Co je to alfa rozpad a beta rozpad? Beta-rozpad, alfa rozpad: a reakce vzorce

Alfa a beta záření se obecně nazývá radioaktivní rozpad. Tento proces, který je vysílán z jádra podatomových částice, pocházející při vysoké rychlosti. Výsledkem je, že atom nebo izotop může být transformován z jednoho chemického prvku do druhého. Alfa a beta rozpad jader jsou charakteristické nestabilních prvků. Ty zahrnují všechny atomy s náplní číslo větší než 83 a hmotnostní číslo větší než 209.

Reakční podmínky se vyskytuje

Kaz, stejně jako jiných radioaktivních přeměn, je přirozené a umělé. Poslední je kvůli dosažení jádro jakýchkoliv cizích částic. Jak alfa a beta rozpad schopen podstoupit atom - záleží jen na tom, jak brzy dosáhne ustáleného stavu.

Za přirozených podmínek dochází k alfa a beta-minus kaz.

In vitro přítomen neutronu, positron, protonu a dalších více vzácných druhů rozpadů a jaderných transformací.

Tyto názvy dal Ernest Rutherford, který studoval záření.

Rozdíl mezi stabilní a nestabilní jádra

Schopnost rozkladu závisí na stavu atomu. Tyto tak zvané „stabilní“ nebo non-radioaktivní jádra charakteristické atomy Nonseparated. V teorii, pozorování těchto prvků může vést k nekonečnu, aby konečně byla zajištěna jejich stabilita. Je nutné oddělit takových nestabilních jader, které mají extrémně dlouhý poločas.

Omylem, „pomalou“ atom lze považovat za stabilní. Nicméně Pozoruhodným příkladem může být tellur, a zejména jeho izotop značkou 128, který má poločas 2,2 x 10 ^24. Tento případ není ojedinělý. Lanthan-138 podléhá poločasem rozpadu, což je termín 10 ¹¹ let. Tento termín je třicetkrát větší než aktuální věk vesmíru.

Podstatou radioaktivního rozpadu

Tento proces probíhá náhodně. Každý rozpadající radionuklidových získá rychlost, která je konstantní pro každý případ. Míra útlumu nelze měnit pod vlivem vnějších faktorů. Bez ohledu na reakce bude probíhat pod vlivem obrovské gravitační síla na absolutní nulu v elektrické a magnetické pole, při chemické reakci a tak dále. Ovlivňují proces může být pouze přímý dopad na vnitřní atomového jádra, které je prakticky nemožné. Spontánní reakce a závisí pouze na atomu, ve kterém probíhá, a jeho vnitřní stav.

Pod pojmem „radionuklid“ je běžné, když se odkazuje na radioaktivní rozpad. Ti, kteří nejsou obeznámeni s tím, měli byste vědět, že slovo je skupina atomů, které mají radioaktivní vlastnosti, které vlastní číslo hmotnost, atomové číslo a stav energie.

Různé radionuklidy používané v technických, vědeckých a dalších oblastech lidské činnosti. Například zdravotní datové prvky jsou použity v diagnostice chorob, léčbu léky, nástrojů a jiných předmětů. Existují dokonce i celá řada léčebných a prognostický Radiopreparat.

Neméně důležité je stanovení izotopu. Toto slovo se označuje jako zvláštní druh atomů. Mají stejné atomové číslo jako konvenční prvku, ale jiný než hmotnostním číslem. Je to způsobeno tím, tento rozdíl částky neutronů, které nemají vliv na náboj jako protony a elektrony, ale změny hmotnosti. Například, jednoduchý vodík má celý svůj 3. To je jediný prvek, jehož izotopy názvy byly přiřazeny: deuterium-tritium (pouze radioaktivní) a kon. V ostatních případech jsou názvy jsou v souladu s atomových hmotností a hlavním prvkem.

alfa rozpad

Tento typ radioaktivních reakcí. Charakteristika přírodních prvků šesté a sedmé periody periodické tabulky chemických prvků. Zejména v případě umělých nebo transuranových prvků.

Složky, které mohou být alfa rozpad

Mezi kovy, pro které je charakteristická rozpad zahrnují thorium, uran a další prvky šestým a sedmým periody periodické tabulky chemických prvků, počítáno od bismutu. Také podroben postupu izotopů těžkých prvků.

Co se stane v průběhu reakce?

Když alfa rozpad začíná emisi částic jádra, sestávající ze dvou protonů a neutronů páru. Jemné částice se uvolní jádro atomu helia, s masovými jednotky 4 a 2 náboje.

V důsledku toho, že je nový prvek, který se nachází na levé straně obou výchozích buněk v periodické tabulce. Toto uspořádání je definována tím, že výchozí 2 protony atom ztracen a s ní - počáteční poplatek. V důsledku toho je hmotnost výsledné izotop 4 hmotových jednotek je snížena ve srovnání s původním stavem.

příklady

Přitom z rozpadu uranu, thoria tvořil. Thorium, radium se zdá, z toho - protiradonové izolace, které se nakonec dává polonium, a nakonec - olovo. V tomto procesu jsou izotopy těchto prvků, a to sami. Takto získaný uran-238, thorium-234, radium-230, radon-236, a dále až ke vzniku stabilního prvku. Vzorec této reakce je následující:

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

Rychlost izolovaný alfa emisí částic v době od 12 do 20 tis. Km / s. I když se ve vakuu, například částice by se šířit po celém světě na 2 sekundy, pohybující se podél rovníku.

beta rozpad

Rozdíl mezi touto částicí elektronu - v místě výskytu. Zhroucení beta dochází v jádře atomu a nikoli elektronový oblak ji obklopují. Nejběžnějším všech existujících radioaktivních přeměn. Je možné pozorovat téměř ve všech aktuálně existujících chemických prvků. Z toho vyplývá, že každý prvek má alespoň jeden náchylný k rozpadu izotopu. Ve většině případů, jako důsledek rozpad beta je beta minus rozpad.

reakce

Při procesu elektronu katapultáže dojde jádra vznikajících v důsledku spontánní konverze neutronu v elektron a proton. Tak protony Vzhledem k vyšší hmotnosti zůstávají v jádře a elektronu, zvané beta-minus částic, přičemž atom. A protože protony se zvýšil o jeden, jádro prvku se mění ve velkém stylu a napravo od originálu v periodické tabulce.

příklady

Zhroucení beta s kalium-40 převádí jej do izotopu vápenatý, který se nachází na pravé straně. Radioaktivní vápník skandium-47 se stane 47, který se může změnit v stabilní titan-47. Vypadá to, že beta rozpad? vzorec:

Ca-47 -> SC-47 -> Ti-47

Rychlost emise beta-svazku částic je 0,9 krát rychlost 270000. km / s.

V přírodě se nuklidy beta-emitujících nejsou příliš mnoho. Významná z nich jsou poměrně malé. Příkladem je draslík-40, který je v přirozené směsi obsahuje pouze 119/10000. Také přírodní beta-minus aktivní radionuklidy z řady významných produktů, jsou alfa a beta rozpad uranu a thoria.

Zhroucení beta je typickým příkladem: thorium-234, což je alfa rozpad se převede protaktinium-234 a pak se stejným způsobem, to je uran, ale jiné izotopy v počtu 234. Tento uran-234 opět vlivem alfa rozpad stává thorium ale má jiný druh. Potom tento stává thorium-230 Radium-226, který se převede na radonu. A ve stejném pořadí, a to až do thalium, avšak s různými beta přechody zpět. Končí tento radioaktivní rozpad beta vzniku stabilního olova-206. Tato transformace má následující vzorec:

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

Přírodní a významné beta-aktivní radionuklidy jsou K-40 a prvky thalium uranu.

Zhroucení beta-plus

K dispozici je také přeměna beta-plus. To je také nazýváno positron beta rozpad. To je vyzařováno z jádra částice nazývá pozitron. Výsledkem je přeměna výchozího prvku stojící vlevo, který má menší číslo.

příklad

Když elektronický rozpad beta, hořčíku a sodíku 23 se stává stabilní izotop. Radioaktivní europium-samarium-150 se stane 150.

Výsledná reakční beta rozpad mohou vytvářet + beta a beta emise. Míra emise částic, v obou případech se rovná 0,9 násobku rychlosti světla.

Jiné radioaktivní rozpady

Kromě těchto reakcí jsou rozkladu a alfa-beta-rozpadu, vzorec, který je dobře známo, existují i další, méně časté a typické pro umělé radionuklidy procesy.

Neutron rozpad. Emise z neutrálních částic je 1 hmotnostní jednotky. Během svou jedinou izotopem se převede na jinou s nižším hmotnostním číslem. Příkladem může být konverze 9-lithia v lithium-8-5 helia helium-4.

Po ozáření gama-paprsky jód-127 izotop je stabilní izotop se stává značkou 126 a získává radioaktivity.

Proton rozpad. Velmi vzácné. I když to nastane emise protonů, který má náboj +1 a 1 jednotku hmoty. Atomová hmotnost se zmenší na jednu hodnotu.

Radioaktivními transformace, zejména, radioaktivní rozpad, doprovázeno uvolněním energie ve formě záření gama. Nazývá se gama záření. V některých případech je rentgenové záření, které mají nižší energii.

Gama rozpad. Představuje gama tok. Elektromagnetické záření je tužší než X-ray, který se používá v lékařství. Výsledkem je gama záření nebo energetické toky atomového jádra. X-paprsky je také elektromagnetický, ale vyplývá z elektronového skořápky z atomu.

Stav tachometru částice alfa

Alfa částice o hmotnosti atomových jednotek 4 a 2 náboje pohybují přímočaře. Z tohoto důvodu můžeme mluvit o najetých kilometrů alfa částic.

Hodnota závisí na počáteční dráhy a energie se pohybuje v rozmezí od 3 do 7 (někdy 13) cm ve vzduchu. Hustá médium je z jedné setiny milimetru. Takové záření nemůže proniknout list papíru, a lidskou kůži.

Vzhledem ke své vlastní hmotnosti a náboje na částice alfa má největší ionizační energii a ničí vše v cestě. V tomto ohledu, alfa-radionuklidy jsou nejvíce nebezpečné pro člověka a zvířata, když jsou vystaveny organismu.

Penetrační schopnost částic beta

Vzhledem k malému množství hmoty, která je 1836 krát menší než proton, a měřením záporný náboj, beta záření má malý vliv na látky, jimiž letí, ale navíc, delším letu. Také cesta částic není rovný. V této souvislosti se hovoří o pronikavou sílu, která závisí na přijaté energie.

Penetrační schopnost beta částic z vyskytující se během radioaktivního rozpadu ve vzduchu dosahuje 2,3 m v kapalinách se počítají v palcích a v pevných látkách - ve zlomcích centimetr. tkáň záření lidské prošel o 1,2 cm do hloubky. Pro ochranu proti záření beta může sloužit jako jednoduchý vodní vrstvy na 10 cm částic proudu v dostatečně vysoké energii rozkladu při 10 MeV téměř všechny absorbuje tyto vrstvy: vzduch - 4 m. hliník - 2,2 cm; železo - 7,55 mm; vést - 5,2 mm.

Vzhledem k malé velikosti částic beta záření mají nízký ionizační výkon ve srovnání s částicemi alfa. Nicméně, při požití, oni jsou mnohem nebezpečnější než ve vnějším expozici.

Nejvyšší míra rozšíření mezi všemi typy záření má v současné době neutronů a gama. Spustit tyto záření ve vzduchu někdy dosahuje desítek či stovek metrů, ale s menšími ukazateli ionizujícího.

Většina energetických izotopy gama nepřesahuje hodnotu 1,3 MeV. Občas dosáhla hodnoty 6,7 MeV. V tomto ohledu, pro ochranu proti záření, jako použité vrstvy z oceli, betonu a vést poměr útlum.

Například deset oslabit gama záření kobaltu, olova stínění je nutné tloušťku cca 5 cm, na 100-násobného zeslabení 9,5 cm, je požadována ochrana betonu bude 33 a 55 cm, a voda -. 70 a 115 cm.

Ionizující neutronové číslo závisí na jejich energetické náročnosti.

V každém případě je nejlepší způsob ochrany proti záření se stává maximální odstup od zdroje je to možné a minimální zábava ve vysokém radiační oblasti.

Dělení atomy jader

Tím dělením jader atomů se rozumí spontánně nebo pod vlivem neutrony dělení jádra na dvě části přibližně stejné velikosti.

Tyto dvě části jsou radioaktivní izotopy prvků od hlavní části tabulky chemických prvků. Vycházet z mědi lanthanoidy.

Během oddělování přestávky několik dalších neutronů a tam je přebytek energie ve formě gama záření, což je mnohem více, než je radioaktivní rozpad. Proto, když jedna událost nastane jeden radioaktivní rozpad gama paprsky, a během aktu dělení objeví 8,10 gama kvant. Také letěl vedle kusy mají větší kinetickou energii přenese na tepelném výkonu.

Uvolněné neutrony jsou schopné vyprovokovat oddělení dvojice podobných jádra v případě, že se nacházejí v blízkosti a neutronů Mají.

V této souvislosti je zde pravděpodobnost, že rozvětvení, řetězové reakce zrychlující separaci atomových jader a generovat velké množství energie.

Když je taková řetězová reakce řízena, může být použit pro specifické účely. Například pro vytápění nebo elektrické. Tyto procesy se provádějí při elektráren a jaderných reaktorů.

Pokud ztratíte kontrolu reakce, bude atomový výbuch stalo. Stejně jako použitý v nukleárních zbraních.

je tam jen jeden prvek in vivo - uran obsahuje pouze jednu štěpným izotopem značkou 235. Je to zbraň.

V běžném uranu atomového reaktoru z uranu-238 pod vlivem neutronů tvoří nový izotop je v počtu 239, a odtamtud - plutonia, což je umělé a přirozeně nevyskytuje. Tak vznikly plutonium-239 se používá pro účely zbraní. Tento proces jaderného štěpení je podstatou všech jaderných zbraní a energie.

Jevy, jako je alfa rozkladu a rozpadu beta, vzorec, který se vyučuje ve školách, které jsou rozšířené v naší doby. Vzhledem k těmto reakcím, jsou jaderné elektrárny, a mnoho dalších výroby založené na jaderné fyziky. Ale nezapomeňte, o radioaktivitě mnoho z těchto prvků. Při práci s nimi potřebují zvláštní ochranu a dodržování všech bezpečnostních opatření. V opačném případě by to mohlo vést k nenapravitelnému neštěstí.