Sahifa 1 Radioaktivlik, radionuklidlar va nurlanish

Radioaktivlik - ayrim nuklidlarning radioaktiv ta'sirga tushish xususiyati

yemirilish.

Bu erda radiatsiya haqida hech qanday maslahat yo'q, shuning uchun tez-tez

radioaktivlik spontan (spontan) deb tushuniladi

bitta kimyoviy elementning beqaror izotopini izotopga aylantirish

boshlang'ich soatlarning chiqishi bilan birga boshqa element

zarralar, yadrolar va qattiq elektromagnit nurlanish.

Radioaktiv transformatsiyalar strukturaning o'zgarishi bilan davom etadi,

atom yadrolarining tarkibi va energiya holati. Ular bilan birga

zaryadlangan yoki neytral zarralarning chiqarilishi yoki tutilishi va

qisqa to'lqinli elektromagnit nurlanishni chiqarish. Ispus

rad qilingan zarralar va kvantlarga radioaktiv (yoki ionizatsiya) deyiladi

va yadrolari o'z-o'zidan paydo bo'lishi mumkin bo'lgan elementlar

erkin yemirilish - radioaktiv.

Hozirda ma'lum bo'lgan 2500 nukliddan barqaror jav

faqat 271. Nuklidlarning qolgan qismi beqaror; ular burilishadi

bir yoki bir nechta ketma-ket parchalanish bilan birga keladi

barqaror nuklidlarga zarralar yoki y-kvantlar chiqarilishi bilan berilgan.

Agar energiyaning berilgan o'zgarishi bo'lsa, radioaktiv parchalanish sodir bo'ladi

iqtisodiy jihatdan foydali, ya'ni. agar boshlang'ich yadro massasi bilan yig'indisi o'rtasidagi farq bo'lsa

parchalanish mahsulotlarining massasi ijobiydir.

Radioaktivlik kontseptsiyasi mezonini aniqlash muhim muammo hisoblanadi.

tivlik, ya'ni parchalanishning minimal davomiyligi mezonidir. Vaqt

juda qisqa davlatlarning hayoti asosida belgilanadi

noaniq munosabatlar ™ V. Heisenberg:

GT ~ J = 1.5054 • 10- 27 erg • sek

(bitta)

beqaror yadroning m umrini mumkin bo'lgan bilan bog'lash

uning parchalanish energiyasining "tabiiy" deb nomlangan ushbu qiymatlari oralig'i

venoz "G.ning hayajonlangan darajasining kengligi.

Eslatib o'tamiz, energiya sathining kengligi G ga teng

atom yoki dis bilan molekulaning energiyasining noaniqligi

qat'iy bo'lmagan holatdagi Wk ning o'ziga xos energiya darajasi

statsionar. Masalan, atomdagi elektron hayajonlangan bo'lsa

holat, keyin energiya darajasining xiralashishi kengayish deyiladi

daraja AW = r. G sathining kengligining qiymati o'rtacha vaqt bilan bog'liq

45

20-bet

Bu t nisbatan tomonidan xursand holatda tizimining qolish

Heisenbergning noaniqliklari:

l ls ^ 0.658 -10-15 eV „

AE • At> b; m = At; = AE - = - ------ ------ G1 = G .

(2)

t

t (lar)

Darajaning kengligi energiya bilan taqqoslaganda juda kichik bo'lishi mumkin

uning darajasi (masalan, parchalanishdagi yadro uchun) va qiymati bilan taqqoslash mumkin

energiya darajalari orasidagi masofalar (masalan, uchun

kvant o'tish paytida neytron chiqaradigan hayajonli yadrolar).

Darajaning kengligi barcha mumkin bo'lgan ehtimolliklar yig'indisiga mutanosibdir

ushbu darajadan o'tish.

"Tabiiy" vaqt bo'yicha G qiymatini eksperimental ravishda aniqlash

radioaktiv parchalanish energiyasini tashlash va shu bilan umrini topish

m yadro.Shunday qilib, 9B yadrosining parchalanishi paytida chiqadigan protonlar energiyasining tarqalishi

asosiy holatdan (9V ^ /> + 8Ve), G = 750 eV ga to'g'ri keladi, ya'ni.

t = 9-10-19 s.

Radioaktivlik tushunchasini belgilashda uni ajratib ko'rsatish kerak

radioaktiv yadrolarning hosil bo'lish va keyingi parchalanish bosqichlarini aniqlash.

Bu erda radioaktiv yadroning uzoqroq bo'lishi muhimdir.

Zarrachaning o'tishi uchun zarur bo'lgan "xarakterli yadro vaqti" ta

bilan

tezlik

v = 109-1010

sm / s

orqali

yadro

radius

Rs10 "12 sm / s & = R / vs10'21 +10" 22 s).

Radioaktivlik spontan o'zgarish deb ta'riflanishi kerak

elementlarning emissiyasi orqali yuzaga keladigan atom yadrosi tarkibidagi o'zgarish

hayajonlangan hayot davomida asosiy holatdagi tariy zarralar yoki yadrolar

yadro reaktsiyalarida yoki metastablda berilgan birikma yadro

davlatlar. Odatda yadrolar umr bo'yi radioaktiv deb tasniflanadi

ryh 10-12 soniyadan oshadi. Katta jihatlarning mezonlari ham kam emas

marta. Ayni paytda, bu element (yoki elementar) deb aytganda

zarracha, masalan, proton) barqaror, demak uning irqiy

padni zamonaviy radiometrik usullar bilan aniqlab bo'lmadi (taxminan.)

hozirda aniqlanayotgan eng uzoq yarim umr

1020 yil).

Shunday qilib, radioaktivlik hodisalariga yadro kiradi

10-12 s dan ortiq va 1020 yildan kam davom etadigan jarayonlar.

Radioaktivlik tabiiy (kuzatilgan) ga bo'linadi

tabiiy sharoitda mavjud bo'lgan izotoplar) va sun'iy

(yadro natijasida olinadigan radionuklidlar bilan bog'liq

tezlatgichlarda va yadro reaktorlarida olib boriladigan reaktsiyalar). Prien

tabiiy va sun'iy radioaktiv o'rtasidagi farq

mavjud emas, chunki izotopning xossalari uning holatiga bog'liq emas

rivojlanish.

Radioaktiv parchalanish bilan, saqlash qonunlari amal qiladi, bilan

unga ko'ra ba'zi fizik kattaliklarning son qiymatlari emas

har qanday jarayonda yoki ma'lum bir sinfda vaqt o'tishi bilan o'zgarishi

46

21-bet

jarayonlar. Barchaga tegishli bo'lgan tabiatni muhofaza qilishning eng muhim qonunlari

Izolyatsiya qilingan tizimlar energiya tejash qonunlari, agar

harakat (impuls), burchak impulsi va elektr sifatlari

iic zaryad. Xususan, ushbu qonunlarga muvofiq elektr energiyasi

qatorni yaratish yoki yo'q qilish mumkin emas. Reaktsiyadan oldin va keyin umumiy zaryad

davom etadi, garchi u har xil yadrolar orasida turlicha taqsimlangan bo'lsa ham va

zarralar. Reaktsiyadan keyingi nuklonlar soni nuklonlar soniga teng bo'lishi kerak

reaktsiyadan oldin yangi. Coulomb energiyasi va bilan teng massalarning energiyasi

barcha reaktsiyalar va parchalanishlarda saqlanadi. Chiziqli impulsning saqlanishi

Coulomb energiyasini yadrolar, zarralar orasida taqsimlash uchun javobgardir

va / yoki elektromagnit nurlanish.

Agar massa taxminan bo'lsa, yadroning o'z-o'zidan parchalanishi mumkin

yemirilish mahsulotlari birlamchi zarrachaning massasidan kam. Ommaviy farqlar qatori

virus zarralari va parchalanadigan mahsulotlar mahsulotlar orasida taqsimlanadi

ularning kinetik energiya shaklida yemirilish. Yadro ikki bo'lakka bo'linadi

yoki undan ko'proq uchun turli xil energiya spektrlari xarakterlidir

parchalanadigan mahsulotlar. Ikki zarrachaga parchalanish holatida mahsulotlarning spektrlari

parchalanish - diskret. Yakuniy holatdagi zarralar bo'lsa

ikkitadan ko'p bo'lsa, mahsulot oralig'i uzluksiz.

Parchalanish uchun energiya va impulsning saqlanish qonunlari shakllangan

chirigan yadro bilan bog'liq koordinatalar tizimida. Bundan tashqari, shunday

energiya, massa va impulsga ega bo'lgan birliklar tizimidan foydalanadi

bir xil o'lchov (MeV). Parchalanish uchun saqlanish qonunlari

Ha:

M x = M a + e a + e b

(3)

bu erda X va A ota-ona va qiz nuklidlar, B radiatsiya, El energiya

nuklidning orqaga qaytishi, Ev radiatsiya energiyasi. Impulslarning yig'indisi

nolga teng:

0 = P A + P B

(4)

Rl = V 2M ae a = Rv = V 2M BEB

(5)

Bu erda E, M, p - zarrachaning energiyasi, massasi va impulsi.

Mahsulotlarning kinetik energiya yig'indisi farq bilan aniqlanadi

ommaviy

E a + E b = AM = M x -M a -M b ,

(6)

va kinetik energiyalarning nisbati

E a = M in

EV M A

(7)

Parchalanish mahsulotlarining kinetik energiyasi quyidagicha

„A M • Mv„ AM • M A

= ------------ it = ------------

MA + m in ;

M A + M

(8)

Oxirgi holatdagi ikkita zarracha bo'lsa, kinetik energiya

mahsulotlar noyob tarzda aniqlanadi: energiya va uchun tenglamalarning echimi

ikki zarrachaning impulsi noyobdir; energiya spektri

47