Радиоактивный распад
Определение. Радиоактивный распад – спонтанное изменение состава (заряда, массового числа) нестабильных атомных ядер путем испускания элементарных частиц, гелия или ядерных фрагментов.
- α – распад.
Суть явления: из ядра вылетает α-частица, т.е. полностью ионизованное ядро гелия: ^{4}_{2}He . При этом массовое число уменьшается на 4, а заряд на 2.
^{A}_{Z}X\rightarrow\,^{A-4}_{Z-2}Y+^{4}_{2}He - β^{-} – распад.
Суть явления: из ядра вылетает электрон. В результате массовое число не меняется, а заряд увеличивается на 1.^{A}_{Z}X\rightarrow\,^{A}_{Z+1}Y+e^{-}Откуда электрон в ядре? Из-за распада нейтрона:
n^{0}\rightarrow\,p^{+}+e^{-}+\tilde{v\,_{e}}где \tilde{v\,_{e}} – электронное антинейтрино.
Замечание: при β^{+} - распаде из ядра вылетает позитрон e^{+} , а заряд ядра уменьшается на 1. - γ – распад.
Суть явления: Из ядра вылетает γ-квант. Ни массовое число, ни заряд ядра не изменяются.
Закон радиоактивного распада
Определение. Период полураспада – это время, в течение которого распадается примерно половина изначально большого числа ядер радиоактивного элемента.
Пусть N_{0} – начальное число нераспавшихся ядер;
N– конечное число нераспавшихся ядер.
Тогда
где n – число периодов полураспада
где t– время; T_{1/2}–период полураспада;
Тогда
Прологарифмируем обе части уравнения:
Число нераспавшихся ядер уменьшается по экспоненте.