Слайд 1Радиоактивность
Радиоактивность -самопроизвольное превращение атомов одного элемента в атомы других элементов, сопровождающееся
испусканием частиц и жесткого электромагнитного излучения .По -другому радиоактивность называют радиоактивным распадом.
Закон радиоактивного распада — закон, открытый Фредериком Содди и Эрнестом Резерфордом экспериментальным путём и сформулированный в 1903 году.
N = N0e λt
где N0 начальное число радиоактивных ядре при t=0 , t- время распада , λ- постоянная распада.
Слайд 2История открытия радиоактивности
Радиоактивность была открыта французским физиком Антуаном Анри Беккерелем .
Во время опыта с люминесценцией и рентгеновыми лучами ему в голову пришла мысль: не сопровождается ли всякая люминесценция рентгеновскими лучами ?Для проверки своей догадки он взял несколько соединений, в том числе одну из солей урана , фосфоресцирующую жёлто-зелёным светом. Осветив её солнечным светом, он завернул соль в чёрную бумагу и положил в тёмном шкафу на фотопластинку, тоже завёрнутую в чёрную бумагу. Через некоторое время, проявив пластинку, Беккерель действительно увидел изображение куска соли, для просвета пластинки требовались рентгеновские лучи .24 февраля 1896 года на заседании Французской академии наук он сделал сообщение «Об излучении, производимом фосфоресценцией» .
Слайд 3Альфа-распад
Альфа-распад, как правило, происходит в тяжёлых ядрах с массовым числом А ≥ 140 (хотя есть
несколько исключений). Внутри тяжёлых ядер за счёт свойства насыщения ядерных сил образуются обособленные альфа-частицы , состоящие из двух протонов и двух нейтронов. Образовавшаяся альфа-частица подвержена большему действию кулоновских сил отталкивания от протонов ядра, чем отдельные протоны. Одновременно альфа-частица испытывает меньшее ядерное притяжение к нуклонам ядра, чем остальные нуклоны. Образовавшаяся альфа-частица на границе ядра отражается от потенциального барьера внутрь, однако с некоторой вероятностью она может преодолеть его и вылететь наружу. С уменьшением энергии альфа-частицы проницаемость потенциального барьера очень быстро (экспоненциально) уменьшается, поэтому время жизни ядер с меньшей доступной энергией альфа-распада при прочих равных условиях больше.
Слайд 4Бета-распад
Беккерель доказал, что бета-лучи являются потоком электронов. Бета-распад — это проявление слабого взаимодействия.
Бета-распад — это
радиоактивный распад, сопровождающийся испусканием из ядра электрона и электронного антинейтрино
Бета-распад является внутрикулонным процессом. Бета-минус-распад происходит вследствие превращения одного из d-кварков в одном из нейтронов ядра в u-кварк; при этом происходит превращение нейтрона в протон с испусканием электрона и антинейтрино. Все типы бета-распада сохраняют массовое число ядра, поскольку при любом бета-распаде общее количество нуклонов в ядре не изменяется, лишь один или два нейтрона превращаются в протоны (или наоборот).
Слайд 5Двойной бета-распад
Наиболее редким из всех известных типов радиоактивного распада является двойной бета-распад,
он обнаружен на сегодня лишь для одиннадцати нуклидов, и период полураспада для любого из них превышает 1019 лет. Двойной бета-распад, в зависимости от нуклида, может происходить:
с повышением заряда ядра на 2 (при этом испускаются два электрона и два антинейтрино, 2β−-распад)
с понижением заряда ядра на 2, при этом испускаются два нейтрино и
два позитрона (двухпозитронный распад, 2β+-распад)
испускание одного позитрона сопровождается захватом электрона из оболочки (электрон-позитронная конверсия, или εβ+-распад)
захватываются два электрона (двойной электронный захват, 2ε-захват).
Слайд 6Гамма-распад или изомерный переход
Почти все ядра имеют, кроме основного квантового состояния, дискретный
набор возбуждённых состояний с большей энергией (исключением являются ядра 1H, 2H, 3H и 3He). Возбуждённые состояния могут заселяться при ядерных реакциях либо радиоактивном распаде других ядер. Большинство возбуждённых состояний имеют очень малые времена жизни (менее наносекунды). Однако существуют и достаточно долгоживущие состояния (чьё время жизни измеряется микросекундами, сутками или годами), которые называются изомерными, хотя граница между ними и короткоживущими состояниями весьма условна. Изомерные состояния ядер, как правило, распадаются в основное состояние (иногда через несколько промежуточных состояний). При этом излучаются один или несколько гамма-квантов; возбуждение ядра может сниматься также посредством вылета конверсионных электронов из атомной оболочки. Изомерные состояния могут распадаться также и посредством обычных бета- и альфа-распадов.