Деление ядер

Деление ядерИз существующих в природе естественных атомов только у небольшого их числа ядра могут самопроизвольно делиться на части. Эти ядра обладают значительным временем полураспада. Вследствие самопроизвольного распада половина от большого числа ядер урана — 235 распадается за 1 млрд. лет, а урана — 238 за 7 млрд. лет соответственно. Естественное содержание урана — 235 составляет примерно 0,7% от общей массы урана. Кстати, этих данных об изотопном составе урана и временах полураспада его естественных изотопов хватает, чтобы оценить возраст ядер урана, входящих в состав пород Земли. Если предположить, что в момент рождения концентрации этих ядер были примерно одинаковы, то требуется около 8 миллиардов лет, чтобы установилось наблюдаемое сейчас отношение концентрации изотопов урана 235 и 238. То есть взрывы звезд, из остатков которых впоследствии образовалась Солнечная система, произошли примерно 8 миллиардов лет назад.

Большинство радиоактивных ядер не имеют столь больших времен жизни и поэтому в естественной природе не существуют, так как если они когда-то образовались, то к настоящему времени их концентрации уменьшились до величин, которые невозможно обнаружить экспериментально.

Распадающиеся долгоживущие ядра рождают радиоактивные семейства ядер, которые, последовательно превращаясь друг в друга, являются «спутниками» или продуктами реакций распада этих долгоживущих ядер.

Возможно получение несуществующих в природе радиоактивных ядер в ходе экспериментов, в которых вещества со стабильными ядрами облучаются альфа-частицами, протонами, нейтронами или другими продуктами ядерных реакций. Такие ядра тоже могут делиться на части.

При делении ядер, входящих в состав атомов тяжелых химических элементов, получаются осколки с избыточным количеством нейтронов в ядрах. Такие ядра-продукты нестабильны и распадаются с выбрасыванием из себя нейтронов, электронов и других частиц.

Закон радиоактивного распада.

Число радиоактивных ядер, входящих в состав атомов радиоактивного вещества, зависит от времени. Если распадаются только ядра одного сорта, и продукты распада являются стабильными, то число распадов в единицу времени пропорционально общему количеству радиоактивных ядер. Коэффициент пропорциональности зависит от сорта радиоактивных ядер.

Распад ядра — это случайное событие, предсказать момент совершения которого нельзя. Можно только указать вероятность совершения этого события за определенный промежуток времени.

Если, например, период полураспада некоторого сорта ядер равен 109 лет, то для того, чтобы в эксперименте была зарегистрирована частота распадов этого сорта ядер примерно 1 в секунду, нужно, чтобы общее количество ядер этого сорта составило около 4,5 1018 штук. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта

При внешнем фотоэффекте электроны «выбиваются» из материала наружу при попадании на поверхность материала квантов света. Энергия поглощенного кванта света расходуется на то, чтобы совершить «работу выхода», а остаток энергии поглощенного кванта может быть частично или изредка полностью превращен в кинетическую энергию выбитого электрона. Связь между энергией кванта света, работой выхода и максимально возможной при этом явлении кинетической энергией выбитого электрона дается уравнением Эйнштейна