дХ
z+iҮ + _ і Р +
v,
(32.2)
мұндағы v — антинейтриноның белгіленуі. Р_-Ыдырауға мысал ретінде, три-
тийдің гелийге айналуын айтуға болады:
і Н - j H e +_і Р + v.
Р~-Ыдырау кезінде электрон, нейтронный протонға ядро ішінде өзгеру
кезінде түзіледі:
о« -+ІР +_?Р + v.
(32.3)
2. Позитронды немесе Р+-ыдырау. Р+-Ыдыраудың сызбасы:
A
ZX ^ ZJ
Y + +? p + v ,
(32.4)
мұндағы v — нейтриноның белгіленуі. Р+-Ыдыраудың мысалы ретінде ру-
бийдің нейтронға айналуын айтуға болады:
37Rb
збKr + +?P + v .
Р+-Ыдырау кезінде позитрон, протонный нейтронға ядро ішінде өзгеру
кезінде түзіледі:
+\
р
- о « + ?р + v .
(32.5)
3. Электронды немесе е-қармап алу. Радиоактивтіліктің бұл түрі атомның
ішкі электрондарының біреуін ядромен қармап алатын, нәтижесінде ядро про
тоны нейтронға айналатын түрін айтады:
Электронды қармап алу сызбасы:
/X +_,Р -»
+ v.
(32.7)
е-қармап алудың мысалы ретінде бериллийдің литийге айналуын алуға бо-
лады:
4
Be
р -*
з
Li +
V .
Қандай ішкі қабықшадан электрон тартылып алуына байланысты, кейде
ХГ-кармап алу, І-қармап алу және т.б. болып бөлінеді. Электронды кармап
алу кезінде электронды қабыкшада орындар босайды. Сондыктан радиоак-
тивтіліктің бұл түрі сипаттамалык рентгендік сәуле шығарумен қатар жүреді.
Рентгендік сәуле шығарумен электронды қармап алу табылған болатын.
Радиоактивтілік ядроның спонтанды бөлінуі, протонды радиоактивтілік
және т.б. жатады. Радиоактивтілік түсінігі кейде элементар бөлшектердің түр-
ленуіне де таралады.
32.2. РАДИОАКТИВТІ ЫДЫРАУДЫҢ НЕГІЗГІЗАҢДАРЫ.
БЕЛСЕНДІЛІК
Радиоактивті ыдырау — бұл статистикалык кұбылыс. Берілген тұраксыз
ядро қашан ыдырайтынын алдын-ала айта алмаймыз, осы кұбылыс туралы тек
кейбір болжамдар ғана жасалынады. Радиоактивті ядролардың үлкен жиынты-
ғы үшін, ыдырамаған ядроның уакытка тәуелділігін көрсететін статистикалык
зандар алуымызға болады. d/ аз уакыт аралығының өзінде б/Үядролар ыдырай-
ды. Бүл сан
dr
уакыт аралығына, сонымен катар радиоактивті ядролардың то-
лык Асанына пропорционал:
dN = - l N d t ,
(32.8)
мұндағы X — радиоактивті ядро ыдырауының пропорционалды ықтималдығы
және әртүрлі радиоактивті заттар үшін әртүрлі болып табылатын
ыдырау ту-
рақтысы.
«—» белгісі d/V
< 0
болғандыктан қойылған, өйткені ыдырамаған ра-
диоактивті ядролардың саны уакыт өте азаяды. Айнымалыларды бөліп, (32.8)
формуласын интегралдаймыз, интегралдың төменгі шегі бастапқы шарткд
сәйкес (/ = 0,
N
= УУ0;
N0 —
радиоактивті ядролардың бастапқы саны), ал жоға-
ры шектері
t
және Аағымдағы мәндеріне сәйкес келеді:
N
t
rd TV
f
^
-A d /, In
~Tr~
1
No
0
Бұл өрнекті потенциалдай отырып, келесі теңдеуді аламыз:
N = N0e-h .
(32.9)
Осы тендеу радиоактивті ьщырау заңы болып табылады: ыдырамаған ра-
диоактивті ядролардың саны, экспоненциалды заң бойынша уакытқа байла
нысты кемиді.
32.2-суретте 1 және 2 қисықтар салын-
ған, олар әртүрлі заттарға сәйкес келеді
(X, > Х2); радиоактивті ядролардың бастапқы
саны
N0
бірдей.
Тәжірибелерде көбінесе тұракты ыды-
раудың орнына радиоактивті изотоптың
баска сипаттамасын колданады —
Тжарты-
лай ыдырау периоды.
Бұл радиоактивті ядро-
лардың жартысы ыдырап кететін уакытты
береді. Демек, бұл аныктама ядроның үлкен
саны үшін нақты болып келеді. 32.2-суретте
1
және
2
кисыктары аркылы ядроның жартылай ыдырау периодын калай табу-
fa болатыны көрсетілген; кисықтар киылысқанға дейін
N J
2-ге сәйкес келетін
түзу жүргізіледі. Қиылысу нүктелерінің абциссасы Г, және Дбереді.
Т
және Д арасындағы байланысты табу үшін (32.9) тендеуге
N
=
Ng/2
және
1
=
Т. N J2
=
N0e и
қоямыз. А(-ге кыскарта және логарифмдей отырып келесі
тендеуді аламыз:
Г = 1п2Д * 0,69/Х.
(32.10)
Радиоактивті корек көздерімен жұмыс жасау кезінде, препараттан бір се-
кундта ұшып шығатын бөлшектер санын немесе ү-фотондар санын білу кажет.
Бүл сан ыдырау жылдамдығына пропорционал, сондыктан белсенділік деп
аталатын ыдырау жылдамдығы радиоактивті препараттың сипаттамасы болып
табылады:
dN
(32.8)—(32.10) тендеулерін пайдалана отырып, белсенділік үшін келесі
тәуелділіктерді аныктауға болады:
dN
А = —
= XN = XN0e~iJ,
(32.12)
N
А = — 1п2.
(32.13)
Сонымен, препарат белсенділігі үлкен болған сайын, радиоактивті ядро-
лар саны көп, жартылай ыдырау периоды аз болады. Препарат белсенділігі
уақыт бойынша экспоненциалды заң бойынша төмендейді. Белсенділік өл-
шем бірлігі —
беккерель
(Бк), белсенділік өлшем бірлігі 1 с бір ыдырау акты
болатын радиоактивті корек көздеріндегі нуклидтің белсенділігіне сәй-
кес келеді. Белсенділіктің ең көп колданылатын өлшем бірлігі
кюри
(Ки);
1 Ки = 3,7-10
10
Бк = 3,7-10
І0
с-1. Сонымен катар, жүйеге кірмейтін тағы бір өл-
шем бірлігі —
резерфорд
(Рд); 1 Рд = 10
6
Бк = 10
6
с-1. Белсенділікті сипаттау
үшін радиоактивті корек көздерінің масса бірлігіне меншікті массалык бел-
сенділік деп аталатын және изотоп белсенділігінің оның массасына катынасы
бірдей болатын шаманы енгізеді. Меншікті массалык белсенділік
беккерельдің
киллограмға
катынасымен беріледі (Бк/кг).
32.3. ИОНДАЛҒАН СӘУЛЕЛЕРДІҢ ЗАТТАРМЕН ӘСЕРЛЕСУІ
Зарядталған бөлшектер және ү-фотондар заттарда таралу кезінде олардағы
электрондар мен заттармен өзараәсерлеседі, нәтижесінде заттыңда, бөлшектің
де күйі өзгереді.
Зарядталған бөлшектердің (а және Р) затгар аркылы өткенде энергиясын
жоғалту механизмін иондалған тежелу жатады. Бұл кезде онын кинетикалык
энергиясы ортаның атомдарынын иондалуына және козуына жұмсалады.
Бөлшектердін заттармен әсерлесуі иондалудың сызыкты тығыздығымен,
заттардын сызыкты тығыздығымен, заттардын сызыкты тежегіш мүмкіншілігі-
мен және бөлшектің орташа сызыкты жүгіріп өтуімен сандык сипатталады.
Иондалудың сызықты тығыздығы і
деп зарядталған иондалушы бөлшек-
терден кұралған иондар жұптарының d/7 санынын d/ элементар кашыкгыкка
катынасын айтады:
і
=
dn/dl.
Өлшемі иондар жұптары/м.
Заттың сызықты тежелу қабіяетпилігі S
деп, зарядты иондалған бөл-
шектің заттарда
dl
элементар жолға жоғалткан d
Е
энергиясынын осы жолдың
ұзындығына катынасын айтады:
S = dE/dl.
Өлшемі — Дж/м.
Зарядталған иондалушы бөлшектін
R орташа сызықты жугіріп өтуі
осы
бөлшектін заттың бойымен өткенде иондалу мүмкіншілігін жоғалтатын. ка-
шыктыктын орта мәні болып табылады.
Иондалудың сызыкты тығыздығының ортада (ауада) а-бөлшегінін жүріп
өткен жолына тәуелділігі 32.3-суретте көрсетілген. Бөлшектің ортада козғалуы
нәтнжесінде онын энергнясы мен жы.лдамдығы кемиді. ал онын иондалуының
сызыкты тығыздығы артады. тек бөлшектен жүгіріп өту кашыктығы біткенде
ол күрт төмендейді.
/ мәнінін өсуі а-бөлшектін аз жы.лдамдығы кезінде ол атом айнатасында
уакыт өткізумен. яғни атомнын иондалуынын ыктнмалдығының жоғарылауы-
мен түсіндіріледі. Суреттен көріп отырғанымыздай табиғи радиоактивті изо
топ а-бөлшектін ауада калыпты кысым кезінде өткенде иондатудың сызыкты
тығыздығы
і
= (2 -
5
- 8) • 10*
hoh
жұптары/м.
Бір молекуланын иондатуы үшін 34 эВ энергия
кажет боғандыктан. заттын (ауанын)
S
сызыкты
тежелу кабілеггілінің шамасы 70—270 МэВ/м ара-
лығында жатады.
а-Бөлшектін орташа сызыкты жүгіріп өту ка-
шыктығы онын энергнясына тәуелді. Ауада ол
бірнеше сантиметрге, ал сүйык пен тірі ағзада *
6
л__і---- ^ 10-100 мкм-ге тен. а-Бөлшектін жылдамдығы мо-
6
R
Х,
1 0
-г леі^ яалык жьиіулык жылдамдығына дейін төмен-
детенде. ол заттан екі электронды коршап, гелий
Достарыңызбен бөлісу: |