РадиоактивностьСтабильные и нестабильные ядра.

Атомные ядра, состоящие из одинакового числа нуклонов при различном соотношении числа протона и нейтронов, называются изобарами. Исследования изотопного состава элементов — показали, что большинству массовых чисел в природе соответствует лишь один стабильный изобар. С массовым числом А = 10, например, в природе существует один стабильный изобар — изотоп бора . Его ближайшие изобары и оказываются нестабильными, самопроизвольно превращающимися в другие ядра.

Что же является причиной нестабильности остальных ядер изобap и в каких формах может проявляться нестабильность атомных ядер? Принцип, определяющий стабильность атомных ядер, чрезвычайно прост: устойчивыми, являются лишь, те из атомных ядер, которые обладают минимальной энергией по срав­нению со всеми ядрами, в которые данное ядро могло бы самопроизвольно превратиться.

Различие в энергии атомных ядер изобаров вызывается существованием различия в массах протона и нейтрона и нали­чием у протонов электрического заряда.

Ядра, содержащие значительно больше протонов, чем нейтро­нов, оказываются нестабильными, так как обладают избытком энергии кулоновского взаимодействия. Ядра, которые содержали бы большой избыток нейтронов над числом протонов, оказыва­ется нестабильными из-за того, что масса нейтрона больше массы протона. Увеличение массы ядра приводит к увеличению его энергии.

Ядра, обладающие избыточной энергией, могут освобож­даться от этого избытка двумя путями: либо путем самопроиз­вольного деления ядра на более устойчивые части, либо путем самопроизвольного изменения заряда на единицу, т. е. превраще­ния нейтрона в протон или протона в нейтрон. Примером превращения первого типа могут служить альфа-распад и деление ядер, второго - бета-распад, т. е. испускание ядром электро­нов или позитронов.

Деление ядер.

В 1940 г. Г. Н. Флеров и К. А. Петржак открыли еще один тип радиоактивного превращения атомные ядер — спонтанное (самопроизвольное) деление ядер. Впервые этот тип радиоактивности был обнаружен у урана.

При спонтанном делении атомное ядро без какого-либо воздействия извне делится на две части. Деление обычно происходит ни неравные части, например — ядро урана может рас­пасться на ядро бария (Z = 56) и ядро криптона (Z = 36). Под действием мощных сил электростатического отталкивания одно­именных зарядов продукты деления, называемые также ядрами-осколками разлетаются в противоположные стороны с громадными скоростями. Кинетическая энергия разлетающихся осколков составляет примерно 165 МэВ.

Элементы до урана совсем не имеют изотопов, способных к самопроизвольному делению, но для элементов за ураном этот тип радиоактивности обычен.


Загрузка...

Яндекс.Метрика Google+