24 (Полностью все 26 лекций в пдф), страница 2

PDF-файл 24 (Полностью все 26 лекций в пдф), страница 2 Физика (60502): Лекции - 4 семестр24 (Полностью все 26 лекций в пдф) - PDF, страница 2 (60502) - СтудИзба2020-05-29СтудИзба

Описание файла

Файл "24" внутри архива находится в папке "Лекции по физике за 4 семестр". PDF-файл из архива "Полностью все 26 лекций в пдф", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "физика" из 4 семестр, которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. .

Просмотр PDF-файла онлайн

Текст 2 страницы из PDF

В основе электронногоβ-распада лежит превращение в ядре нейтрона в протон:3Семестр 4. Лекция 24.n → p + e− + ν e .Поэтому можно определить β− - распад как процесс самопроизвольного превращениянейтрона в протон внутри атомного ядра.Как показывают экспериментальные исследования, электроны, образующиеся при β−распаде, имеют широкий энергетический спектр от нуля до некоторого максимального значения. Первоначально, до открытия нейтрино, казалось, что β--распад протекает с нарушениемзакона сохранения энергии. Паули в 1932 г. выдвинул гипотезу, согласно которой при β−- распаде испускается еще одна частица, которая уносит часть энергии. Так как эта частица никаксебя не проявляла, то следовало предположить, что она электронейтральна и обладает оченьмалой массой.

Эта частица, названная Э. Ферми нейтрино, что дословно означает «маленькийнейтрон», была экспериментально обнаружена лишь в 1956 г.Установлено, что существует несколько типов нейтрино: электронное, мюонное, таулептонное и их античастицы. Тип нейтрино определяется заряженной частицей, вместе с которой нейтрино рождается и с которой взаимодействует.

β− -распад сопровождается испусканиемэлектронного антинейтрино.2. Позитронный β-распад (β+-распад). В случае позитронного β+-распада ядро испускает позитрон, в результате чего его зарядовое число Z уменьшается на единицу. Позитронный β+-распадосуществляется по схемеAA0Z X → Z −1Y + 1 e + ν e .Позитронный β+-распад сопровождается испусканием позитрона е+ и нейтрино νe, т. е. тех частиц, которые представляют собой античастицы по отношению к частицам, испускаемым приэлектронном β−-распаде . В основе β+-распада лежит превращение в ядре протона в нейтрон:p → n + e+ + ν e .Поскольку масса протона меньше массы нейтрона, то для свободного протона такой процессневозможен по энергетическим соображениям.

Однако протон, находящийся в ядре, может получать необходимую энергию от других нуклонов ядра.3. Электронный захват. Третий вид β-распада - электронный захват - представляет собой поглощение ядром одного из электронов электронной оболочки своего атома. Чаще всего поглощается электрон из К-оболочки, поэтому электронный захват называют еще К-захватом. Режепоглощаются электроны из L- или М-оболочек. В результате К-захвата происходит превращение одного из протонов ядра в нейтрон, сопровождающееся испусканием нейтрино:p + e+ → n + ν e .Схема К-захвата имеет следующий вид:A0AZ X + −1 e → Z −1Y + ν e .На освободившееся в результате К-захвата место в электронной оболочке атома могут переходить электроны из вышележащих слоев, в результате чего возникает рентгеновское излучение.Подводя итог описанию α- и β-распадов, следует отметить, что α-распад наблюдаетсятолько у тяжелых ядер и некоторых ядер редкоземельных элементов.

Напротив, β-активные ядра более многочисленны. Практически для каждого атомного номера Z существуют нестабильные изотопы, обладающие β-активностью.Спонтанное деление тяжелых ядер.Самопроизвольное деление тяжелых ядер было впервые обнаружено советскими физикамиГ.Н. Флеровым и К.А. Петржаком в 1940 г. у ядер урана.Спонтанное деление, так же как и α-распад, происходит за счет туннельного эффекта. Каки при всяком туннельном эффекте, вероятность спонтанного деления очень сильно зависит отвысоты барьера деления ∆U. Для изотопов урана и соседних с ним элементов высота барьераделения составляет ∆U ~ 6 МэВ.4Семестр 4. Лекция 24.Спонтанное деление является основным каналом распада сверхтяжелых ядер.

Осколкиделения ядер урана U и плутония Рu асимметричны по массе. С ростом массового числа распадающегося ядра осколки деления становятся более симметричными.Протонная радиоактивность.При протонной радиоактивности ядро испытывает превращения, испуская при этом одинили два протона. Протонная радиоактивность впервые была обнаружена в 1963 г.

группой советских физиков под руководством Н. Флерова.Протонная радиоактивность возможна лишь у небольшого числа искусственно получаемых легких ядер, которые характеризуются относительно короткими временами жизни и большим избытком протонов. Однако при проведении эксперимента протонную радиоактивностьочень трудно обнаружить из-за сильного фона конкурирующих α- и β+ -распадов, приводящихк образованию изотопов таких же химических элементов.Радиоактивные ряды.Ядра, возникающие в результате радиоактивных превращений, могут сами оказаться радиоактивными.

Они распадаются со скоростью, которая характеризуется их постоянной распада. Новые продукты распада, в свою очередь, могут быть радиоактивными и т. д. В итоге возникает целый ряд радиоактивных превращений.Все α- и β-радиоактивные элементы можно объединить в четыре радиоактивных ряда,или радиоактивных семейства. Каждый из членов такого ряда получается из предыдущего элемента за счет α- или β-распадов. Каждый ряд имеет своего родоначальника - ядро с наибольшим периодом полураспада. Внутри ряда массовые числа ядер А могут либо быть одинаковыми(при β-распаде), либо отличаться на число, кратное четырем (при α-распаде).Если для всех членов ряда А = 4n+С, где n - целое число, то этот ряд называется рядом(4n+С).

Выделяют три естественных радиоактивных ряда и один искусственный.Естественные ряды: ряд тория (4n) - начинается с нуклида уран 23692 U ; ряд радия (4n+2) начинается с23892U ; ряд актиния (4n+3) - начинается сстабильными изотопами свинца20882Pb ,20682Pb ,2078223592U . Все они заканчиваются различнымиPb соответственно.Искусственный ряд - ряд нептуния (4n+1) - начинается стом2098323793Np и заканчивается висму-Bi .Радиоизотопный метод датировкиДля установки возраста археологических находок, растительных и животных ископаемых остатков и минералов широко используется радиоизотопный анализ.

Он основан на постоянной долевой скорости распада слаборадиоактивных изотопов, независимой от температуры,давления и химических реакций.В определении возраста горных пород используются в основном радиоактивные ряды,начинающиеся с изотопов урана 238U - наиболее стабильного изотопа урана с периодом полураспада 4,51⋅109 лет, 235U с периодом 7,13⋅105 лет и изотопа тория 232Th с периодом 1,41⋅1010 лети заканчивающиеся различными изотопами свинца. В расплаве исходной горной породы до застывания уран и свинец разделены вследствие различия массы.

После застывания горной породы продукты распада урана оказываются перемешенными вместе с остатками урана. По количественному соотношению изотопов урана и свинца можно относительно точно установитьвремя, прошедшее с момента застывания породы.Для определения возраста растительных и животных останков и археологических находок в основном используется более короткопериодный метод - радиоуглеродный анализ. Он основывается на определении соотношения радиоактивного изотопа углерода 14С, который образуется в верхних слоях атмосферы из изотопа азота 14N под воздействием нейтронов космических лучей5Семестр 4.

Лекция 24.147N + n → 146 C + p .Радиоизотоп углерода 14C подвержен β−-распаду с периодом полураспада T1/2 = 5730±40 лет−14146 С → 7 N + e + νe .14Соотношение радиоактивного С и стабильных изотопов углерода 12С в атмосфере и вбиосфере примерно одинаково из-за активного перемешивания атмосферы, поскольку все живые организмы постоянно участвуют в углеродном обмене, получая углерод из окружающейсреды, а изотопы, в силу их химической неразличимости, участвуют в биохимических процессах практически одинаковым образом.

При радиоуглеродном анализе возраст определяется поудельной остаточной активности радиоактивного изотопа.Гамма-излучение ядер.Это излучение представляет собой коротковолновое электромагнитное излучение, испускаемое ядрами при переходе из возбужденного состояния в состояние с меньшей энергией.Поскольку ядро является квантовой системой с дискретным набором энергетических уровней,то и спектр γ-излучения также дискретен.Энергия у-квантов Еγ, испускаемых различными ядрами, лежит в диапазоне10 кэВ < Еγ < 5 МэВ.Соответствующая длина волны γ-излучения составляет 2⋅10-13 м <λ<10-10 м.Замечание. Изолированный свободный нуклон не может испустить или поглотить γ-квант, таккак при этом были бы нарушены законы сохранения энергии и импульса. Это означает, что прииспускании γ-излучения ядром γ-квант обменивается импульсом не с одним, а с несколькиминуклонами.

Таким образом, испускание γ-излучения является внутриядерным процессом.γ-излучение сопровождает α- и β-распады ядер. Это происходит в тех случаях, когдараспад с переходом материнского ядра в основное состояние дочернего ядра либо маловероятен, либо запрещен правилами отбора. Среднее время жизни ядра в возбужденном состоянииразлично для разных ядер и обычно находится в пределах 10-15 с < τ <10-7с. За это время ядропереходит на более низкий энергетический уровень, испуская при этом γ-излучение.Возможен и другой канал перехода ядра в состояние с меньшей энергией - передача избытка энергии непосредственно одному из атомных электронов. Такой процесс называетсявнутренней конверсией электронов, а сами электроны - электронами внутренней конверсии(конверсионными электронами).Конверсионный электрон (обычно это электрон К- или L-оболочки), получив энергию отядра, вырывается из атома, поскольку энергия, передаваемая ему ядром, как правило, заметнопревышает энергию связи электронов в атоме.

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5288
Авторов
на СтудИзбе
417
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее