doi protoni și doi neutroni R. 5) Degradarea P. a în două etape este însoțită de emisia de nuclei (a-particule). În acest caz, sarcina Z a nucleului inițial scade cu 2 unități (în unități de sarcină elementară) și numărul de masă A-cu 4 unități (în unități atomice de masă). Dacă Z 'și A' sunt încărcătura și numărul de masă al nucleului, atunci pentru o decădere putem formula o scurtă regulă de schimb: Z '= Z2; A '= A 4. 4. a-Rashad naib. este caracteristică nucleelor grele (Z82). Există, totuși, aprox. 20 nuclide radioactive ale REE.
Energia particulelor emise de nucleele grele este de 4-9 MeV, pentru nucleele REE 2-4.5 MeV. În cazul unei distrugeri a nucleelor într-o stare excitat, energia particulelor emise poate depăși în mod semnificativ aceste valori (așa-numitele particule cu rază lungă de acțiune). În cazuri rare, o decădere produce particule a unei energii strict definite și nu se observă nici o electromagnetică însoțitoare. radiații (radionuclizii corespunzători sunt numiți ami-emitori "pur"). Cel mai adesea, în caz de decădere, se emite un număr de valuri. grupuri de particule a, fiecare având o anumită energie, adică energie. spectrele unei dezintegrări sunt discrete. Emisia de particule a de către nucleu energiile indică prezența în acest nucleu a energiei discrete. niveluri. Energia cananelor emise de nucleu este electromagnetul. radiația este egală cu diferența dintre energiile particulelor alfa. grupuri. Când trece prin in-a, particulele a sunt frânate, consumând energie pentru ionizare și excitație a atomilor și moleculelor. Calele particulelor ve vechi sunt aproape întotdeauna rectilinie și sunt: pentru aer nu mai mare de 5-7 cm, pentru o densitate in-in nu mai mare de 10-20 microni.
b-degradare. Termenul „b-dezintegrare„combinate transformare radioactive, însoțită de emisia de nuclee atomice ale electronilor e -. care apar atunci când un neutron este transformat într-un proton (dezintegrarea b); emisia de pozitroni e +. care apar în nuclee în timpul transformării unui proton într-un neutron (b + decay); captura de electroni orbital, de multe ori cu miez K-shell (K-captare), cel puțin cu L-carcase (L-captare). Pentru b - decădere, regula de schimbare are forma: Z '= Z + 1, A' = A; la b + descompunere: Z '= Z B 1, A' = A 'pentru captura de electroni (de obicei denumit EZ): Z' = ZCH1, A „= O trăsătură caracteristică b - s b + - descompuneri este că energiile particulelor b nu sunt discrete, dar variază în mod continuu de la aproape 0 la unele maxime. valoarea E max. Când b - dezintegrarea n neutroni cu excepția p proton și electron e - este format ca o a treia particulă - b + antineutrino Când dezintegrarea unui neutron plus proton și pozitron format neutrino v: p: n + e + + v. Caracterul continuu al distribuției puterii explicată-b spectrului între electroni și pozitroni sau antineutrini și neutrino respectiv.
Energia medie a b-particule este: La fel ca în o dezintegrare, b-dezintegrarea unui singur nucleu mozhetprivodit se ridica la grupe b-particule cu diferite valori ale E max (așa numitul complex b-descompunere ..), To-ing este însoțit de emisia electromagnetică. radiații.
b - Degradarea este observată atât în nucleele ușoare cât și în cele grele. De regulă, decalajul b este caracteristic nucleelor care au un număr de neutroni în exces (în comparație cu nucleele stabile). De exemplu. în nucleele stabile ale atomilor 12C și respectiv 13C. 6 și 7 neutroni, iar pentru neutronii b-radioactivi de 14 C-8. Dimpotrivă, b + -decay este caracteristic nucleelor cu deficit de neutroni, numărul de neutroni în care este mai mic decât în nucleele atomilor stabili ai acestui element. De exemplu. în nucleul stabil 23 Na există 12 neutroni și în nucleul de neutroni Na + 10 radiați + b-radiați.
Traiectoriile b-particulelor din vecinătate sunt îndoite din cauza interacțiunii puternice a particulelor b cu carcasele electronice ale atomilor. Calea medie liberă a particulelor b din aer este de până la câteva. zeci de cm, în medii dense - de la o fracțiune de mm până la 1 cm sau mai mult. Pe măsură ce particulele b + trec prin v-in, interacțiunea are loc aproape imediat. pozitroni cu electroni, conducând la formarea a două g-quanta (anihilarea unei perechi de pozitroni-electroni). Aceste g-quanta sunt anihilare. radiații care însoțesc b + -decare.
Cu captură electronică a dispozitivelor externe. Electronii din atom (din cochilii mai mari) se mută în locuri vacante int. electroni. Energia corespunzătoare tranziției poate fi emisă sub formă de curbe caracteristice. ray radiații. Deseori, însă, energia de excitație a unui atom nu este emisă sub formă de radiație, ci este transmisă direct la unul sau mai multe. orbital electroni. Dacă energia primită de electroni este mai mare decât energia legăturii lor în atom, există o emisie de electroni Auger, care, spre deosebire de particulele b, au valori de energie discrete.
Spionajul se observă numai în nucleele elementelor grele cu Z90. În acest tip de P. sunt formate două nuclee noi cu mase aproximativ egale. Spionarea spontană este adesea însoțită de emisia de 2-3 neutroni din fiecare nucleu inițial. De asemenea, sa constatat că se întâmplă și cu o probabilitate foarte scăzută de fisiune spontană nuclee puternic asimetrice cu Z88 cu emisie de fragmente de lumină ca nuclee 14 C, 22 Na, 28 mg, și altele. O astfel de diviziune este uneori considerată ca 14 C-P. 22 Na-P. și așa mai departe. titluri. Acest tip de fisiune este un cluster R. Fisiunea spontana este notata de semnul f, de exemplu. este înregistrată fisiunea spontană a nucleelor 238 U: 238 U (f, 2n) 144 Ba, 92 Kr.
În cele mai rare cazuri, nucleele radioactive produse în mod artificial emit 1 sau 2 protoni (respectiv protoni și doi protoni RS) sau 2 neutroni (doi neutroni RS) în timpul dezintegrării. Toate tipurile de mai sus ale R. se referă la o transformare într-o singură etapă. Există, de asemenea, o dispersie Raman în două etape asociată cu emisia unei particule b și scăparea din nucleul așa- particulele întârziate (protoni, neutroni etc.) sau actul ulterior al fisiunii spontane.
Mn. nucleele radioactive sunt capabile să se supună transformării nu unei singure, ci imediat mai multe. tipuri. Astfel, 238 U nucleul simultan la o degradare și de fisiune spontană și miezul 64 Cu-b poate - -, b + dezintegrează și E. Z. În aceste cazuri indică probabilitatea de tip dezintegrare depuse (procente).
Pentru anumite nuclee într-o stare excitată (metastabilă), la trecerea la o stare stabilă, energia de excitație este emisă doar sub formă de quanta de emisie (vezi Izomerismul nucleului atomic). În același timp, compoziția nucleelor nu se schimbă, deci astfel de transformări nu aparțin, de obicei, lui R. Vezi de asemenea radiațiile ionizante, Radionuclides.
Kinetica transformărilor radioactive. Rata de decădere a nucleelor unui radionuclid dat este proporțională cu numărul real de nuclee N. Dist. R. drept în diferențial. forma are forma:
unde l.-T. numit. constanta de dezintegrare (constantă radioactivă), a cărei valoare este determinată pentru fiecare nuclid, poate varia în limite largi. Ecuația de mai sus reflectă independența decăderii unui nucleu individual de decăderea nucleelor rămase. În forma integrală de bază. legea lui R. are forma:
unde numărul inițial de nuclee, Nt este numărul de nuclee care nu s-au descompus până la momentul t. Valoarea lui l este legată de timpul de înjumătățire T1 / 2 al timpului, în timpul căruia numărul de nuclee dintr-o anumită nuclidă scade ca urmare a lui P. dublu:
Legile R. au o statistică. caracterul, este imposibil să se prezică momentul decăderii sale pentru un nucleu individual. Prin urmare, relațiile care descriu P. nu sunt îndeplinite cu strictețe. Rata dezintegrării în intervale de timp egale la o viteză medie constantă suferă fluctuații. Valoarea medie a Fluctuația pătrată a unui (deviație standard) poate fi găsit prin formula: în care numărul mediu de acte de transformare radioactive fixe pentru tot timpul de înregistrare, iar fluctuația medie pătratică (abaterea standard) numărul s1 de evenimente radioactive descompuse pe unitatea de timp = unde t - durata de măsurare) este egal cu: s1 = H considerând fluctuațiile în cazul practic toate tipurile R. nuclei rate de descreștere la diferite ext. condiții (t-turii, presiune, și așa mai departe. d.) în orice interval posibil nu este modificat. În cazul E3, valoarea lui T 1/2 este afectată într-o mică măsură de chem. factori de formă, gradul de oxidare a elementului, etc.
Unitățile R. Pentru a caracteriza sursa în care au loc transformările radioactive, utilizați noțiunea de activitate-fiz. Cantitatea care caracterizează numărul de descompuneri pe unitate de timp în sursă. Unitatea de activitate în SR-Becquerel (Bq): 1NT-activitatea radionuclidului în sursa, într-un rom 1 cu 1 degradare are loc act (dimensiune Bk-t-1). mai multe unități utilizate pe scară largă: kBq (10 martie Bq) MBq (10 iunie Bq) GBq (10 septembrie Bq) TBq (12 octombrie Bq), etc. Utilizați concepte sp .. activitate (Bq / kg), activitate molară (Bq / moli), activitate de volum (Bq / m 3), activitate de suprafață (Bq / m 2).
Unitatea non-sistemică de activitate-curie (Ki): 1 Ki-activitate a radionuclidului din sursă, în care în 1 s există 3,7
Enciclopedii chimice. - Enciclopedia Sovietică. Ed. I. L. Knunyants. 1988.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: