фізика 11 клас 06.04.2020

Тема: Радіоактивність.. Основний закон радіоактивного розпаду

1.  Правило зміщення під час   - розпаду

Знайдемо правило, відповідно до якого змінюються масове й зарядове числа ядра під час   - розпаду (випускання   - частинок).

Перетворення атомних ядер, які супроводжуються випущенням   - частинок, називаються   - розпадом.

Оскільки   - частинка є ядром Гелію, рівняння   - розпаду в загальному вигляді можна записати так:

Альфа-розпад зменшує масове число на 4, а зарядове число на 2, тобто переміщає елемент на дві клітинки до початку періодичної системи. Наприклад,  . 

2.    Правило зміщення під час β-розпаду

Під час β-розпаду ядра з нього вилітає електрон. При цьому загальне число нуклонів у ядрі залишається колишнім, тобто масове число ядра не змінюється. Заряд же ядра збільшується на e, тому що електрон заряджений негативно.

Перетворення атомних ядер, які супроводжуються випусканням β-частинок, називаються β-розпадом.

Під час β-розпаду:     

Бета-розпад не змінює масового числа, а зарядове число збільшує на 1, тобто зміщує елемент на одну клітинку ближче до кінця періодичної системи.

Наприклад,      .

Може виникнути питання: чому з ядра вилітають електрони, якщо воно складається тільки з нуклонів, тобто протонів і нейтронів? Справа в тому, що один із нейтронів ядра, випустивши електрон, перетворюється в протон.

 - розпад і β-розпад є наслідками двох законів збереження, що виконуються під час радіоактивних перетворень,— збереження електричного заряду й масового числа:

Øсума зарядів (масових чисел) продуктів розпаду дорівнює заряду (масовому числу) вихідного ядра.

Під час γ-випромінювання з ядра вилітає фотон, що не має електричного заряду. Число нуклонів при цьому не змінюється. Отже, за γ-випромінювання зарядове число ядра не змінюється, тобто ядро залишається ядром того ж самого хімічного елемента з тим самим масовим числом.

Необхідно відзначити, що під час β-розпаду, крім електрона, вилітає ще одна частинка — електронне антинейтрино  , властивості якої ми розглянемо пізніше.

.

   3.    Радіоактивні сімейства

Ядра, які виникли в результаті радіоактивного розпаду також радіоактивні. Так виникає ланцюжок радіоактивних перетворень, і ядра, пов’язані із цим ланцюжком, утворюють радіоактивний ряд або радіоактивне сімейство.

 Елементи, які становлять ланцюжок перетворень, називають радіоактивним рядом.

Перетворення тривають, поки не виникає стабільне ядро (це може відбутися після 10-15 радіоактивних перетворень).

У природі існують три радіоактивних сімейства: сімейство Урану  23892U; сімейство Торію  23290Th й сімейство Актинію 23589Ac. Сімейство Урану закінчується свинцем 20682Pb; Торію — 20882Pb; Актинію — 20782Pb. Вимірявши кількість свинцю в урановій руді, можна встановити вік цієї руди.

ЗАКРІПЛЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ

1)   Якісні питання

1.    Які з відомих вам законів збереження виконуються під час радіоактивного розпаду?

2.    Чи можна стверджувати, що під час β-розпаду з ядра вилітає електрон? Чому?

2)   Навчаємося розв'язувати задачі

1.    Визначте, ядро якого хімічного елемента X утвориться в результаті такої реакції β -розпаду:   ?

2.  Ядро ізотопу 21183Bi вийшло з іншого ядра після послідовних   - і β - розпадів. Що це за ядро?

3.  Скільки   - і β - розпадів відбувається в результаті перетворення радію-226 у свинець-206?

ЩО МИ ДІЗНАЛИСЯ НА УРОЦІ

•     Перетворення атомних ядер, які супроводжуються випущенням   - частинок, називаються   - розпадом:  .

•            Перетворення атомних ядер, які супроводжуються випусканням β-частинок, називаються β-розпадом:  .
Source: https://fizmat.7mile.net/atomna-ta-yaderna-fizika-11-klas/radioaktivni-peretvorennya.html