Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика
§ 215. Радиоактивный распад и радиоактивные превраще-
жүктеу/скачать 6,71 Mb. Pdf көрінісі
|
| § 215. Радиоактивный распад и радиоактивные превраще-
ния. Изучение радиоактивности убеждает нас в том, что ра- диоактивные излучения испускаются атомными ядрами ра- диоактивных элементов. Это очевидно в отношении α-частиц, так как в электронной оболочке их просто нет. Ядерное про- исхождение β-частиц доказывается химическими опытами. Если β-частицы испускаются ядрами, то β-радиоактивность должна приводить к изменению химической природы атома. В самом де- ле, β-электрон уносит из я д р а единицу отрицательного заряда, т. е. увеличивает положительный заряд ядра на единицу. Ядро будет удерживать вокруг себя уже не Z, а Z + 1 электронов; радиоактивный атом превратится в атом следующего по порядку элемента периодической системы. И действительно, химические исследования обнаружили, что в веществах, испускающих β-из- лучение, накапливаются атомы элемента с порядковым номером, на одну единицу превышающим порядковый номер β-излучателя. Испускание α-частиц также изменяет заряд ядра и потому также должно приводить к изменению химической природы ра- диоактивного атома. Это предсказание полностью подтверждает- ся опытами. Итак, испуская α- и β-излучение, атомы радиоактивного эле- мента и з м е н я ю т с я, превращаясь в атомы н о в о г о элемента.
534 Гл. XXIII. Радиоактивность В этом смысле испускание радиоактивных излучений назы- вают радиоактивным распадом. Различают α-распад — испус- кание α-частиц, и β-распад — испускание β-частиц 1 ).
цы и массу в четыре единицы, то в результате α-распада радио- активный элемент превращается в другой элемент, порядковый номер которого на две единицы меньше, а массовое число 2 ) на четыре единицы меньше. Масса β-частицы ничтожно мала по сравнению с атомной единицей массы; поэтому испускание β-частицы не изменяет массового числа ядра. Следовательно, в результате β-распада радиоактивный элемент превращается в элемент с порядковым номером, на единицу б´ ольшим и с тем же массовым числом. Эти правила, указывающие с м е щ е н и е э л е м е н т а в пе- риодической системе, вызванное распадом, называются правила-
Радиоактивный распад вызывает непрерывное уменьшение числа атомов радиоактивного элемента. В случае урана, тория и радия скорость распада настолько мала, что уменьшение числа атомов этих элементов неощутимо даже за промежуток времени в несколько лет. Существует, однако, большое число б ы с т р о- р а с п а д а ю щ и х с я радиоактивных элементов. Рассмотрим, например, β-радиоактивный изотоп в и с м у т а с массовым чис- лом 210, так называемый RaE (радий Е). RaE выделяется из радия, в котором присутствует в крайне малых количествах. Ничтожные по массе количества RaE легко обнаруживаются по интенсивному β-излучению. Измеряя периодически с помощью газоразрядного счетчика число β-частиц, испускаемых препа- ратом RaE в единицу времени, мы обнаружим, что это число постепенно уменьшается. График спадания а к т и в н о с т и 3 ) со временем приведен на рис. 388. Как видно из графика, по истечении 5 суток активность RaE равна 1/2 начальной, через 10 суток — 1/4 начальной, через 15 суток — 1/8 начальной и т. д. За каждые 5 суток активность 1 ) При детальном изучении β-распада выяснилось, что в этом процессе вместе с β-частицами излучается очень легкая нейтральная частица жүктеу/скачать 6,71 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|