5-мавзу: Радиоактивлик. Радиоактивлик ходисасини моҳияти. Радиоактив емирилишнинг асосий қонунлари. Кетма-кет парчаланиш. Альфа емирилиш. Бета емирилиш. Радиоактив қатори ва трансуран элементлар. Ядроларнинг гамма нурланиши

Радиоактивлик жараёни доимо экзотермик жараён, яъни жараён энергия ажралиши билан юзага келади.
М_иC² = М_жC² + C² + Е
М_и , М_ж, М_с ядронинг тинчликдаги массаси, охирги ярд массаси узилиб чиққан зарралар энергияси, Е урилиб чиққан заррача кинетик энергияси.
Кўпгина радиоактив ядролар табиатда учрамайди, улар лаборатирияда синтез қилинади. Табиатда мавжуд бўлган ядролар: да  емирилиш бўладиган ядролардан .
Радиоактив емирилишнинг асосий қонуни
Радиоактивлик статистик ҳодиса бўлиши билан ностабил ядро қачон емирилиши маълум эмас бўлганидан статистик қонуниятларни ифодалашда эҳтимолликни қўллаш керак бўлади. Радиоактивлик емирилишни табиий статистик катталик бўлиши ядронинг бир хил емирилиш эҳтимоллиги  қўлланилади. Буни емирилиш доимийлиги дейилади.  вақтга боғлиқ емас.
Ностабил ядролар сони бўлса, бирлик вақтда емириладиган ядролар бўлади, бу радиоактивлик емирилиш активлиги дейилади. .
Емирилиш активлигининг бирлиги кюри .
; .
Емирилиш активлигининг бирлиги резерфорд ҳам мавжуд .
Емирилишнинг асосий қонуни
Масалан вақт моментида радиоактив ядролар мавжуд бўлсин, вақт моментида ўртача ядролар емирилсин, унда
бўлади, (1)
минус ишора емирилиш жараёнида радиоактив ядролар сонининг камайишини белгилай-ди.  вақтдан боғлиқ бўлмаганлиги туфайли (1) ифодани интегралласак қуйидагини ҳосил қиламиз:
бундан келиб чиқади .
бўлганда радиоактив ядролар сони бўлади. Радиактивликни қуйидагича ифодалашимиз мумкин бўлади: .
Радиоактивлик ҳодисасининг интенсивлигини ярим емирилиш даври ва ўртача яшаш вақти  билан ифодалаш мумкин. Радиоактив ядролар сони икки марта камайиши учун кетган вақтга ярим емирилиш даври деб айтилади.
бундан . Радиактивликнинг ўртача яшашвақти: .
Радиоактивлик вақтида бир ядро ҳолатидан иккинчи ядро ҳолатига ўтади, бу билан ядро ўз таркибида бўlgан ва радиоактивлик вақтида вужудга келувчи зарралар (М: алфа, протон, бета, ва ҳ.) энгил ядролар ҳамда фотонларни чиқариши мумкин. Бунинг натижасида емирилаётган ядроларнинг таркиби ёки ички энергияси ўзгаради.
Радиоактивлик табиий шароитда рўй бериб қолмай, сунъий йўл билан ҳам ҳосил қилишмумкин. Аммо иккала радиоактивлик орасида фарқ йўқ. Радиоактивлик қонунлари радиоактив изотопнинг қандай олинишига боғлиқ емас.
Радиоактивлик ядронинг ички хусусияти бўлиб, ҳар бир ядро ўзига хос емирилиштури, интенсивлигига эга. Радиоактивлик хусусияти ташқи таъсирлар (температура, босим, електр ёки магнит майдон)га боғлиқ емас. Кўпгина радиоактив ядролар нишон ядрони турли тезлаштириlgан зарралар билан бомбардимон қилишлик билан ҳосил қилинади.
Дастлабки радиоактив нурланишлар таҳлили табиий радиоактивлик вақтида алфа, бета зарралар ва қисқа тўлқинли гамма фотонлар эканлигини кўрсатди.
1939 йилда Г.Н.Флеров, К.А.Петржаклар оғир ядроларнинг (А=240) ўз-ўзидан иккита ўртача ядрога бўлинишлигини кашф етди.

Қайсики, ядроларда протонлар сони ошиб кетишса бир протон, икки протон емирилиши мумкин. Г.Ф.Флеров 1963 йили протон емирилишини кузатган.




Т_1/2= 0,1 с

Албатта, протон емирилишеҳтимолияти рақобатлашувчи алфа ва бета-емирилишларга нисбатан жуда кичик бўлади.

1984 йили Оксфорд университети ходимлари радий ядроларининг алфа зарраларга нисбатан йирик ¹⁴С ядросини нурланишини қайд қилишди

1985 йили Дубна ва Америка физиклари Не-емирилишни кашф етдилар.
Радиоактив емирилишсақланишқонунларининг бажарилишлиги билан рўй беради.
Радиоактив емирилишстатистик хусусиятга эга бўlgан жараёндир. Емирилаётган ядролардан қайси бирини қачон емирилишини айтолмаймиз. Лекин вақт бирлиги ичида нечтаси емирилишлигини аниқлашмумкин. Шунинг учун радиоактивликни емирилишеҳтимолиятига кўра ўрганишмумкин.
Радиоактив ядролар қаримайди, ёшга эга емас, емирилишинтенсивлиги вақт бирлигида емириlgан ядролар сонига боғлиқ.
Вақт бирлигида емирилаётган (дН) радиоактив ядроларнинг сони шу радиоактив ядроларнинг умумий сони Н га пропорционал. Масалан, dt вақт оралиғида дН га камаяётган бўлса,
-дN = λNdt (4.1)
бўлади. Бу ерда λ – радиоактив емирилишдоимийси, ўлчами [с^-1]^. Вақт бирлигида емирилишлар сони, нисбий камайиштезлигини ифодалайди. – манфий ишора вақт ўтиши билан радиоактив ядролар сонининг камайишини кўрсатади.
(4.1) тэнгламани ечишучун қуйидагича ёзамиз:
интегралласак
;
т=т₀ бўлганда Н=Н₀; лнН=лнC=лнН₀ Н=Н₀=C
(4.2)
(4.2) формула радиоактив емирилиш қонуни дейилади.
Бу қонунга кўра радиоактив ядро вақт ўтиши билан експоненсиал равишда камайиб боради. Формула истаlgан вақт моментида емирилишеҳтимолиятини аниқлаши мумкин. Лекин (4.2) формула радиоактив ядроларнинг емирилишинтенсивликларини бевосита таққослаб бўлмайди, аниқ физик маънога эга емас. Шу мақсадда ярим емирилиштушунчаси киритилади. Ярим емирилишдаври шундай вақтки, бу давр ичида дастлабки радиоактив ядро икки марта камаяди.
У ҳолда (4.2) ифодани ёза оламиз:
(4.3)
(4.3) ифода ярим емирилишдаври билан емирилишдоимийси орасидаги боғланишни ифодалайди.
Радиоактивлик яна ўртача яшашвақти деб аталувчи τ- катталик билан ҳам характерланади. Бирор т вақт моментида емирилмай қоlgан ядроларнинг яшашвақти т дан катта бўлади. Шу вақт моментига қадар емириlgан ядролар эса т дан кичик ёки унга тэнг яшашвақтига эга. Бундай ядролар сони
дН(т) = λН(т)dt=λН₀е^-λтdt
Ўртача яшаш вақти

τ-нинг қийматини (4.2) ифодага қўйсак
Н = Н₀е^-λт=Н₀е^-1=Н₀/е
Демак, ўртача яшашвақти радиоактив ядроларнинг е-марта камайишвақти экан.
Шундай қилиб, радиоактивликни емирилишдоимийси, ярим емирилишдаври ва ўртача яшашвақти билан характерланиши мумкин экан. Бу катталиклар ўзаро қуйидагича муносабатда: