Wat is alfaverval en betaverval? Beta-verval, alfaverval en reaksie van formule

Alpha en Beta bestraling word algemeen genoem radioaktiewe verval. Hierdie proses, wat uitgestraal word van die kern van subatomiese deeltjies, oorsprong teen 'n hoë spoed. As gevolg hiervan, kan 'n atoom of isotoop omskep van een chemiese element na 'n ander. Alpha en betaverval van kerne is kenmerkend van onstabiele elemente. Dit sluit in al die atome met 'n klag getal groter as 83 en 'n massa getal groter as 209.

reaksie toestand kom

Verval, soos ander radioaktiewe transformasies, is natuurlike en die kunsmatige. Die laaste is te danke aan die kern van enige buitelandse deeltjies bereik. Hoe die alfa en beta verval in staat om atoom ondergaan - hang net af van hoe gou bestendige toestand bereik word.

Onder natuurlike omstandighede voorkom die alfa en beta-minus verval.

In vitro teenwoordig neutron, positron, proton en ander meer skaars spesies verrot en kern transformasies.

Hierdie name het Ernest Rutherford, wat bestudeer bestraling.

Die verskil tussen die stabiele en onstabiele kern

Die vermoë om te verval, hang af van die toestand van die atoom. Die sogenaamde "stabiel" of nie-radioaktiewe kern eienskap Nonseparated atome. In teorie, kan waarneming van hierdie elemente lei tot oneindig, om uiteindelik te verseker hul stabiliteit. Dit is nodig om so 'n onstabiele kerne waarvan baie lang halfleeftyd skei.

Per ongeluk, kan 'n "stadige" atoom word as stabiel. Maar treffende voorbeeld kan tellurium wees, en meer in die besonder, sy isotoop getal 128, met 'n halfleeftyd van 2.2 × 10 ^24. Hierdie geval is nie uniek nie. Lantaan-138 is onderworpe aan 'n halfleeftyd, die term waarvan 10 ¹¹ jaar. Hierdie term is dertig keer groter as die huidige ouderdom van die heelal.

Die essensie van radioaktiewe verval

Hierdie proses vind plaas op 'n ewekansige. Elke verrottende radionuklied winste spoed, wat konstant vir elke geval. Die verval koers kan nie onder die invloed van eksterne faktore verander. Dit maak nie saak die reaksie sal plaasvind onder die invloed van die groot aantrekkingskrag, by absolute nul, in die elektriese en magnetiese veld, tydens 'n chemiese reaksie en so aan. Invloed die proses kan slegs 'n direkte impak op die binnekant van die atoomkern, wat is prakties onmoontlik wees. Spontane reaksie en hang net af van die atoom, waarin die opbrengs, en sy interne toestand.

Die term "radionuklied" is 'n algemene wanneer daar verwys word na radioaktiewe verval. Diegene wat nie vertroud is met dit, moet jy weet dat die woord is 'n groep van atome, wat radioaktiewe eienskappe wat die massa getal, atoomgetal en status energie besit het.

Verskillende radionukliede gebruik in die tegniese, wetenskaplike en ander terreine van menslike aktiwiteite. Byvoorbeeld, is mediese data-elemente gebruik word in die diagnose van siektes, behandeling dwelms, gereedskap en ander items. Daar is selfs 'n aantal terapeutiese en prognostiese Radiopreparat.

Nie minder belangrik is die bepaling van die isotoop. Hierdie woord word na verwys as 'n spesiale soort atome. Hulle het dieselfde atoomgetal as 'n konvensionele element, maar anders as die massa getal. Dit veroorsaak word deur die verskil bedrag neutrone wat nie invloed op die aanklag as protone en elektrone, maar die gewig verandering. Byvoorbeeld, 'n eenvoudige waterstof het hul hele 3. Dit is die enigste element waarvan die isotope name toegeken: die deuterium-tritium (net radioaktiewe) en con. In ander gevalle, die name is in ooreenstemming met die atoomgewigte en die belangrikste element.

alfaverval

Hierdie tipe van radioaktiewe reaksies. Kenmerk van die natuurlike elemente van die sesde en die sewende tydperk van die periodieke tabel van chemiese elemente. In die besonder vir kunsmatige of transuraniese elemente.

Komponente wat alfaverval kan wees

Onder die metale waarvoor die kenmerkende verval sluit torium, uraan en ander elemente van die sesde en sewende periode van die periodieke tabel van chemiese elemente, getel vanaf bismut. Ook onderwerp word aan die proses van isotope van swaar elemente.

Wat gebeur tydens die reaksie?

Wanneer alfaverval begin die vrystelling van kern deeltjies, wat bestaan uit twee protone en neutrone paar. Pure vrygestel deeltjie kern van 'n helium atoom, met die massa-eenhede 4 en 2 beheer.

As gevolg hiervan, is daar 'n nuwe element, wat is geleë aan die linkerkant van die twee begin selle in die periodieke tabel. Hierdie reëling is gedefinieer in die begin 2 protone atoom verloor en daarmee saam - die aanvanklike lading. As gevolg hiervan, is die massa van gevolglike isotoop 4 massa-eenhede verminder in vergelyking met die oorspronklike toestand.

voorbeelde

Gedurende hierdie uit die verval van uraan, torium gevorm. Torium, radium verskyn, daaruit - radon, wat uiteindelik gee polonium, en op die ou end - lei. In die proses is daar isotope van hierdie elemente, en nie hulle self. Aldus verkry uraan-238, torium-234, Radium-230, Radon-236 en op tot die voorkoms van 'n stabiele element. Die formule van hierdie reaksie is soos volg:

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

geïsoleerde alfadeeltjie emissie spoed ten tyde 12-20 duisend. Km / sek. Terwyl hy onder vakuum, sou so 'n deeltjie van die wêreld omkring het vir 2 sekondes, wat langs die ewenaar.

betaverval

Die verskil tussen hierdie deeltjies van die elektron - in die plek van voorkoms. Die ineenstorting van die beta kom voor in die kern van die atoom en nie die elektronwolk rondom dit. Die mees algemene van alle bestaande radio-aktiewe transformasies. Dit kan waargeneem word in byna al die oomblik bestaande chemiese elemente. Hieruit volg dat elke element het ten minste een wat geneig is om te verval van die isotoop. In die meeste gevalle, as gevolg van betaverval daar is beta minus verval.

die reaksie

Wanneer die proses van elektron uitwerping plaasvind pitte wat voortspruit as gevolg van spontane omskakeling van 'n neutron in 'n elektron en 'n proton. So protone as gevolg van die groter massa bly in die kern en die elektron, genaamd beta-minus deeltjie, die verlaat van atoom. En omdat die protone het met een, die kern van die element is die verandering in 'n groot manier en die reg van die oorspronklike in die periodieke tabel.

voorbeelde

Die ineenstorting van beta met kalium-40 vat dit na kalsium isotoop, wat geleë is aan die regterkant. Radioaktiewe kalsium-skandium-47 word 47, wat kan verander in 'n stabiele titanium-47. Dit lyk soos 'n betaverval? formule:

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

emissie koers van beta-partikel balk is 0,9 keer die koers van 270 duisend. km / sek.

In die natuur, die beta afgee nukliede is nie te veel. Beduidende van hulle is baie klein. 'N Voorbeeld is 'n kalium-40, wat in die natuurlike mengsel net 119/10000 bevat. Ook, natuurlike beta-minus-aktiewe radionukliede van 'n aantal belangrike produkte is die alfa en beta verval van uraan en torium.

Disintegrasie beta is 'n tipiese voorbeeld: die torium-234, wat is die alfaverval is omskep in protaktinium-234, en dan op dieselfde wyse word uraan, maar sy ander isotoop onder nommer 234. Dit uraan-234 weer as gevolg van alfaverval word torium maar dit het 'n ander soort. Dan, dit word torium-230 Radium-226, wat omskep is in radon. En in dieselfde volgorde, tot tallium, net met verskillende beta oorgange terug. Eindig hierdie radioaktiewe betaverval van die opkoms van 'n stabiele lood-206. Hierdie transformasie het die volgende formule:

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

Natuurlike en beduidende beta-aktiewe radionukliede is K-40 en die elemente van die tallium om uraan.

Die ineenstorting van die beta-plus

Daar is ook 'n beta-plus transformasie. Dit staan ook bekend as positron betaverval. Dit is afkomstig van die kern deeltjies bekend as 'n positron. Die resultaat is 'n transformasie van die beginspan element gestaan gelaat, wat 'n kleiner aantal het.

byvoorbeeld

Wanneer 'n elektroniese betaverval, magnesium-natrium 23 word 'n stabiele isotoop. Radioaktiewe europium-samarium-150 word 150.

Die gevolglike reaksie betaverval kan + beta en beta-emissie te skep. Die koers van deeltjie emissie in beide gevalle gelyk aan 0,9 keer die spoed van lig.

Ander radioaktiewe verrot

Afgesien van sulke reaksies as ontbinding en alfa-beta-verval, die formule van wat bekend is, is daar ander, minder algemeen en tipies vir kunsmatige radionukliede prosesse.

Neutron verval. Die vrystelling van neutrale deeltjies 1 massa-eenheid. Tydens sy een isotoop is omskep in 'n ander met 'n laer massa getal. 'N Voorbeeld sou die omskakeling van 9-litium in litium-8-5 helium in helium-4 wees.

By bestraling van gammastrale van jodium-127 isotoop is 'n stabiele isotoop raak getal 126 en verkry radioaktiwiteit.

Proton verval. Uiters skaars. Terwyl dit voorkom proton emissie met 'n aanklag van 1, en 1 eenheid van massa. Atoomgewig word kleiner na 'n enkele waarde.

Enige radioaktiewe transformasies, in die besonder, radioaktiewe verval, vergesel deur die vrystelling van energie in die vorm van gammastraling. Dit staan bekend as die gammastrale. In sommige gevalle is daar 'n X-straal bestraling met 'n laer energie.

Gammaverval. Dit verteenwoordig die gammastraal-vloed. Elektromagnetiese bestraling is meer rigied as die X-straal wat gebruik word in medisyne. Die resultaat is gammastrale of die energie strome van atoomkern. X-strale is ook 'n solenoïde, maar spruit uit die elektron skulpe van die atoom.

Kilometers alfadeeltjies

Alfadeeltjies met 'n massa van die atoom eenhede 4 en 2 aanklag beweeg rectilinearly. As gevolg hiervan, kan ons praat oor die kilometers van alfadeeltjies.

Die waarde hang af van die aanvanklike pad en die energie wissel van 3 tot 7 (soms 13) cm in die lug. Die digte medium is van 'n honderdste van 'n millimeter. Soos bestraling kan 'n vel papier, en menslike vel nie deurdring.

As gevolg van sy eie gewig en die beheer van die alfadeeltjie het die grootste ioniserende krag en die vernietiging van alles in hul pad. In hierdie verband het die alfa radionukliede is die gevaarlikste vir mens en dier wanneer dit blootgestel word aan die liggaam.

Die deurdringingsvermoë van beta partikels

As gevolg van die klein massa getal, wat is 1836 keer kleiner as 'n proton, en meet die negatiewe lading, beta bestraling het min effek op die stof, waardeur vlieg, maar ook, meer vlug. Ook, die deeltjie pad is nie reguit. In hierdie verband, dit praat oor die deurdringende krag, wat afhanklik is van die ontvang energie.

Deurdringingsvermoë in beta partikels wat tydens die radioaktiewe verval in die lug bereik 2.3 m in vloeistowwe is getel in sentimeter en in vaste stowwe - in breuke van 'n sentimeter. menslike weefsel bestraling wat deur 1,2 cm in diepte. Te beskerm teen beta bestraling kan as 'n eenvoudige water laag tot 10 cm deeltjie stroompie by 'n voldoende hoë energie van verval op 10 MeV dien byna al geabsorbeer soos lae: lug - 4 m. aluminium - 2.2 cm; yster - 7,55 mm; lei - 5.2 mm.

Gegewe die klein grootte van die deeltjies van beta bestraling het 'n lae ioniserende krag wanneer dit vergelyk word met die alfadeeltjies. Maar wanneer ingeneem, hulle is baie meer gevaarlik as in die eksterne blootstelling.

Die hoogste penetrasie pryse onder alle vorme van bestraling het tans 'n neutron en gamma. Begin hierdie uitstralings in die lug soms bereik tiene of honderde meter, maar met minder ioniserende aanwysers.

Die meeste gammastraal-energie isotope nie meer as die waarde van 1.3 MeV. Soms bereik waardes van 6.7 MeV. In hierdie verband, vir beskerming teen sulke bestraling gebruik lae van staal, beton en lei tot verswakking verhouding.

Byvoorbeeld, om tienvoudig van kobalt gammastraling los vereis leiding afskerming dikte van ongeveer 5 cm, 'n 100-voudige attenuasie vereis 9,5 cm Beton beskerming wees 33 en 55 cm, en water -. 70 en 115 cm.

Ioniserende neutron getalle afhang van hul energie prestasie.

In enige situasie, die beste metode van beskerming teen bestraling word maksimum afstand vanaf die bron as moontlik en 'n minimale tydverdryf in 'n hoë bestraling area.

Kernsplyting van atome

Deur die verdeling van die kerne van die atome is spontaan of onder die invloed van neutrone afdeling kern in twee dele ongeveer gelyk in grootte bedoel.

Hierdie twee dele is radioaktiewe isotope van die elemente van die grootste deel van die tafel van chemiese elemente. Begin van koper te lanthanoids.

Tydens skeiding breek 'n paar ekstra neutrone en daar is oortollige energie in die vorm van gammastrale, wat is veel meer as die radioaktiewe verval. Dus, wanneer 'n mens gebeurtenis plaasvind een radioaktiewe verval gammastraal, en tydens die daad van skeiding verskyn 8,10 gamma kwanta. Ook gevlieg afgesien van die stukke het 'n groter kinetiese energie oorgedra word na die termiese prestasie.

Die vrygelaat neutrone in staat is om wederstrewig te wees teen die skeiding van analoog pare cores as hulle naby en neutrone daarin getref.

In hierdie verband is daar die moontlikheid van vertakking, kettingreaksie versnel skeiding van atoomkerne en genereer 'n groot bedrag van energie.

Wanneer so 'n kettingreaksie beheer, kan dit gebruik word vir spesifieke doeleindes. Byvoorbeeld, vir verwarming of elektrisiteit. Sulke prosesse uit te kernkragsentrales en reaktors gedra.

As jy beheer oor die reaksie verloor, sal die atoom ontploffing gebeur. Soos gebruik in kernwapens.

daar is net een element in vivo - uraan met net een splijtstoffen isotoop getal 235. Dit is 'n wapen.

In 'n gewone kernreaktor uraan uit uraan-238 onder die invloed van neutron vorm nuwe isotoop No.239, en daaruit - plutonium, wat is kunsmatig en nie gevind in vivo. So ontstaan die plutonium-239 gebruik word vir wapens doeleindes. Hierdie proses van kernsplyting is die essensie van alle kernwapens en energie.

Verskynsels soos alfaverval en betaverval, is die formule van wat geleer word in skole, wat wydverspreid in ons tyd is. As gevolg van hierdie reaksies is daar kernkragsentrales, en baie ander produksie gebaseer op kernfisika. Maar moenie vergeet van die radioaktiwiteit van baie van hierdie elemente. Wanneer jy werk met hulle nodig het spesiale beskerming, en die nakoming van alle veiligheidsmaatreëls. Anders, kan dit lei tot 'n onherstelbare ramp.