lect8nucl (1083143), страница 3
Текст из файла (страница 3)
β -Излучение представляет собой потокr+ Bисточникбыстрыхэлектронов0+1 e0−1 e(β−− распад ) илиопыт Штерна и Герлаха 7-16— Фарадея 4-13— Франка и Герца 7-4орт 1-29освещенность 6-6основной закон динамикивращательного движения 1-16— — — поступательного движения1-9— — — релятивистской 1-27ось вращения 1-3осциллятор гармонический 5-4— квантовый 7-13+позитронов( β − распад ).(3) γ -Излучение не отклоняется электрическим и магнитным полями,обладает относительно слабой ионизирующей способностью и очень большойпроникающей способностью (например, проходит слой свинца толщиной 5 см),при прохождении через кристаллы обнаруживает дифракцию.
γ -Излучениепредставляет собой коротковолновое электромагнитное излучение с−10чрезвычайно малой длиной волны λ < 10 м и, вследствие этого, ярковыраженными корпускулярными свойствами, т.е. является потоком частиц —γ -квантов (фотонов).7. Закон радиоактивного распада.Радиоактивным распадом называется естественное радиоактивноепревращение ядер, происходящее самопроизвольно.
Ядро, испытывающеерадиоактивный распад, называется материнским; возникающее дочернееядро, как правило, оказывается возбужденным, и его переход в основноесостояние сопровождается испусканием γ -фотона. Т.о. гамма-излучение —основная форма уменьшения энергии возбужденных продуктов радиоактивныхпревращений.Самопроизвольный распад атомных ядер подчиняется законурадиоактивного распадаN = N 0 exp(−λt )где N 0 — число ядер в данном объеме вещества в начальный моментвремени t = 0 , N — число ядер в том же объеме к моменту времени t , λ —постоянная распада, имеющая смысл вероятности распада ядра за 1с иравная доле ядер, распадающихся в единицу времени.Теория радиоактивного распада основывается на двух предположениях: 1)постоянная распада не зависит от внешних условий; 2) число ядер,распадающихся за время dt пропорционально наличному числу ядер (убыль− dN числа ядер: − dN = λNdt , следовательно, закон распада получим,разделяя переменные и интегрируя выражение dN N = −λdt ).Интенсивность процесса радиоактивного распада характеризуют двевеличины: (1) период полураспада T1 2 и (2) среднее время жизни τрадиоактивного ядра.А.Н.Огурцов.
Лекции по физике.Ппар 2-24— насыщенный 2-24, 2-30— пересыщенный 2-24параксиальный пучок 6-3парамагнетики 4-23параметр деления 8-16парообразование 2-20паскаль 1-19перемещение 1-4— угловое 1-6p-n-переход 7-30период вращения 1-7— колебаний 5-2— полураспада 8-7периодическая система элементов(Д.И.Менделеева) 7-20, 7-32плавление 2-30плечо диполя 3-9— силы 1-16плотность 1-9— вероятности 7-8— электрических зарядов линейная3-3— — — поверхностная 3-3— — — объемная 3-3— электрического тока 3-22поверхностное натяжение 2-25поглощение света 6-20позитрон 8-6, 8-7показатель преломления 5-29— — абсолютный 6-2— — относительный 6-2поле 1-8— векторное 1-29— вихревое 4-10— однородное 3-10— потенциальное 1-22, 3-6— самосогласованное 7-25— скалярное 1-29— соленоидальное 4-10— стационарное 1-8поликристалл 2-27полимеры 2-28политропа 2-17полное отражение 6-2полосы равного наклона 6-10— равной толщины 6-11полупроводники 7-26— собственные 7-27— примесные 7-27поляризатор 6-22поляризация диэлектрика 3-14— света 6-21поляризованность 3-14поляроид 6-24постоянная Больцмана 1-32, 3-29— Вина 6-27— гравитационная 1-23, 1-32— магнитная 1-32, 4-4, 4-6— Планка 1-32, 6-28— распада 8-6— Ридберга 7-3— Стефана-Больцмана 1-32, 6-27— электрическая 1-32, 3-3постулаты Бора 7-3потенциал поля 1-24— — тяготения 1-24— электростатического поля 3-7потенциальная яма 7-10потенциальное поле 1-22поток вектора напряженностиэлектростатического поля 3-4— — магнитной индукции 4-11— жидкости 1-19— излучения 6-5— поля через поверхность 1-30потокосцепление 4-12— взаимной индукции 4-12— самоиндукции 4-12правила отбора 7-13, 7-16, 7-22правило Кирхгофа 3-28— левой руки 4-6— Ленца 4-14— правого винта 1-7, 4-2— сложения скоростей вклассической механике 1-25Предметный указатель8–268–7МНмагические ядра 8-5магнетон Бора 3-21— ядерный 8-4магнитная индукция 4-3магнитный момент 4-3— — электронов 4-20— поток 4-11макротоки 4-3масса 1-9— молярная 2-4— покоя протона 1-32, 3-2— — электрона 1-32, 3-2— релятивистская 1-26— фотона 6-31материальная точка 1-3маятник математический 5-5— пружинный 5-5— физический 5-6междоузельный атом 2-29мезоны 8-20мениск 2-26метод векторных диаграмм 5-3, 5-9— статистический 2-2— термодинамический 2-2— Юнга 6-9— определения вязкости Пуазейля1-22— — — Стокса 1-22метр 1-2микротоки 4-3модуль упругости 1-18— Юнга 1-18молекула 2-2молекулярный объем 2-4моль 1-2, 2-4монокристалл 2-27момент диполя электрический 3-10— импульса 1-16— — электрона механический 4-22— — — магнитный 4-21— инерции 1-14— — главный 1-14— силы 1-15мощность 1-12— электрического постоянного тока3-25— — тока активная 5-19мюон 8-20намагниченность 4-24— остаточная 4-27направление магнитного поля 4-1— электрического поля 3-4напряжение на концах участка цепи3-24— упругое 1-18напряженность поля 1-23— — магнитного 4-4— — электростатического 3-4набла-оператор 1-23, 1-30начало термодинамики первое 2-12— — второе 2-20— — третье 2-20невесомость 1-11нейтрино 8-9, 8-20нейтрон 8-2, 8-20неравенство Клаузиуса 2-19нормальные условия 2-3нуклид 8-2нуклон 8-2ньютон 1-8Ньютона первый закон 1-7— второй закон 1-9— кольца 6-10— третий закон 1-10Ооблученность 6-6объемная плотность энергии 3-20однородность времени 1-13— пространства 1-10ом 3-24оператор Гамильтона 1-23, 1-30— Лапласа 1-31оптика 6-2— волновая 6-2— геометрическая 6-2— квантовая 6-2оптическая ось 6-3— — кристалла 6-23— сила линзы 6-4оптический резонатор 7-24— центр линзы 6-3опыт Боте 6-31— Ламмерта 2-9— Резерфорда 7-2— Штерна 2-9А.Н.Огурцов.
Лекции по физике.Период полураспада T1 2 — время, за которое исходное число радиоактивных ядер в среднем уменьшается вдвое:N0= N 0 exp(−λT1 2 ) ,2ln 2 0,693T1 2 ==откудаλλСуммарная продолжительность жизни dN ядер равна t dN = tλNdt .Среднее время жизни τ для всех первоначально существовавших ядер:∞∞∞111=−=exp()τ=λλλλNtdtNttdt0∫ t exp(−λt )dt = λN 0 ∫0N 0 ∫00Активностью A нуклида в радиоактивном источнике называется числоdN= λNраспадов, происходящих с ядрами образца в 1 с: A =dtЕдиница активности — беккерель (Бк): 1Бк — активность нуклида, прикоторой за 1с происходит один акт распада.
Внесистемная единицаактивности нуклида в радиоактивном источнике — кюри (Ки): 1 Ки=3,7·1010 Бк.8. Правила смещения.При радиоактивномэлектрических зарядов:распадевыполняетсязаконсохраненияZ Яe = ∑ Zieiи закон сохранения массовых чисел:AЯ = ∑ Aiiгде Z Я e и AЯ — соответственно заряд и массовое число материнскогоядра; Z i e и Ai — соответственно заряды и массовые числа частиц,получившихся в результате радиоактивного распада.Следствием этих законов являются правила смещения, позволяющиеустановить, какое ядро возникает в результате распада данного материнскогоядра в различных типах радиоактивного распада:AA-44Z X → Z - 2Y + 2 HeAA0Z X → Z+1Y + -1 eAA0Z X → Z−1Y + +1 eгдеAZX—для α -распада−для β -распада+для β -распадаматеринское ядро, Y — символ дочернего ядра,гелия ( α -частица),0-1 e42 He— символическое обозначение электрона, а1— ядро0+1 e—позитрона — частицы с массой покоя электрона, и спином 2 , несущейположительный электрический заряд + e .Возникающие в результате радиоактивного распада ядра могут быть, всвою очередь, радиоактивными.
Это приводит к возникновению цепочки, илиряда радиоактивных превращений,заканчивающихсястабильнымЯдерная физика8–88–25элементом. Совокупность элементов, образующих такую цепочку, называетсярадиоактивным семейством.Естественно радиоактивные ядра образуют три радиоактивныхсемейства, называемых семейством урана232( 90Th )и семейством актиния235( 89 Ac ),238( 92 U ),семейством ториякоторые после цепочки α - и β 206208207распадов заканчиваются на стабильных изотопах свинца 82 Pb , 82 Pb и 82 Pb(имеющих особую устойчивость ядер, содержащих магическое число протонов— 82).
Четвертое из известных семейств — семейство нептуния,начинается от трансуранового элементапутем, и заканчивается на висмуте23793 Np ,полученного искусственным20983 Bi .9. Альфа-распад.В основном α -распад характерен для тяжелых ядер ( A > 200 , Z > 82 ).α -Распад подчиняется правилу смещения, например, распад изотопа урана23892 U23490Th238234492 U → 90Th + 2 Heприводит к образованию торияСогласно современным представлениям, α -частицы образуются внутритяжелых ядер вследствие объединения двух протонов и двух нейтронов. Такаяобразовавшаяся частица сильнее отталкивается от оставшихся протонов ядра,чем отдельные протоны. Одновременно α -частица испытывает меньшееядерное притяжения к нуклонам в ядре, чем отдельные нуклоны.Скорости вылетающих при распаде α -частиц очень велики —1,4 ÷ 2 ⋅ 10 7 м/с , что соответствует энергиям 4 ÷ 8,8 МэВ .
Опыты Резерфордапоказали, что даже имея такие скорости α -частицы не могут приблизиться кядру на расстояние, при котором начинают действовать ядерные силы иα -частиц на ядре объясняется только кулоновскимрассеяниевзаимодействием. Т.о. можно сделать вывод, что ядро окруженопотенциальным барьером, высота которого не меньше 8,8 Мэв.С другой стороны, α -частицы испускаемые ураном имеют энергию4,2 МэВ. Следовательно, α -частицы вылетают из ядра с энергией,значительноменьшевысотыпотенциальногобарьеравследствиетуннельного эффекта.Для α -частиц характерна сильная зависимость между периодомполураспада T1 2 и энергией E вылетающих частиц. Эта зависимостьопределяется законом Гейгера-Нэттола:ln λ = A + B ln RαA и B эмпирические (определяемые из опыта) константы,λ = (ln 2) T1 2 , Rα — пробег α -частицы в воздухе — расстояние, проходигдемое частицей до ее полной остановки.Т.о.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
