Alfa bozunması ve beta bozunumu nedir? Beta çürümesi, alfa bozunumu: formül reaksiyonu

Alfa ve beta radyasyonu, genellikle radyoaktif bozunma olarak adlandırılır. Yüksek hızda menşeli, atomik parçacıkların çekirdekten yayılan bu işlem. Bunun bir sonucu olarak, bir atom veya izotop başka bir kimyasal elemanından transforme edilebilir. çekirdeklerin alfa ve beta bozunması kararsız elemanları için karakteristiktir. Bunlar, bir yükü sayısının daha büyük 83 ve bir seri numarası daha büyük 209 ile atomların tüm içerir.

Reaksiyon durumu ortaya

Çürüme, diğer radyoaktif dönüşümler gibi doğal ve yapay. Son yabancı partiküllerin çekirdek ulaşmak kaynaklanmaktadır. alfa ve atom geçmesi mümkün beta bozunumu Nasıl - Sadece kararlı duruma ulaşılır ne kadar kısa sürede bağlıdır.

doğal koşullar altında, alfa ve beta-eksi çürüme meydana gelir.

nitro Mevcut nötron pozitron, proton ve diğer daha nadir türler bozunur ve nükleer dönüşümler olarak.

Bu isimler verdi Ernest Rutherford, radyasyon inceledi.

Kararlı ve kararsız çekirdeği arasındaki fark

bozunma kabiliyeti atomunun durumuna bağlıdır. "Stabil" olarak adlandırılan veya radyoaktif olmayan çekirdek karakteristik Nonseparated atomuna sahiptir. Teorik olarak, bu elemanların gözlem sonunda stabiliteyi sağlamak için, sonsuz yol açabilir. Son derece uzun yarı ömre sahip olan bu tür dengesiz çekirdekleri ayırmak için gereklidir.

hata olarak, bir "yavaş" atom kararlı olarak alınabilir. Ancak örnek çarpıcı tellür olabilir ve daha özel olarak ise, 128 numarasıyla izotop, bir olan yarı ömrünü 2.2 x 10 ^24. Bu tek örnek değil. Lantanyum-138 10 ¹¹ yıllık bir terimdir bir yarılanma ömrü, tabidir. Bu terim evrenin şimdiki yaşından otuz kat daha fazladır.

radyoaktif bozunma özü

Bu işlem, rastgele gerçekleşir. Her durum için sabittir Her çürüyen radyonuklit hızlanır. çürüme oranı dış faktörlerin etkisi altında değiştirilemez. Ne olursa olsun reaksiyon kimyasal bir reaksiyon ve benzeri sırasında, elektrik ve manyetik alanda, mutlak sıfırda büyük yerçekimi kuvvetinin etkisi altında ortaya çıkar. Etki işlemi sadece pratik olarak imkansızdır atom çekirdeğinin, iç kısmında doğrudan bir etkisi olabilir. Spontan örneğin sadece ilerler ki burada atomu, ve iç durumuna bağlıdır.

Radyoaktif çürümeye kastedilirken "radyonüklid" yaygındır. Bunun aşina olmayan kişiler, kelime kütle numarası, atom numarası ve enerji durumunu kendi radyoaktif özelliklere sahip atom, bir grup olduğunu bilmelidir.

İnsan faaliyetinin teknik, bilimsel ve diğer alanlarda kullanılan farklı radyonüklidler. Örneğin, tıbbi veri elemanları hastalıklar, tedavi ilaçları, araçlar ve diğer öğeleri tanısında kullanılmaktadır. terapötik ve prognostik Radiopreparat bir dizi bile vardır.

Daha az önemli izotop belirlenmesidir. Bu kelime atomu, özel bir şekilde ifade edilir. Bu kütle numarasından daha aynı atom geleneksel bir unsur olarak sayıda, ancak diğer sahiptir. Bu proton ve elektronlar, ancak kilo değişikliği gibi şarj etkilemez bu fark tutarı nötronlar tarafından neden oldu. Döteryum-trityum (sadece radyoaktif) ve konsantre Örneğin, basit bir hidrojen bunların tüm 3. Bu izotoplar isimleri tahsis edilmiştir tek etken vardır. Diğer durumlarda, isimler atom ağırlıkları ve ana eleman uygundur.

Alfa çürüme

Radyoaktif reaksiyonlar Bu tip. altıncı ve kimyasal elementlerin periyodik tablosunun yedinci süre doğal elemanlarının karakteristik. yapay veya transuranik elemanlar için özellikle.

alfa bozunması olabilir Bileşenleri

karakteristik bir sönüm toryum, uranyum ve bizmut sayma kimyasal elementlerin periyodik tablosunun altıncı ve yedinci dönemin diğer elemanları arasında, kendisi için metaller arasında. Ayrıca ağır elementlerin izotoplarının işlemine tabi tutuldu.

Ne reaksiyon sırasında olur?

alfa bozunması iki proton ve nötronların çiftinden oluşan çekirdek parçacıklarının emisyonu sınırlandırmaya başlar. Şeffaf kütle birimi 4 ve 2 şarj ile, bir helyum atomu parçacık çekirdeği serbest bırakılır.

Bunun bir sonucu olarak, periyodik tabloda iki başlangıç hücre sol tarafında yer alan yeni bir eleman vardır. İlk şarj - Bu düzenleme, başlangıç 2 proton atomu kayıp ve bununla tanımlanır. Bunun bir sonucu olarak, izotop 4 kütle birimleri elde edilen kütle orijinal durumuna kıyasla azaltılır.

örnekler

uranyum çürüme bu sırasında, toryum kurdu. Toryum, Radyum ondan görünüyor - kurşun - sonunda polonyum verir ve sonunda radon. Bu süreçte orada bu elemanların izotopları vardır ve değil kendilerini. Bu nedenle, uranyum-238, toryum-234, Radyum-230, Radon-236 elde edilir ve ilgili sabit elemanın görünümü kadar. aşağıdaki gibi, bu reaksiyonun formülü şöyledir:

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

12 ila 20 bin. Km / sn zamanda Hız izole alfa parçacığı yayılması. Vakum altında iken, bu tür bir tanecik ekvator boyunca hareket eden, 2 saniye küre daire var olacaktır.

Beta bozunumu

Elektronun bu parçacık arasındaki fark - oluşum yerinde. beta çöküşü atomu olup onu çevreleyen elektron bulutu çekirdeği meydana gelir. Varolan tüm radyoaktif dönüşümler en yaygın. Neredeyse tüm halen mevcut kimyasal elementlerin görülebilir. Buradan her eleman izotopunun çürümeye yatkın en az birine sahiptir izler. Beta çürümesi sonucunda çoğu durumda, Beta eksi çürüme yoktur.

reaksiyon

Elektron ejeksiyon prosesi bir elektron ve bir proton bir nötronun kendiliğinden dönüşümü nedeniyle ortaya çıkan çekirdek olduğu zaman. Bu nedenle daha büyük kütlesi nedeni ile protonlar atomu bırakarak beta eksi parçacık çekirdekte ve elektron, kalır. protonlar birer arttı çünkü, elemanın çekirdeği büyük bir şekilde ve periyodik tablodaki orijinal sağında değişiyor.

örnekler

potasyum-40 ile beta çökmesi sağda yer alan kalsiyum izotop haline dönüştürür. Radyoaktif kalsiyum Skandiyum-47 kararlı bir titanyum-47 dönüşebilir 47 haline gelir. Bu bir beta çürüme benziyor? formül:

Ca-47 -> Sc-47 -> Ti-47

Beta-parçacık ışınının emisyon oranı 270 bin. km / sn 0.9 katıdır.

Doğada, beta yayan nuclides çok fazla değildir. Bunların önemli oldukça küçüktür. Sözgelimi, bir potasyum-40, doğal bir karışım içinde sadece 119/10000 içerir. Aynı zamanda, önemli bir dizi ürün doğal p-eksi-aktif radyonüklidler uranyum ve toryumun alfa ve beta bozunması bulunmaktadır.

Ve daha sonra aynı şekilde bozunma protaktinyum-234 dönüştürülür alfa toryum-234, uranyum olur, fakat alfa bozunması için tekrar sayısı 234 Bu uranyum-234 göre diğer izotop toryum olur: Parçalanma p tipik bir örnektir ancak farklı bir tür vardır. Daha sonra, bu radon dönüştürülür toryum-230 Radyum-226, olur. Ve aynı sırayla, talyum kadar sadece arka farklı beta geçişleri ile. kararlı kurşun-206 ortaya çıkması bu radyoaktif beta çürümesini sona erdirir. Bu dönüşüm, aşağıdaki formüle sahiptir:

Th-234 -> Pa-234 -> U-234 -> Th-230 -> Ra-226 -> Rn-222 -> At-218 -> Po-214 -> Bi-210 -> Pb-206

Doğal ve önemli beta aktif radyonüklidler, K-40 ve uranyum talyum unsurlarıdır.

Beta-artı çöküşü

bir beta-artı dönüşüm de bulunmaktadır. Ayrıca pozitron beta bozunumu denir. Bir pozitron adı çekirdek partikül yayılır. Sonuç daha küçük bir sayıda sol ayakta başlangıç elemanının bir dönüşüm vardır.

örnek

elektronik bir beta bozunması, magnezyum, sodyum 23 sabit izotop hale gelir. Radyoaktif öropyum samaryum-150 150 olur.

Elde edilen reaksiyon beta bozunması beta ve beta emisyonu + oluşturabilir. ışık 0.9 katı hızına eşit iki durumda da partikül emisyonunun oranı.

Diğer radyoaktif bozunumu

Yanı sıra, ayrışma ve alfa-beta-bozunması gibi reaksiyonlar, iyi bilinen formül, suni radyonüklidler işlemleri için daha az yaygın ve tipik diğer vardır.

Nötron çürüme. nötr partiküllerin, emisyon 1 kütle birimi vardır. onun tek izotop sırasında daha düşük kütle numarasına sahip başka dönüştürülür. Bir örnek helyum-4 lityum 8-5 helyum içinde 9-lityum dönüştürülmesi olur.

iyodin-127 izotopu gama ışınlarının maruz bırakıldığında bir izotop numarası 126 olur ve radyoaktivite elde olup.

Proton çürüme. Çok nadir. proton +1 bir yüke sahip olan emisyonu ve kütle 1 ünite meydana gelirken. Atom ağırlığı tek değerinden daha küçük hale gelir.

Gama ışınları şeklinde enerjinin serbest eşliğinde, özellikle radyoaktif bozunma herhangi bir radyoaktif dönüşüm,. Bu gama-ışınları denir. Bazı durumlarda, bir alt enerjiye sahip X-ışını radyasyonu yoktur.

Gama çürüme. Bu gama ışını akısını temsil eder. Elektromanyetik radyasyon tıpta kullanılan X-ışınını daha serttir. Sonuç gama ışınları veya atom çekirdeğinin enerji akıları olduğunu. X-ışınları, aynı zamanda bir solenoid, ancak atomun elektron kabuklarının doğmaktadır.

Mil alfa parçacıkları

Bir atom birimi 4 ve kütle 2 şarj ile Alfa parçacıkları doğrusal hareket eder. Bu nedenle, biz alfa parçacıklarının kilometre bahsedebiliriz.

değeri ilk yol bağlıdır ve enerji hava içinde 3 ila 7 (bazen 13) cm arasında değişir. yoğun orta bir milimetrenin yüzde biri değil. Bu tür radyasyon, bir kağıt tabaka ve insan cilt nüfuz edemez.

Çünkü kendi ağırlığı ve alfa parçacığın yükünün onların yolunda en büyük güce iyonlaştırıcı ve tahrip her şeye sahiptir. organizmaya maruz bu bağlamda, alfa-radyonüklidler, insan ve hayvanlar için çok tehlikelidir.

beta parçacıklarının nüfuz etme kabiliyeti,

Nedeniyle 1836 kez protondan daha küçük ve negatif yüke ölçme küçük kütle sayıya, beta radyasyon uçar geçtiği maddenin, ama dahası, uzun uçuşta etkisi azdır. Aynı zamanda, parçacık yolu düz değildir. Bu bağlamda, aldığı enerjiye bağlıdır nüfuz gücü, bahsediyor.

santimetrenin fraksiyonlarında - havada radyoaktif bozunma sırasında meydana gelen beta parçacıklarının nüfuz etme kabiliyeti, sıvılarda 2,3 m inç sayılır ve katılarda edilir ulaşır. insan dokusu radyasyon derinliği 1.2 cm geçti. - 4 m hava: 10 MeV ile çürüme yeterince yüksek bir enerji ile 10 cm partikül akımı için basit bir su katmanı olarak beta radyasyona karşı korumak için hemen hemen tüm bu tabakalar emilir. Alüminyum - 2.2 cm; Demir - 7.55 mm; kurşun - 5.2 mm.

Alfa parçacıkları ile karşılaştırıldığında beta radyasyonu parçacıklarının küçük boyutu göz önüne alındığında düşük iyonize güce sahiptir. mideye Ancak, bunlar çok daha tehlikeli dış maruz kalma daha vardır.

Radyasyonun tüm türleri arasında en yüksek penetrasyon oranları şu anda bir nötron ve gama sahiptir. Hava bazen ama daha az iyonlaştırıcı göstergelerle, onlarca veya yüzlerce metre ulaşır ışımayı çalıştırın.

Çoğu gama ışını enerji izotopları 1.3 MeV değerini aşmıyor. Bazen 6.7 MeV değerlerini ulaştı. ve çelik beton radyasyon kullanılan katmanlarına karşı korunması için, bu bağlamda, sönümleme oranı yol açmaktadır.

Örneğin, bir 100-kat zayıflama, on kat kobalt gamma radyasyonu gevşetin yaklaşık 5 cm arasında kurşun koruyucu kalınlığı gerektirir 9.5 cm beton Koruma 33 ve 55 cm gereklidir ve su -. 70 ve 115 cm.

İyonize nötron sayıları enerji performansına bağlıdır.

Herhangi bir durumda, radyasyona karşı korumanın en iyi yöntem, yüksek radyasyon alan olası ve en az eğlence olarak bir kaynaktan gelen maksimum mesafeyi olur.

atomu çekirdekleri bölünmesi

Tarafından çekirdek bölünmesi atomlu kendiliğinden ya da boyut olarak yaklaşık olarak eşit iki parçaya nötron bölme çekirdeğin etkisi altında kastedilmektedir.

Bu iki parça kimyasal elementler tablosunun ana parçası elementlerin radyoaktif izotopları bulunmaktadır. lantanların için bakırdan başlayın.

ayrılık sırasında birkaç ekstra nötronları kırar ve aşırı enerji radyoaktif çürüme çok daha fazlasıdır gama ışınları şeklinde vardır. Bir olay, bir radyoaktif bozunma gama ışını oluştuğunda Böylece, ve bölünmesi eylemi sırasında 8,10 gama kuanta görüntülenir. adet termal performans transfer daha büyük bir kinetik enerjiye sahip ayrı da uçakla.

serbest nötronlar yakınında bulunan ve nötronlar içinde vurmak çekirdeklerin analog çiftlerinin ayrılması asğlayabilirler.

Bu bağlamda, dallanma zincir reaksiyonu atom çekirdeğinin hızlandırıcı ayrılmasını ve enerji büyük miktarda bir olasılığı vardır.

Bu tür bir zincir reaksiyonu kontrol edilir, bu özel amaçlar için kullanılabilir. Örneğin, ısıtma ya da elektrik için. Bu tür işlemler, nükleer güç santralleri ve reaktörler de gerçekleştirilmektedir.

Eğer reaksiyon kontrolünü kaybederseniz, atomik patlama gerçekleşecek. Gibi nükleer silahlar kullandı.

Uranyum 235. numarası sadece bir parçalanabilir izotop bir silah olan - in vivo tek bir unsur vardır.

nötron bir şekilde yeni bir izotop No.239 etkisi altında uranyum-238 sıradan bir nükleer reaktör uranyum olarak ve ondan - yapay ve in vivo olarak bulunmayan plütonyum,. Böylece plütonyum-239 silah amacıyla kullanılır doğmuştur. nükleer fisyon Bu süreç tüm nükleer silahların ve enerjinin özüdür.

Böyle alfa çürümesi ve beta çürüme olarak Olaylarına, formül zamanımızda yaygın olduğu okullarda, içinde öğretilir. Bu reaksiyonlardan dolayı, nükleer fizik dayalı nükleer santraller ve diğer birçok üretim vardır. Ama bu elemanların çoğunun radyoaktivite hakkında unutma. Onlarla çalışırken tüm güvenlik önlemlerine özel koruma ve uyumu gerekiyor. Aksi halde, bunun onarılmaz felakete yol açabilir.