Взаимодействие нейтронов с ядрами

Радиоактивные семейства.

Самым тяжелым стабильным изотопом является , ядро которого содержит магическое число нейтронов 126. Которому предшествует Pb с =82 (магическое число протонов), имеющий три стабильных изотопа , , .
Более тяжелые ядра радиоактивны. Чем тяжелее ядро, тем больше вероятность того, что оно -радиоактивно.
Кроме того, в природе существуют тяжелые ядра, которых >> геологического возраста земли. Самыми тяжелыми из них являются: , , . Более тяжелые к настоящему времени уже распались и могут быть получены только искусственно. Все указанные изотопы -радиоактивны.
Так как при -распаде число нуклонов меняется на 4 и в природе имеется только 4 стабильных тяжелых изотопа, то возможно существование четырех независимых цепочек. Три из них еще существуют в природе четвертый уже вымерший. Эти радиоактивные цепочки называются радиоактивными семействами:

1. 
   Семейство тория.
   

2. 
   Семейство уран-актиния (вымирающее).
   

3. 
   Семейство урана.
   

4. 
   Семейство (вымершее и восстановленное искусственно). Хотя первым его членом является , который очень быстро переходит в
   

В ядерном реакторе образуется много трансурановых нуклидов (92). Все они радиоактивны и принадлежат к одному из рассмотренных радиоактивных семейств.

Перегруженные нейтронами ядра претерпивают ^- распад. ^- - распад, сопровождается образованием дочернего ядра, в основном энергетическом состоянии в каждом случае распада, скорее составляет исключение, чем правило. Возбужденные ядра – продукты сразу же вслед за ^- - распадом переходят в основное состояние, главным образом испуская - кванты. Если энергия возбуждения велика, возможно испускание p, n или . Это процесс испускания запаздывающих частиц. Ядро в метастабильном возбужденном состоянии может иметь несколько уровней (изомерных уровней). Кроме - квантов, возбуждение ядер может сниматься испускание электронов внутренней конверсии. Эмиссия с внутренней конверсией наиболее вероятна с К-оболочки. Вакантное место очень быстро (~10^-15с) заполняется электроном с внешней оболочки с испусканием характеристического рентгеновского излучения.

Заполнение вакансий в К-оболочке обычно происходит преимущественно при переходе электрона из ближайшей  - оболочки при этом испускается квант. Но имеется возможность и безизлучательного перехода. При этом преимушественно из - оболочки испускается электрон (оже-электрон).
Еще один механизм освобождение ядра от избыточной энергии называется конверсией с образованием поры е⁺-е^-. Он происходит в поле ядра при Е^*2m_ec².