- Что такое радиоактивность?
Радиоактивность — это явление самопроизвольного излучения некоторыми веществами. - Перечислите основные школьные типы радиоактивности.
Основные школьные типы радиоактивности:
1) альфа-излучение (α-лучи);
2) бета-излучение (𝛽-лучи);
3) гамма-излучение (γ-лучи);
4) нейтронное излучение. - Что такое альфа-излучение?
Альфа-излучение — это поток альфа-частиц (α-частиц). Альфа-частица — это ядро атома гелия-4: {}_{2}^{4} He. - Запишите реакцию альфа-распада.
{}_{Z}^{A} X→{}_{Z-2}^{A-4} Y+{}_{2}^{4} He;
где {}_{Z}^{A} X~- распавшееся ядро,
{}_{Z-2}^{A-4} Y~- ядро, образовавшееся из распавшегося ядра в результате его распада,
{}_{2}^{4} He~- образовавшаяся в результате этого распада α-частица (по этой реакции видно, что ядро излучило альфа-частицу, когда оно распалось, то есть превратилось во что-то другое. Это и есть один из способов появления радиации, некоторые ядра радиоактивны, то есть могут самопроизвольно распадаться, когда проходит достаточно много времени). (Такие реакции, например, как приведённые в этой теме реакции α-распада и 𝛽-распадов, называются ядерными реакциями). - Какие правила выполняются в ядерных реакциях?
В ядерных реакциях выполняются следующие 2 правила:
1) Суммарное зарядовое число всех частиц до ядерной реакции (эти частицы записываются слева от стрелки обозначающей направление протекания ядерной реакции) равно суммарному зарядовому числу всех частиц после этой ядерной реакции (эти частицы записываются справа от стрелки, обозначающей направление протекания ядерной реакции).
2) Суммарное массовое число всех частиц до ядерной реакции равно суммарному зарядовому числу всех частиц после этой ядерной реакции. - Приведите пример выполнения этих правил для реакции альфа-распада.
Запишем реакцию альфа-распада: {}_{Z}^{A} X→{}_{Z-2}^{A-4} Y+{}_{2}^{4} He.
Приравняем суммарное зарядовое число всех частиц до реакции (Z) суммарному зарядовому числу всех частиц после реакции (Z-2+2), получим верное равенство: Z=Z-2+2.
Приравняем суммарное массовое число всех частиц до реакции (A) суммарному массовому числу всех частиц после реакции (A-4+4), получим верное равенство: A=A-4+4. - Что такое бета-излучение?
Бета-излучение — это поток бета-частиц (𝛽-частиц). Бета-частицы бывают двух видов: электрон ({}_{-1}^{~~~0} e) и позитрон ({}_{+1}^{~~~0}\tilde e). - Запишите реакцию электронного бета-распада.
{}_{Z}^{A} X→{}_{Z+1}^{~~~~~A} Y+{}_{-1}^{~~~0} e+\tilde ν_e;
где {}_{Z}^{A} X~- распавшееся ядро,
{}_{Z+1}^{~~~~~A} Y~- ядро, образовавшееся из распавшегося ядра в результате его распада,
{}_{-1}^{~~~0} e~- электрон,
\tilde ν_e~- антинейтрино ({}_{0}^{0}\tilde ν_e) (антинейтрино — это такая элементарная частица)1. - Запишите реакцию позитронного бета-распада.
{}_{Z}^{A} X→{}_{Z-1}^{~~~~~A} Y+{}_{+1}^{~~~0} \tilde e+ν_e;
где {}_{Z}^{A} X~- распавшееся ядро,
{}_{Z-1}^{~~~~~A} Y~- ядро, образовавшееся из распавшегося ядра в результате его распада,
{}_{+1}^{~~~0}\tilde e~- позитрон,
ν_e~- нейтрино ({}_{0}^{0}ν_e) (нейтрино — это такая элементарная частица). - Что такое гамма излучение-излучение?
Гамма-излучение — это поток гамма-частиц (γ-частиц). Гамма-частица — это фотон, обладающий большой энергией (смотри шкалу электромагнитного излучения) ({}_{0}^{0}γ). (Гамма-излучение излучается, например, когда ядро из состояния с большой энергией переходит в состояние с меньшей энергией (аналогично излучению фотона атомом)). - Что такое нейтронное излучение?
Нейтронное излучение — это поток нейтронов ({}_{0}^{1}n).
Сноски:
- Элементарная частица, это частица внутренняя структура, которой на данном этапе развития науки неизвестна.