Французский учёный Беккерель в 1896 году открыл неизвестное явление при изучении люминесценции урановых солей. Он заметил самопроизвольное излучение, действующее на фотопластину, которое ионизировало молекулы воздуха, преодолевало тонкие металлические пластины, вызывало свечение многих веществ. Дальнейшее изучение радиоактивности супругами Кюри показало, что явление свойственно иным тяжелым элементам: кроме альфа-частиц, при их распаде ядер образуются иные частицы и новые ядра. Процесс назвали радиоактивностью.
Типы радиоактивного распада
Рассмотрим виды радиоактивного распада, их особенности, отличия.
Альфа-распад
Альфа-излучение (α) обладает наименьшей энергией и проникающей способностью – почти полностью поглощается алюминиевой плёнкой толщиной 0,05 мм. Отклоняется магнитными и электрическими полевыми образованиями. Представлено потоком ядер гелия с зарядом +2e и массой, как у изотопа 24He. α-распад присущ элементам с массовым числом 52 (теллур) и более тяжёлым. Вследствие число протонов и электронов снижается на четыре, атомный номер – на два.
ZAX Z — 2A — 4Y + α(24He).
Альфа-частица преодолевает потенциальный барьер благодаря туннельному эффекту. Из-за экспоненциальной зависимости этого эффекта от высоты барьера, время полураспада α-частиц стремительно увеличивается с падением их энергии.
Для живых организмов такой тип радиоактивного распада вреден только при проникновении источника излучения в тело. В ином случае тяжелые α-частицы теряют всю энергию через пару сантиметров «путешествия» по воздуху.
Бета-распад
β-распад заключается в самопроизвольном испускании электрона с антинейтрино. В ядрах электронов нет, значит бета-лучи объясняются распадом нейтронов на антинейтрино с электроном и протоном. Последний входит в состав ядра обратно, быстрые электроны – само β-излучение. Явление характерно для ядер с множеством нейтронов.
n0 p+ + e- + ve.
β-лучи отклоняются электромагнитным полем. Ионизирующая способность излучения на два порядка (в сотню раз) ниже, чем в α-частиц, проникающая способность выше – поглощается алюминиевым листом толщиной ~2 мм (в данном случае в 40 раз). Коэффициент отражения лучей зависит от вещества и габаритов тела, с которыми они взаимодействуют.
Встречаются ядра с двойным ββ-распадом, когда их заряд снижается на две единицы.
Гамма-распад
γ-частицы – высокоэнергетическое электромагнитное излучение с длиной волны до 2*10-10 м. Обладает высоким ионизирующим воздействием, значительной проникающей способностью – преодолевает свинцовые пластины толщиной до 5 см, но с магнитными и электрическими полями не взаимодействует. Представлено потоком гамма-квантов. Наблюдается в случае распада элементарных частиц, при протекании ядерных реакций. При облучении живых тканей γ-лучами вызывает лучевую болезнь в тяжелой форме; они убивают раковые клетки, являются прекрасным мутагенным фактором.
Назовите основные виды радиоактивного распада и их различия: образующиеся частицы и их проникающую способность.
Как вы считаете, материал был полезен?