Альфа-распад период полураспада

Все это для ученых начала нашего века было подобно разорвавшейся бомбе . Ведь до этого считалось незыблемым, что все химические элементы устойчивы и неразрушимы. И вдруг обнаружились странные элементы (как, например, радий), атомы которых постоянно и без всякой причины выбрасывают свои же собственные частицы, чтобы превратиться в атомы других элементов. Ничего не требовалось для того, чтобы этот процесс начался, и ничто не могло его остановить, замедлить или ускорить. В любом количестве радия его атомы, испуская альфа-частицы, превращаются в атомы газообразного радона (этот процесс иногда называют радиевой эманацией) и с вполне определенной скоростью. Необходимо подождать 1600 лет, чтобы половина всех этих атомов радия превратилась в атомы радона, затем требуется еще 1600 лет, чтобы половина оставшихся атомов радия также превратилась в атомы радона и т. д. У одних радиоактивных элементов этот промежуток времени, который называют периодом полураспада, гораздо короче. Так, например, сам радон превращается в полоний с периодом полураспада около четырех дней, а у некоторых радиоактивных элементов период полураспада измеряется минутами, секундами или даже долями секунды. С другой стороны, существуют химические элементы с периодом полураспада, длящимся многие миллионы лет. Некоторые из них мы обычно даже не считаем радиоактивными, поскольку их распад происходит настолько медленно, что практически и незаметен. Поэтому герой Уэллса справедливо полагал, что все элементы несомненно распадаются и разлетаются на части , однако одни элементы делают это более явно, чем другие. [c.17]

Радон, открытый Дорном, это самый долгоживущий изотоп элемента № 86. Образуется при альфа-распаде радия-226. Массовое число этого изотопа — 222, период полураспада — 3,82 суток. Существует в природе как одно из промежуточных звеньев в цепи распада урана-238. [c.28]

Оставшийся после такой обработки маточный раствор мог содержать только щелочные и аммонийные соли и, как казалось, не должен был быть радиоактивным. Однако в остатке после выпаривания отчетливо регистрировалась бета-активность с периодом полураспада 22 минуты. Стало ясно, что эта активность связана с каким-то щелочным элементом. Можно было предположить, что она возникает в результате альфа-распада актиния и, согласно правилу смещения, принадлежит ядру элемента № 87. Чтобы доказать это. Пере перевела активность в осадок вместе с перхлоратом цезия. Активность полученных кристаллов перхлората цезия также убывала с периодом полураспада 22 минуты. [c.35]

Кроме этих двух изотопов протактиния сейчас известны еще 11с массовыми числами от 224 до 237 и периодами полураспада от нескольких секунд до нескольких дней. Все они образуются искусственным путем в цепочках радиоактивных распадов, идущих при облучении урана-238 и тория-232 протонами, дейтронами или альфа-частицами. [c.72]

Радиоактивные свойства изотопов фермия. Высота полоски соответствует периоду полураспада в логарифмическом масштабе. Двойная штриховка означает, что основной для этого изотопа вид распада — спонтанное деление, а одинарная — электронный захват. Не заштрихованы колонки альфа-активных изотопов [c.175]

При облучении америция-243 ускоренными ионами неона-22 наряду с другими ядерными реакциями происходит реакция полного слияния двух ядер с последующим испарением нескольких нейтронов в результате этой реакции образуются ядра 105-го элемента, вероятнее всего изотопа "405 эти ядра короткоживущие — период полураспада 1,8 ] (),() секунды они могут распадаться двумя путями — пли испускать альфа-частицу, или, примерно в 20% случаев, делиться спонтанно на два осколка с соизмеримыми массами. [c.228]

К этому времени удалось изготовить сверхчистую мишень из америция-243 с содержанием свинца меньше одной десятимиллиардной роли грамма. Это намного облегчило изучение альфа-распада 105-го элемента. Вновь были организованы опыты, подобные первым опытам 1967 года. Они показали, что большинство альфа-частиц, испускаемых при распаде ядер 105-го элемента, имеют энергии около 9 Мэв, а период полураспада нового излучателя хорошо согласуется с определенным в опытах по спонтанному делению. [c.228]

Ионизирующее излучение — электромагнитное или корпускулярное излучение (например, альфа-, бета-, гамма-, рентгеновское, нейтронное), способное при взаимодействии с веществом прямо или косвенно создавать в нем заряженные атомы и молекулы — ионы. Радиоактивные излучения — ионизирующие излучения, испускаемые ядрами радиоактивных изотопов. Радиоактивность — самопроизвольное превращение атомных ядер химических элементов, сопровождающееся испусканием радиоактивных излучений. Изотопы — атомы одного и того же химического элемента, ядра которого имеют одинаковый заряд, но разные массовые числа. Период полураспада — время, в течение которого в среднем распадается половина из имевшихся первоначально радиоактивных атомов изотопа. [c.18]

Если большинство трансурановых элементов было открыто в результате тщательно спланированных экспериментов, то элел1ент № 100 — фермий, так же как и предыдущий элемент — эйнштейний, был открыт совершенно неожиданно в продуктах термоядерного взрыва в ноябре 1952 года. Три группы химиков и физиков из разных лабораторий США переработали сотни килограммов пород с места взрыва и выделили первые в мире сотни атомов 99-го и 100-го элементов. Ядра урана-238, входившего во взрывное устройство, захватили при взрыве по 17 нейтронов. Образовавшийся нейтроноизбыточный изотоп урана-255, пройдя цепочку из восьми бета-распадов, превратился в фермий-255, который и был зарегистрирован но испускавшимся его ядрами альфа-частицам. Период полураспада фермия-255 — около 20 часов. Методика выделения фермия и эйнштейния из продуктов термоядерного взрыва описана в статье об эйнштейнии, поэтому не станем повторяться. Напомним лишь, что в течение трех лет открытие новых элементов было засекречено, как и все связанное с созданием самого мощного за всю историю человечества оружия. [c.173]

Сопоставление длины пробега (кинетической энергии) а-частицы с вероятностью распада альфа-излучателя (или с периодом полураспада) позволило Г. Гейгеру и Дж. Нэттолу еще в 1911 г. установить зависимость, известную под именем закона Гейгера—Нэт-тола [c.222]

При радиоактивных распадах конечное ядро может оказаться не только в основном, но и в одном из своих возбужденных состояний. Например, в у-распаде, как мы увидим ниже, это является скорее правилом, чем исключением. Однако исключительно резкая зависимость вероятности а-расиада от энергии приводит к тому, что расп Д з1 на возбужденные уровни дочернего ядра обычно идут с очень низкой интенсивностью, потому что при возбуждении дочернего ядра уменьшается энергия а-частицы. Экспериментально удается наблюдать только распа,ды на вращательные уровни, имеющие относительно низкие энергии возбуждения (см. гл. И, 7). Распады на возбужденные уровни приводят к возникновению тонкой структуры энергетического спектра вылетающих а-частиц. В качестве типичного примера рассмотрим распад изотопа плутония 4Рц238, имеющего период полураспада Ti/ = 90 лет и испускающего а-частицы с энергией 5,5 МэВ. Точные измерения энергетического спектра вылетающих а-частиц показывают, что 72% частиц имеют энергию 5,49 МэВ, а около 28% частиц имеет энергию на 43 кэВ меньше. Наблюдаются также небольшие группы частиц с энергиями на 143, 296 и 803 кэВ меньше энергии основной группы частиц. На рис. 6.8 изображена схема этого распада. Дочернее ядро несферично (как и все ядра с Z > 86) и имеет четко выраженную полосу вращательных уровней 0 (основной), 2 , 4+, 6 , 8+. Альфа-распад идет на все эти уровни. На косых линиях, обозначающих разные распады, указаны вероятности соответствующих [c.226]

На самом деле плутоний-239 все же подвергается альфа-распаду с периодом полураспада 24 360 лет и самопроиавольному расщеплению с периодом полураспада 5,5-10 лет. [c.87]

Ранее уже упоминалось о возможности использования радиоизотопных генераторов электрической или тепловой энергий в космонавтике Однако, помимо бортовых энергоустановок, радиоактивные источники с успехом могут применяться и в космических двигателях. Такие радиоизотопные ракетные двигатели, использующие энергию радиоактивного распада, в настоящее время уже разработаны (правда, все они развивают довольно малую тягу). Причем наиболее перспективным в этом отношении является применение в качестве радиоактивных источников изотопов трансурановых элементов. Среди них наибольшее распространение получили кюрий-244 (период полураспада 18 лет) и уже упоминавшийся нами плутоний-238 (см. стр. 126). Оказывается, слишком большой период полураспада некоторых радиоизотопов является таким же недостатком, как и слишком малый период полураспада, поскольку от скорости распада зависит скорость выделения энергии. Следовательно, радиоизотоп, выбранный для ра-диоизотопного ракетного двигателя, должен распадаться достаточно быстро, чтобы обеспечить приемлемую скорость выделения энергии (на единицу массы). Вот почему в космонавтике получили широкое распространение трансурановые элементы, в среднем имеющие меньшие периоды полураспада, чем другие радиоизотопы. В частности, поэтому они неоднократно привлекались как вспомогательные радиоактивные источники и при проведении научных экспериментов в космосе. Так, кюрий-242 (период полураспада около 5 месяцев) и эйнштейний-254 служили источниками альфа-частиц в аппаратуре, использовавшейся американскими учеными для химического анализа лунного грунта. Эта аппара- [c.131]

Наряду с единицами распад в секунду и резерфорд применяется единица кюри (Ки) и ее дольные единицы. Активность 1 Ки равна 3,700-10 ° расп./с. Происхождение этой единицы следующее. Если в закрытый сосуд поместить радий, то вначале количество радона (эманации радия), являющегося продуктом распада радия, бу -дет возрастатьг Рак как сам радо1г-такжег тасггадаегсн (с периодом полураспада, равным 3,82 суток), то в кон це концов установится равновесие между вновь возникающим радоном и распадающимся. При этом число ежесекундно совершающихся актов распада будет оставаться практически постоянным, если не учитывать изменение массы самого радия, которое происходит весьма медленно, с периодом полураспада около 1600 лет. Поэтому радиоактивность радия можно сравнить с радиоактивностью радона, находящегося в равновесии с некоторым количеством радия. Единица радиоактивности кюри представляет собой радиоактивность радона, находящегося в равновесии с одним граммом радия. Количество радона, соответствующее радиоактивности один кюри, имеет массу 6,51-10 г и содержит 1,78-10 атомов. Альфа-частицы, испускаемые радоном (без учета последующих продуктов его распада), способны создать в воздухе ионизационный ток насыщения 0,92 мА. [c.267]

Изучение этого элемента еще принесет науке немало нового. Физики, например, до сих пор не могут объяснить, почему самый известный и самый изученный изотоп элемента № 89 — актиний-227 имеет непостоянный период полураспада. Полученный из радия искусственным путем или образующийся при альфа-распаде чистого протактиния-231, он имеет период полураспада 21,8 года, а выделенный из актинийсодержащих минералов — намного меньше. Химики продолжают спорить о возможности существования соединений одновалентного актиния. Вроде бы, по существующим представлениям об электронной конфигурации его атома, должны быть такие соединения, а получить их никак не удается [c.56]

За 20 лет синтезировано 15 изотопов фермия с массовыми числами от 244 до 258. Самый долгоживуш,ий из них — фермий-257 с периодом полураспада 94 дня он испускает альфа-частицы с энергией 6,5 Мэв. А самый короткоживущий изотоп — фермий-258, испытывающий спонтанное деление с периодом полураспада 380 миллионных долей секунды. Спонтанное деление оказалось основным видом распада еще для двух изотопов элемента № 100 — фермия-244 и фермия-256. Напомним, что для изотопов урана вероятность спонтанного деления по отношению к вероятности альфа-распада составляет меньше [c.174]

При альфа-распаде ядро любого изотопа элемента № 102 превращается в ядро одного из изотопов фермия (элемент № 100) и ядро гелия (альфа-частицу). Энергия альфа-частиц при этом будет строго определенной. Следовательно, зарегистрировать искомое ядро можно двумя способами либо измерением энергии образовавшихся альфа-частиц Е и периода полураспада (Ггу , либо наблюдением дочерних продуктов распада — ядер атомов фермия. Однако в первом случае существенной помехой определения будет фон, обусловленный альфа-распадом короткоживущих изотопов других элементов. При этом образуются альфа-частицы, энергия которых близка к энергии альфа-частиц, возникших при распаде ядер 102-го элемента. В частности, густой фон появляется, если в материале мишени или других деталей установки, подвергающихся облучению, есть примеси свинца, висмута, ртути. Вероятность фоновых реакций значительно больше (иногда в миллионы раз) вероятности реакции, приводящей к образованию 102-го элемента. Поэтому тщательная очистка вещества мишени от микропримесей свинца и близлежащих элементов и сверхчистые материалы для [c.194]

Примерно в то же время, что и в Швеции, в Москве также были проведены опыты по синтезу короткоживущих изотопов 102-го элемента. Для получения нового элемента изотопы плутония 241рц II 2зэрц облучали ионами кислорода-16 с энергией около 100 Мэв. Изучался альфа-распад продуктов ядерных реакций методом ядерных фотоэмульсий. В спектре альфа-частиц наряду с группами, обусловленными распадом известных элементов, была отмечена группа с энергией 8,9 0,4 Мэв. Было показано, что период полураспада этого изотопа меньше 40, но больше 2 секунд. На основании теоретических оценок предполагалось, что наиболее вероятна реакция с испарением четырех нейтронов [c.196]

И еще можно допустить, что существует генетическая связь между неверием американцев в курчатовий и уничтожающей, в общем-то, критикой учеными Дубны американских работ по нобелию и лоуренсию... Чем было подкреплено неверие, чем аргументирована критика американцев В 1969—1970 годах в Беркли начали изучать альфа-распад изотопов элемента № 104. Появились сообщения о получении трех изотопов 104-го, в том числе относительно долгоживущего изотопа 104 (его период полураспада 4,5 секунды). Была предпринята попытка получить и спонтанно делящийся изотоп 104 при бомбардировке кюрия ионами кислорода (96-1-8=94- -10=104). И вот что доложил доктор Гиорсо на конференции по трансурановым элементам в Хьюстоне (1969 г.) [c.215]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...