Sahifa 1 Radioaktivlik, radionuklidlar va nurlanish

Radioaktivlik - ayrim nuklidlarning radioaktiv ta'sirga tushish xususiyati
yemirilish.
Bu erda radiatsiya haqida hech qanday maslahat yo'q, shuning uchun tez-tez
radioaktivlik spontan (spontan) deb tushuniladi
bitta kimyoviy elementning beqaror izotopini izotopga aylantirish
boshlang'ich soatlarning chiqishi bilan birga boshqa element
zarralar, yadrolar va qattiq elektromagnit nurlanish.
Radioaktiv transformatsiyalar strukturaning o'zgarishi bilan davom etadi,
atom yadrolarining tarkibi va energiya holati. Ular bilan birga
zaryadlangan yoki neytral zarralarning chiqarilishi yoki tutilishi va
qisqa to'lqinli elektromagnit nurlanishni chiqarish. Ispus
rad qilingan zarralar va kvantlarga radioaktiv (yoki ionizatsiya) deyiladi
va yadrolari o'z-o'zidan paydo bo'lishi mumkin bo'lgan elementlar
erkin yemirilish - radioaktiv.
Hozirda ma'lum bo'lgan 2500 nukliddan barqaror jav
faqat 271. Nuklidlarning qolgan qismi beqaror; ular burilishadi
bir yoki bir nechta ketma-ket parchalanish bilan birga keladi
barqaror nuklidlarga zarralar yoki y-kvantlar chiqarilishi bilan berilgan.
Agar energiyaning berilgan o'zgarishi bo'lsa, radioaktiv parchalanish sodir bo'ladi
iqtisodiy jihatdan foydali, ya'ni. agar boshlang'ich yadro massasi bilan yig'indisi o'rtasidagi farq bo'lsa
parchalanish mahsulotlarining massasi ijobiydir.
Radioaktivlik kontseptsiyasi mezonini aniqlash muhim muammo hisoblanadi.
tivlik, ya'ni parchalanishning minimal davomiyligi mezonidir. Vaqt
juda qisqa davlatlarning hayoti asosida belgilanadi
noaniq munosabatlar ™ V. Heisenberg:
GT ~ J = 1.5054 • 10- 27 erg • sek
(bitta)
beqaror yadroning m umrini mumkin bo'lgan bilan bog'lash
uning parchalanish energiyasining "tabiiy" deb nomlangan ushbu qiymatlari oralig'i
venoz "G.ning hayajonlangan darajasining kengligi.
Eslatib o'tamiz, energiya sathining kengligi G ga teng
atom yoki dis bilan molekulaning energiyasining noaniqligi
qat'iy bo'lmagan holatdagi Wk ning o'ziga xos energiya darajasi
statsionar. Masalan, atomdagi elektron hayajonlangan bo'lsa
holat, keyin energiya darajasining xiralashishi kengayish deyiladi
daraja AW = r. G sathining kengligining qiymati o'rtacha vaqt bilan bog'liq
45

20-bet

Bu t nisbatan tomonidan xursand holatda tizimining qolish
Heisenbergning noaniqliklari:
l ls ^ 0.658 -10-15 eV „
AE • At> b; m = At; = AE - = - ------ ------ G1 = G .
(2)
t
t (lar)
Darajaning kengligi energiya bilan taqqoslaganda juda kichik bo'lishi mumkin
uning darajasi (masalan, parchalanishdagi yadro uchun) va qiymati bilan taqqoslash mumkin
energiya darajalari orasidagi masofalar (masalan, uchun
kvant o'tish paytida neytron chiqaradigan hayajonli yadrolar).
Darajaning kengligi barcha mumkin bo'lgan ehtimolliklar yig'indisiga mutanosibdir
ushbu darajadan o'tish.
"Tabiiy" vaqt bo'yicha G qiymatini eksperimental ravishda aniqlash
radioaktiv parchalanish energiyasini tashlash va shu bilan umrini topish
m yadro.Shunday qilib, 9B yadrosining parchalanishi paytida chiqadigan protonlar energiyasining tarqalishi
asosiy holatdan (9V ^ /> + 8Ve), G = 750 eV ga to'g'ri keladi, ya'ni.
t = 9-10-19 s.
Radioaktivlik tushunchasini belgilashda uni ajratib ko'rsatish kerak
radioaktiv yadrolarning hosil bo'lish va keyingi parchalanish bosqichlarini aniqlash.
Bu erda radioaktiv yadroning uzoqroq bo'lishi muhimdir.
Zarrachaning o'tishi uchun zarur bo'lgan "xarakterli yadro vaqti" ta
bilan
tezlik
v = 109-1010
sm / s
orqali
yadro
radius
Rs10 "12 sm / s & = R / vs10'21 +10" 22 s).
Radioaktivlik spontan o'zgarish deb ta'riflanishi kerak
elementlarning emissiyasi orqali yuzaga keladigan atom yadrosi tarkibidagi o'zgarish
hayajonlangan hayot davomida asosiy holatdagi tariy zarralar yoki yadrolar
yadro reaktsiyalarida yoki metastablda berilgan birikma yadro
davlatlar. Odatda yadrolar umr bo'yi radioaktiv deb tasniflanadi
ryh 10-12 soniyadan oshadi. Katta jihatlarning mezonlari ham kam emas
marta. Ayni paytda, bu element (yoki elementar) deb aytganda
zarracha, masalan, proton) barqaror, demak uning irqiy
padni zamonaviy radiometrik usullar bilan aniqlab bo'lmadi (taxminan.)
hozirda aniqlanayotgan eng uzoq yarim umr
1020 yil).
Shunday qilib, radioaktivlik hodisalariga yadro kiradi
10-12 s dan ortiq va 1020 yildan kam davom etadigan jarayonlar.
Radioaktivlik tabiiy (kuzatilgan) ga bo'linadi
tabiiy sharoitda mavjud bo'lgan izotoplar) va sun'iy
(yadro natijasida olinadigan radionuklidlar bilan bog'liq
tezlatgichlarda va yadro reaktorlarida olib boriladigan reaktsiyalar). Prien
tabiiy va sun'iy radioaktiv o'rtasidagi farq
mavjud emas, chunki izotopning xossalari uning holatiga bog'liq emas
rivojlanish.
Radioaktiv parchalanish bilan, saqlash qonunlari amal qiladi, bilan
unga ko'ra ba'zi fizik kattaliklarning son qiymatlari emas
har qanday jarayonda yoki ma'lum bir sinfda vaqt o'tishi bilan o'zgarishi
46

21-bet

jarayonlar. Barchaga tegishli bo'lgan tabiatni muhofaza qilishning eng muhim qonunlari
Izolyatsiya qilingan tizimlar energiya tejash qonunlari, agar
harakat (impuls), burchak impulsi va elektr sifatlari
iic zaryad. Xususan, ushbu qonunlarga muvofiq elektr energiyasi
qatorni yaratish yoki yo'q qilish mumkin emas. Reaktsiyadan oldin va keyin umumiy zaryad
davom etadi, garchi u har xil yadrolar orasida turlicha taqsimlangan bo'lsa ham va
zarralar. Reaktsiyadan keyingi nuklonlar soni nuklonlar soniga teng bo'lishi kerak
reaktsiyadan oldin yangi. Coulomb energiyasi va bilan teng massalarning energiyasi
barcha reaktsiyalar va parchalanishlarda saqlanadi. Chiziqli impulsning saqlanishi
Coulomb energiyasini yadrolar, zarralar orasida taqsimlash uchun javobgardir
va / yoki elektromagnit nurlanish.
Agar massa taxminan bo'lsa, yadroning o'z-o'zidan parchalanishi mumkin
yemirilish mahsulotlari birlamchi zarrachaning massasidan kam. Ommaviy farqlar qatori
virus zarralari va parchalanadigan mahsulotlar mahsulotlar orasida taqsimlanadi
ularning kinetik energiya shaklida yemirilish. Yadro ikki bo'lakka bo'linadi
yoki undan ko'proq uchun turli xil energiya spektrlari xarakterlidir
parchalanadigan mahsulotlar. Ikki zarrachaga parchalanish holatida mahsulotlarning spektrlari
parchalanish - diskret. Yakuniy holatdagi zarralar bo'lsa
ikkitadan ko'p bo'lsa, mahsulot oralig'i uzluksiz.
Parchalanish uchun energiya va impulsning saqlanish qonunlari shakllangan
chirigan yadro bilan bog'liq koordinatalar tizimida. Bundan tashqari, shunday
energiya, massa va impulsga ega bo'lgan birliklar tizimidan foydalanadi
bir xil o'lchov (MeV). Parchalanish uchun saqlanish qonunlari
Ha:
M x = M a + e a + e b
(3)
bu erda X va A ota-ona va qiz nuklidlar, B radiatsiya, El energiya
nuklidning orqaga qaytishi, Ev radiatsiya energiyasi. Impulslarning yig'indisi
nolga teng:
0 = P A + P B
(4)
Rl = V 2M ae a = Rv = V 2M BEB
(5)
Bu erda E, M, p - zarrachaning energiyasi, massasi va impulsi.
Mahsulotlarning kinetik energiya yig'indisi farq bilan aniqlanadi
ommaviy
E a + E b = AM = M x -M a -M b ,
(6)
va kinetik energiyalarning nisbati
E a = M in
EV M A
(7)
Parchalanish mahsulotlarining kinetik energiyasi quyidagicha
„A M • Mv„ AM • M A
= ------------ it = ------------
MA + m in ;
M A + M
(8)
Oxirgi holatdagi ikkita zarracha bo'lsa, kinetik energiya
mahsulotlar noyob tarzda aniqlanadi: energiya va uchun tenglamalarning echimi
ikki zarrachaning impulsi noyobdir; energiya spektri
47