Čo je to alfa rozpad a beta rozpad? Beta-rozpad, alfa rozpad: a reakcie vzorce

Alfa a beta žiarenia sa všeobecne nazýva rádioaktívny rozpad. Tento proces, ktorý je vysielaný z jadra podatomových častice, pochádzajúce pri vysokej rýchlosti. Výsledkom je, že atóm alebo izotop môže byť transformovaný z jedného chemického prvku do druhého. Alfa a beta rozpad jadier sú charakteristické nestabilných prvkov. Tie zahŕňajú všetky atómy s náplňou číslo väčšie ako 83 a hmotnostný číslo väčšie ako 209.

Reakčná podmienky sa vyskytuje

Kaz, rovnako ako iných rádioaktívnych premien, je prirodzené a umelé. Posledný je kvôli dosiahnutiu jadro akýchkoľvek cudzích častíc. Ako alfa a beta rozpad schopný podstúpiť atóm - záleží len na tom, ako skoro dosiahne ustálený stav.

Za prirodzených podmienok dochádza k alfa a beta-mínus kaz.

In vitro prítomný neutrónu, Positron, protónu a ďalších viac vzácnych druhov rozpadov a jadrových transformáciou.

Tieto názvy dal Ernest Rutherford, ktorý študoval žiarenia.

Rozdiel medzi stabilné a nestabilné jadra

Schopnosť rozkladu závisí od stavu atómu. Tieto takzvané "stabilný" alebo non-rádioaktívny jadra charakteristické atómy Nonseparated. V teórii, pozorovanie týchto prvkov môže viesť k nekonečnu, aby konečne bola zaistená ich stabilita. Je nutné oddeliť takých nestabilných jadier, ktoré majú extrémne dlhý polčas.

Omylom, "pomalú" atóm možno považovať za stabilný. Avšak Pozoruhodným príkladom môže byť telúr, a najmä jeho izotop značkou 128, ktorý má polčas 2,2 x 10 ^24. Tento prípad nie je ojedinelý. Lantán-138 podlieha polčasom rozpadu, čo je termín 10 ¹¹ rokov. Tento termín je tridsaťkrát väčšia ako aktuálna vek vesmíru.

Podstatou rádioaktívneho rozpadu

Tento proces prebieha náhodne. Každý rozpadajúce rádionuklidových získa rýchlosť, ktorá je konštantná pre každý prípad. Miera útlmu nemožno meniť pod vplyvom vonkajších faktorov. Bez ohľadu na reakcie dôjde vplyvom obrovské gravitačné sily, u absolútnej nuly, v elektrickom a magnetickom poli, v priebehu chemickej reakcie, a tak ďalej. Ovplyvňujú proces môže byť iba priamy vplyv na vnútorný atómového jadra, ktoré je prakticky nemožné. Spontánna reakcia a závisí len na atómu, v ktorom prebieha, a jeho vnútorný stav.

Pod pojmom "rádionuklid" je bežné, keď sa odkazuje na rádioaktívny rozpad. Tí, ktorí nie sú oboznámení s tým, mali by ste vedieť, že slovo je skupina atómov, ktoré majú rádioaktívne vlastnosti, ktoré vlastní číslo hmotnosť, atómové číslo a stav energie.

Rôzne rádionuklidy používané v technických, vedeckých a ďalších oblastiach ľudskej činnosti. Napríklad zdravotné dátové prvky sú použité v diagnostike chorôb, liečbu liekmi, nástrojov a iných predmetov. Existujú dokonca aj celý rad liečebných a prognostický Radiopreparat.

Nemenej dôležité je stanovenie izotopu. Toto slovo sa označuje ako zvláštny druh atómov. Majú rovnaké atómové číslo ako konvenčné prvku, ale iný ako hmotnostným číslom. Je to spôsobené tým, tento rozdiel sumy neutrónov, ktoré nemajú vplyv na náboj ako protóny a elektróny, ale zmeny hmotnosti. Napríklad, jednoduchý vodík má celý svoj 3. To je jediný prvok, ktorého izotopy názvy boli priradené: deutérium-trícium (iba rádioaktívne) a kon. V ostatných prípadoch sú názvy sú v súlade s atómových hmotností a hlavným prvkom.

alfa rozpad

Tento typ rádioaktívnych reakcií. Charakteristika prírodných prvkov šiestej a siedmej periódy periodickej tabuľky chemických prvkov. Najmä v prípade umelých alebo transuránových prvkov.

Zložky, ktoré môžu byť alfa rozpad

Medzi kovy, pre ktoré je charakteristická rozpad zahŕňajú tórium, urán a ďalšie prvky šiestym a siedmym periódy periodickej tabuľky chemických prvkov, počítané od bizmutu. Tiež podrobiť procesu izotopov ťažkých prvkov.

Čo sa stane v priebehu reakcie?

Keď alfa rozpad začína emisiu častíc jadra, pozostávajúci z dvoch protónov a neutrónov páru. Jemné častice sa uvoľní jadro atómu hélia, s mäsovými jednotky 4 a 2 náboje.

V dôsledku toho, že je nový prvok, ktorý sa nachádza na ľavej strane oboch východiskových buniek v periodickej tabuľke. Toto usporiadanie je definovaná tým, že východiskové 2 protóny atóm stratený a s ňou - počiatočné poplatok. V dôsledku toho je hmotnosť výslednej izotop 4 hmotnostných jednotiek je znížená v porovnaní s pôvodným stavom.

príklady

Pritom z rozpadu uránu, tória tvoril. Tórium, rádium sa zdá, z toho - radón, ktorý nakoniec dáva polónium, a nakoniec - olovo. V tomto procese sú izotopy týchto prvkov, a to sami. Takto získaný urán-238, tórium-234, rádium-230, radón-236, a ďalej až k vzniku stabilného prvku. Vzorec tejto reakcie je nasledujúci:

Th-234 -> R-230 -> Rn-226 -> Po-222 -> Pb-218

Rýchlosť izolovaný alfa emisií častíc v čase od 12 do 20 tis. Km / s. Aj keď sa vo vákuu, napríklad častice by sa šíriť po celom svete na 2 sekundy, pohybujúce sa pozdĺž rovníka.

beta rozpad

Rozdiel medzi touto časticou elektrónu - v mieste výskytu. Zrútenie beta dochádza v jadre atómu a nie elektrónový oblak ju obklopujú. Najbežnejším všetkých existujúcich rádioaktívnych premien. Je možné pozorovať takmer vo všetkých aktuálne existujúcich chemických prvkov. Z toho vyplýva, že každý prvok má aspoň jeden náchylný k rozpadu izotopu. Vo väčšine prípadov sa v dôsledku rozpadu beta je beta mínus rozpad.

reakcie

Pri procese elektrónu katapultáže dôjde jadra vznikajúcich v dôsledku spontánnej konverzie neutrónu v elektrón a protón. Tak protóny Vzhľadom k vyššej hmotnosti zostávajú v jadre a elektrónu, zvanej beta-mínus častíc, pričom atóm. A pretože protóny sa zvýšil o jeden, jadro prvku sa mení vo veľkom štýle a napravo od originálu v periodickej tabuľke.

príklady

Zrútenie beta s draslík-40 prevádza ho do izotopu vápenatý, ktorý sa nachádza na pravej strane. Rádioaktívne vápnik skandium-47 sa stane 47, ktorý sa môže zmeniť v stabilnej titán-47. Vyzerá to, že beta rozpad? vzorec:

Ca-47 -> SC-47 -> Ti-47

Rýchlosť emisie beta-zväzku častíc je 0,9 krát rýchlosť 270000. km / s.

V prírode sa nuklidy beta-emitujúcich nie sú príliš veľa. Významná z nich sú pomerne malé. Príkladom je draslík-40, ktorý je v prirodzenej zmesi obsahuje iba 119/10000. Tiež prírodné beta-mínus aktívny rádionuklidy z radu významných produktov, sú alfa a beta rozpad uránu a tória.

Rozpad beta je typickým príkladom: tórium-234, čo je alfa rozpad sa prevedie protaktínium-234, a potom sa rovnakým spôsobom sa stáva urán, ale jeho ďalší izotop pod číslom 234. Táto urán-234 opäť v dôsledku alfa rozpad stáva tórium ale má iný druh. Potom tento stáva tórium-230 Radium-226, ktorý sa prevedie na radónu. A v rovnakom poradí, a to až do tálium, avšak s rôznymi beta prechodmi späť. Končí tento rádioaktívny rozpad beta vzniku stabilného olova-206. Táto transformácia má nasledujúci vzorec:

Th-234 -> Pa-234 -> U-234 -> th-230 -> R-226 -> Rn-222 -> V-218 -> Po-214 -> Bi-210 -> Pb-206

Prírodné a významné beta-aktívny rádionuklidy sú K-40 a prvky tálium uránu.

Zrútenie beta-plus

K dispozícii je tiež premena beta-plus. To je tiež nazývané Positron beta rozpad. To je vyžarované z jadrové častice nazýva pozitrón. Výsledkom je premena východiskového prvku stojaci vľavo, ktorý má menšie číslo.

príklad

Keď elektronický rozpad beta, horčíka a sodíka 23 sa stáva stabilnou izotop. Rádioaktívne európium-samárium-150 sa stane 150.

Výsledná reakčná beta rozpad môžu vytvárať + beta a beta emisie. Miera emisie častíc, v oboch prípadoch sa rovná 0,9 násobku rýchlosti svetla.

Iné rádioaktívne rozpady

Okrem týchto reakcií sú rozkladu a alfa-beta-rozpadu, vzorec, ktorý je dobre známe, existujú aj ďalšie, menej časté a typické pre umelé rádionuklidy procesy.

Neutrón rozpad. Emisie z neutrálnych častíc je 1 hmotnostné jednotky. Počas jeho jedného izotopu sa prevedie na inú s nižším hmotnostným číslom. Príkladom môže byť konverzia 9-lítia v lítium-8-5 hélia hélium-4.

Po ožiarení gama-lúčmi jód-127 izotop je stabilný izotop sa stáva značkou 126 a získava rádioaktivity.

Proton rozpad. Veľmi zriedkavé. Aj keď to nastane emisie protónov, ktorý má náboj +1 a 1 jednotku hmoty. Atómová hmotnosť sa zmenší na jednu hodnotu.

Každá rádioaktívne transformácie, najmä, rádioaktívny rozpad, sprevádzané uvoľnením energie vo forme žiarenia gama. Nazýva sa gama žiarenia. V niektorých prípadoch je röntgenové žiarenie, ktoré majú nižšiu energiu.

Gama rozpad. Predstavuje gama tok. Elektromagnetické žiarenie je tuhšia ako X-ray, ktorý sa používa v lekárstve. Výsledkom je gama žiarenie alebo energetické toky atómového jadra. Röntgenové lúče je tiež solenoid, ale vzniká z elektrónové vrstvy atómu.

Stav tachometra častice alfa

Alfa častice s hmotnosťou atómových jednotiek 4 a 2 náboje pohybujú priamočiaro. Z tohto dôvodu môžeme hovoriť o najazdených kilometrov alfa častíc.

Hodnota závisí na počiatočné dráhy a energie sa pohybuje v rozmedzí od 3 do 7 (niekedy 13) cm vo vzduchu. Hustá médium je z jednej stotiny milimetra. Takéto žiarenie nemôže preniknúť list papiera, a ľudskú kožu.

Vzhľadom k svojej vlastnej hmotnosti a náboja na častice alfa má najväčší ionizačné energiu a ničí všetko v ceste. V tomto ohľade, alfa-rádionuklidy sú najviac nebezpečné pre človeka a zvieratá, keď sú vystavené organizmu.

Penetračná schopnosť častíc beta

Vzhľadom na malé množstvo hmoty, ktorá je 1836 krát menší ako protón, a meraním záporný náboj, beta žiarenie má malý vplyv na látky, ktorými letí, ale navyše, dlhším letu. Tiež cesta častíc nie je rovný. V tejto súvislosti sa hovorí o prenikavú silu, ktorá závisí na prijatej energie.

Penetračná schopnosť beta častíc z vyskytujúce sa počas rádioaktívneho rozpadu vo vzduchu dosahuje 2,3 m v kvapalinách sa počítajú v palcoch a v pevných látkach - v zlomkoch centimeter. tkanivo žiarenie ľudskej prešiel o 1,2 cm do hĺbky. Pre ochranu proti žiareniu beta môže slúžiť ako jednoduchý vodnej vrstvy na 10 cm častíc prúdu v dostatočne vysokej energii rozkladu pri 10 MeV takmer všetky absorbuje tieto vrstvy: vzduch - 4 m. hliník - 2,2 cm; železo - 7,55 mm; viesť - 5,2 mm.

Vzhľadom k malej veľkosti častíc beta žiarenia majú nízky ionizačné výkon v porovnaní s časticami alfa. Avšak, pri požití, oni sú oveľa nebezpečnejšie ako vo vonkajšom expozícii.

Najvyššia miera rozšírenia medzi všetkými typmi žiarenia má v súčasnej dobe neutrónov a gama. Spustiť tieto žiarenia vo vzduchu niekedy dosahuje desiatok či stoviek metrov, ale s menšími ukazovateľmi ionizujúceho.

Väčšina energetických izotopy gama nepresahuje hodnotu 1,3 MeV. Občas dosiahla hodnotu 6,7 MeV. V tomto ohľade, pre ochranu proti žiareniu, ako použité vrstvy z ocele, betónu a viesť pomer útlm.

Napríklad, aby sa uvoľnili desaťnásobne kobaltu gama žiarenia vyžaduje olova hrúbky tienenia cca 5 cm, na 100-násobného utlmenie potrebná 9,5 cm ochrana betónu bolo 33 a 55 cm, a vo vode -. 70 a 115 cm.

Ionizujúce neutrónové číslo závisí na ich energetickej náročnosti.

V každom prípade je najlepší spôsob ochrany proti žiareniu sa stáva maximálny odstup od zdroja je to možné a minimálna zábava vo vysokom radiačnej oblasti.

Delenie atómy jadier

Tým, rozdelenie jadrá atómov sa rozumie spontánne alebo pod vplyvom neutróny delenie jadra na dve časti približne rovnakej veľkosti.

Tieto dve časti sú rádioaktívne izotopy prvkov od hlavnej časti tabuľky chemických prvkov. Vychádzať z medi lanthanoidy.

Počas oddeľovanie prestávky niekoľko ďalších neutrónov a tam je prebytok energie vo forme gama žiarenia, čo je oveľa viac, než je rádioaktívny rozpad. Preto, keď jedna udalosť nastane jeden rádioaktívny rozpad gama lúče, a počas aktu delenia objavia 8,10 gama kvánt. Tiež letel vedľa kusy majú väčšiu kinetickú energiu prenesie na tepelnom výkone.

Uvoľnené neutróny sú schopné vyvolanie oddeľovanie analogických párov jadra v prípade, že sa nachádzajú v blízkosti a neutróny v ňom hit.

V tejto súvislosti je tu pravdepodobnosť, že rozvetvenie, reťazovej reakcie zrýchľujúci separáciu atómových jadier a generovať veľké množstvo energie.

Keď je taká reťazová reakcia riadená, môže byť použitý pre špecifické účely. Napríklad pre vykurovanie alebo elektrické. Tieto procesy sa uskutočňujú pri elektrární a jadrových reaktorov.

Ak stratíte kontrolu reakcie, bude atómový výbuch stalo. Rovnako ako použitý v nukleárnych zbraniach.

je tam len jeden prvok in vivo - urán obsahuje len jednu štiepnym izotopom značkou 235. Je to zbraň.

V bežnom jadrovom reaktore uránu od uránu-238 pod vplyvom neutrónov formou nového izotopu No.239, a z nej - plutónia, čo je umelé a nenachádza in vivo. Tak vznikli plutónium-239 sa používa na účely zbraní. Tento proces jadrového štiepenia je podstatou všetkých jadrových zbraní a energie.

Javy, ako je alfa rozkladu a rozpadu beta, vzorec, ktorý sa vyučuje v školách, ktoré sú rozšírené v našej doby. Vzhľadom k týmto reakciám, sú jadrové elektrárne, a mnoho ďalších výroby založenej na jadrovej fyziky. Ale nezabudnite, o rádioaktivite mnoho z týchto prvkov. Pri práci s nimi potrebujú osobitnú ochranu a dodržiavanie všetkých bezpečnostných opatrení. V opačnom prípade by to mohlo viesť k nenapraviteľnému nešťastie.