Альфа распадАльфа-распадом называется самопроизвольное деление атомного ядра с числом протонов Z и нейтронов N на ?-частицу (ядро атома гелия ) и ядро-продукт. Альфа-радиоактивными являются почти исключительно ядра атомов элементов с порядковым номером Z 82. Примером альфа-радиоактивного изотопа может служить первый из открытых радиоактивных изотопов — изотоп урана.

При вылете ?-частиц из ядра число протонов в ядре уменьшается на два, и продукт альфа-распада оказывается ядром элемента с порядковым номером, на две единицы меньшим исходного; массовое число ядра-продукта меньше массового числа исходного ядра па четыре единицы.
При альфа-распаде ядра изотопа урана кинетическая энергия ?-частиц оказывается равной 4,18 МэВ: кинетическая энергия изотопа тория , испытывающего отдачу при вылете ?-частиц, составляет 0,07 МэВ.

Механизм выхода ?-частиц из ядра не укладывается в рамки обычных, классических представлений. На показан график зависимости потенциальной энергии взаимодействия ?-частиц с ядром-продуктом от расстояния между ними. Для сближения ?-частиц с ядром-продуктом нужно совершить работу против сил кулоновского отталкивания, при этом возрастает потенциальная энергия системы. При сближении до некоторого расстояния r0 действие сил ядерного притяжения превосходит действие сил кулоновского отталкивания, энергия системы уменьшается до некоторого значения U0.

По классическим представлениям, ?-частица может выйти из ядра только при передаче ядру энергии, необходимой для преодоления действия ядерных сил притяжения, т. е. равной разности U1 - U0. Однако в действительности ?-частиц покидают радиоактивные ядра без совершения работы против сил ядерного притяжения. В этом явлении обнаруживаются вол­новые свойства частиц. ?-частица проходит сквозь потен­циальный барьер так, как будто в нем есть туннель («туннельный эффект»).

Возможность для частицы, энергия которой меньше высоты потенциального барьера, преодолеть этот барьер вытекает из уравнения Шредингера. Это показали в 1928 г. независимо друг от друга М. А. Леонтович, Л. И. Мандельштам и Г. А. Гамов.

На конечном этапе распада ?-частица, не удерживаемая ядерными силами, отталкивается кулоновскими силами электростатического поля атомного ядра и приобретает кинетическую энергию порядка 4 - 9 МэВ.


Загрузка...

Яндекс.Метрика Google+