Устойчивость ядер к а-распаду

Известные в наше время атомные ядра можно разделить на две группы 1) стабильные (устойчивые) ядра и 2) нестабильные (радиоактивные). Стабильные ядра — это такие ядра, для которых спонтанный распад и превращения являются энергетически невозможными. В реально существующих стабильных ядрах обычно число нуклонов одного сорта находится в определенном соотношении с числом нуклонов другого сорта. Так, например, в стабильных ядрах при у4 < 36 число нейтронов и протонов примерно одинаково, а нейтронный избыток (изотопическое число) --- 1/2 N — Z) [c.98]

Используя соотношение (IV.26), запишем условие устойчивости ядра (IV.31) по отношению к р -распаду [c.149]

В гл. I было показано, что мерой прочности, устойчивости ядра относительно разделения его на какие-либо составные части является величина энергии связи ядра относительно этих частей. Чем больше энергия связи, тем труднее произвести разделение. Если энергия связи отрицательна, ядро может разделиться самопроизвольно, причем этот процесс будет сопровождаться выделением энергии, равной модулю энергии связи. В соответствии с этим условие энергетической возможности а-распада записывается следующим образом [c.116]

Следует отметить, что истинные кларки элементов и их изотопов являются функцией времени по причине радиоактивного распада элементов, различных ядерных процессов и перехода в мировое пространство легких газов — водорода, гелия, неона, возможно азота и некоторых других газообразных веществ. Последняя причина, вероятно, объясняет также малые кларки благородных газов с устойчивыми ядрами и четными порядковыми числами. [c.187]

Гамма-излучение образуется в результате распада ядер радиоактивных изотопов, содержащих одинаковое число протонов, но различное число нейтронов. Внутриядерные силы притяжения между ними не обеспечивают достаточной устойчивости ядра. В результате наблюдается самопроизвольная перестройка менее устойчивых ядер в более устойчивые, т. е. происходит радиоактивный распад. Важной характеристикой изотопа яв- [c.247]

Во всех этих реакциях образуется ядро, отличное от исходного, потому что в одном случае нейтрон присоединяется к ядру, а в других случаях он обменивается на протон или на альфа-частицу. Обычно исходят из устойчивого ядра, причем в большинстве случаев приходят к неустойчивому, т. е. радиоактивному, ядру. Радиоактивность может быть измерена экспериментальными методами весьма большой чувствительности, в частности счетчиками Гейгера-Мюллера. Счетчик регистрирует распад атомов за несколько секунд или минут поэтому явление, количественно очень слабое, в действительности весьма легко наблюдаемо. Автор должен сознаться, что в то время он был преимущественно физиком-теоретиком поэтому если нам иной раз и удавалось проводить крайне простые опыты, то едва опыт становился немного сложнее, как он выходил за пределы наших экспериментальных возможностей. В таких случаях помощь оказывали коллеги. [c.104]

Электронный захват. Ядра, перегруженные протонами, или так называемые нейтронно-дефицитные ядра (по сравнению с составом устойчивых изотопов данного элемента), наряду с позитронным распадом испытывают также захват электрона из электронной оболочки своего же атома. При этом один из протонов ядра, поглотив электрон, превращается в нейтрон (р -j- е п + v) и ядро переходит в более устойчивое состояние. Наиболее вероятным является /С-захват, т. е. захват электрона ядром из А[ -слоя. Электронный захват из L-слоя примерно в 100 раз менее вероятен, чем 7 -захват. Электронный захват, протекающий по схеме Х + + 6 записи, А + е - А + v, энер- [c.101]

Устойчивость ядер по отношению к -распаду. Ядро, перегруженное протонами, может испытать р -превращение, если выполняется условие [c.149]

Из сравнения (IV.36), (IV.37), (IV.38), с одной стороны, и (IV.32), (IV.33), (IV.34), с другой, следует, что ядро, неустойчивое по отношению к -распаду, всегда неустойчиво и по отношению к электронному захвату. Обратное не имеет места. Ядро, неустойчивое по отношению к электронному захвату, может оказаться устойчивым по отношению к 3+-распаду, если S < 2/п . [c.150]

Итак, ядро будет стабильным по отношению к р -, )3 -распаду и к электронному захвату в том случае, если оно будет устойчиво по отношению к -распаду и к электронному захвату. На рисунках 48, 49, 50 иллюстрируется фактическое расположение стабильных ядер и расположение границ (кривых) устойчивости по отношению к процессам р-распада. Кружками представлены на диаг- [c.150]

Кроме того, из рисунка 67 следует, что вблизи А — 210—212 энергия а-распада излучателей испытывает своего рода инверсию. Большой энергией распада, а, следовательно, меньшей устойчивостью относительно а-распада обладают изотопы, содержащие в ядре 127, 128 и 129 нейтронов (Po i , Это свидетель- [c.227]

Здесь же отметим, что в результате реакций типа (а, п), как правило, получаются ядра, обогащенные протонами. Чтобы обрести большую устойчивость, один из протонов такого ядра испытывает превра-щшИ С в нейтрон по схеме р -> п Н- е -f v с выбросом из ядра позитрона и нейтрино. Энергия распада распределяется [c.288]

Клейна—Гордона—Фока 164 Уровни энергии ядра 92, 197 Ускорители заряженных частиц 61 Устойчивость ядер к а-распаду 99 -- к Р-распаду 147—152 [c.396]

Более точно границу а-распада можно установить вычислением энергии а-распада по формуле (9.5), используя точные значения масс. Расчет, сделанный для наиболее р-устойчивых изобар, показывает, что АЕа > О для всех тяжелых ядер, начиная с редкоземельных элементов, причем кривая изменения АЕа с массовым числом А имеет два максимума при А 145 и А 212 (рис. 36). Первый из них соответствует дочерним ядрам, [c.124]

Рассмотрим ряд ядер, Н, аНе , 2He каждое из которых получается из предыдущего присоединением к нему одного нуклона. Значения энергии присоединения этого нуклона к трем первым ядрам соответственно равны 2,2 5,5 и 20,6 Мэе, т. е. быстро возрастают по мере приближения к последнему ядру. Однако если аналогичное построение продолжить и дальше, присоединив к ядру аНе еще один нуклон (протон или нейтрон), то оказывается, что (в обоих случаях) его энергия присоединения будет отрицательна и соответствующее ядро-продукт (aLi или гНе ) неустойчиво. Таким образом, ядро гНе , содержащее два протона и два нейтрона, т. е. дважды магическое ядро, является особенно устойчивым. Этот вывод подтверждается также тем, что ядра гНе (в виде а-частиц) испускаются при радиоактивном распаде. [c.185]

Когда ядро урана расщепляется на два меньших ядра, они оказываются излишне переполненными нейтронами, что нарушает устойчивость ядер-осколков. В результате в новых ядрах может начаться радиоактивный распад, и они даже способны расщепиться на новые осколки, подобно тому, как половинки капли жидкости, получившиеся при ее делении, могут оказаться настолько деформированными, что тут же делятся на еще меньшие капельки. Чтобы стало более ясно, почему так происходит, рассмотрим конкретный случай расщепления ядра урана-235. После поглощения им нейтрона оно, прежде чем расщепиться, превращается в ядро [c.48]

Ядро с избыточным содержанием нейтронов достигает устойчивого состояния вследствие излучения лишних нейтронов или при превращении некоторых из них в протоны. Последний процесс и является причиной бета-распада, уже упоминавшегося ранее в связи с описанием естественной радиоактивности. Хотя бета-частицы (электроны) не могут существовать внутри ядра среди положительно заряженных протонов, нейтрон может излучить электрон и при этом превратиться в протон затем электрон немедленно покидает ядро в виде бета-частицы, а протон остается в ядре. Кроме того, наряду с электроном из нейтрона (а затем и из ядра) вылетает также и другая частица, называемая нейтрино . Поскольку она не имеет ни массы покоя, ни электрического заряда, ее очень трудно обнаружить при помощи обычных приборов, но существование нейтрино в природе полностью сейчас подтверждено благодаря его ядер-ным и магнитным взаимодействиям. [c.54]

Из этой схемы следует, что ядро изотопа ксенона с массовым числом 140 подвергается бета-распаду с периодом полураспада 16 с, превращаясь в ядро цезия с таким же массовым числом последнее, в свою очередь, также подвергается бета-распаду (с периодом полураспада 66 с), превращаясь последовательно в барий-140 (период полураспада 12,8 сут), лантан-140 (период полураспада 40 ч) и церий-140, ядро которого является устойчивым. На первый взгляд может показаться странным, что периоды полураспада этих ядер так резко отличаются. Дело в том, что хотя период полураспада свободного (не связанного в ядре) нейтрона длится около 10 мин, однако сложные взаимодействия с соседними нуклонами внутри ядра могут как ускорять, так и замедлять данный процесс. [c.55]

Образовавшееся в результате этой реакции ядро фосфора-32 оказывается переполненным нейтронами и стремится превратить один из своих нейтронов в протон, испуская отрицательную бета-частицу с периодом полураспада 14,5 суток. Таким образом, фосфор-32 подвержен бета-распаду, в результате чего превращается в устойчивый изотоп серы (сера-32) [c.117]

Ядра продуктов деления имеют избыток нейтронов, поэтому они, претерпевая серию распадов, переходят в более устойчивое состояние. Типичными являются следующие цепочки распада [c.121]

Само ядро элемента в процессе распада возбуждается и переход его в устойчивое энергетическое состояние сопровождается выделением избытка энергии в виде гамма-излучения. [c.61]

Для нечетно-нечетных ядер кривые устойчивости Р"-распада и электронного захвата пересекаются вблизи Z = 7 (рис. 50). При больших Z кривая устойчивости к электронному захвату располагается выше кривой устойчивости для р -расиада. Поэтому все нечетно-нечетные ядра с Z > 7 должны быть радиоактивными. [c.152]

Для устойчивости ядра имеет также значение соотношение чисел протонов и нейт/ронов. Ядро с атомным номером 2 и массовым числом т содержит т нуклонов, из которых z протонов, а нейтронов т — г. Из 281 стабильных ядер 165 (четно-четные) имеют четные числа протонов и нейтронов 53 ядра — нечетное число протонов и четное нейтронов 57 ядер — четное число протонов и нечетное нейтронов и, наконец, 6 ядер-—нечетные числа протонов и нейтронов. Четно-четные ядра наиболее устойчивы и, следовательно, наименее склонны к распаду. Элементы, ядра которых относятся к четно-четным аО l2Mg 22Ti [c.452]

Альфа или р-распад не обязательно приводит к образованию устойчивого ядра. При превращениях тяжелых радиоактивных ядер часто образуются новые радиоактивные ядра. Это приводит к дальнейшим а- или -распадамдотех пор, пока,наконец, не образуется устойчивое ядро. В связи с этим тяжачые радиоактивные элементы можно сгруппировать в определенные ряды, называемые радиоактивными семействами (рис. 13). Известны радиоактивные семейства урана, актиния и тория названия их происходят от названий элементов, являющихся родоначальниками каждого ряда. [c.33]

Излучение Р -частиц является результатом избытка нейтронов в ядре, т. е. ядро лежит под общей кривой устойчивости, вблизи которой группируются устойчивые ядра, как изображено на фиг. 1. Поскольку процесс деления неизменно дает продукчы с избытком нейтронов, то они распадаются с излучением Р -частиц (а иногда нейтронов). Среди продуктов деления нет излучающих позитроны. Излучение позитронов (р ) есть результат недостатка нейтронов, т. е. избытка протонов. [c.27]

M I (TOB С большим массовым числом. Оказывается, что чем больше i - шое ЧИСЛО ядра, тем менее устойчиво ядро, тем большей с к иностью к распаду оно обладает. Распад выражается в делении тяжелого ядра на более легкие с выделением энергии в виде излучения различных видов. Именно тяжелые ядра элемеитов обладают свойством радиоактивности, характеризуюш,ейся мощным излучением, возникающим при делении ядра. [c.169]

Атомные ядра, для которых не выполняются условия (III.23), (III.26), (III.28), являются стабильными по отношению к р-распаду. Такие ядра на плоскости N, Z занимают неширокукз дорожку. Линии, отделяющие область р-устойчивых ядер от области Р-не-устойчивых ядер, называются кривыми Р-стабильности (см. 23). Известны следующие виды ядерных превращений ядерные превращения с испусканием а-частицы ядерные превращения, приводящие к делению ядра на два осколка [c.102]

Для изобарных ядер с четным массовым числом А в формуле (IV.20) будет присутствовать поправка б А, Z), отличная от нуля. Все возможные изобарные ядра в этом случае разбиваются на четночетные, для которых поправка б (Л, Z) = — 34-А и на нечетнонечетные с поправкой б (Л, 2) = + 34.Л . Это приводит к тому, что четно-четные ядра располагаются на одной (нижней) параболе (рис. 47), а нечетно-нечетные— на другой параболе, лежащей выше. Такое расположение парабол является отражением того факта, что нечетно-нечетные ядра менее устойчивы, чем четно-четные. Нечетнонечетные ядра не могут существовать длительное время и претерпевают р-распад. На рисунке 47 стрелками, направленными вправо, [c.144]

При малом Л устойчивыми по отношению к p -распаду будут ядра с АЛ/ 1, т. е. ядра или с равным числом Z и N, или содержащие Б-своем составе нейтронов больше, чем протонов. Легкие ядра будут испытывать р -распад в том случае, если в них нейтронов меньше, чем протонов. Например, ядра С , yN , joNe и т. д. испытывают позитронный распад. [c.149]

Идея альфа-частичного строения ядра была выдвинута снова в предвоенныс (1937—1938) годы в новом ва-рианте. В этом варианте было предложено рассматривать а-частицы не как стабильные долгоживущие объекты, а как короткоживущие, но сравнительно устойчивые образования, возникающие внутри ядра. Через некоторое время t после своего возникновения а-частицы распадаются на составные части. Это время t должно быть больше периода колебания и вращения а-частичного образования. Продукты распада данной и других распадающихся а-частиц перестраиваются в новые а-частицы и т. д. [c.176]

Исследование различных свойств атомиых ядер (энергия связи, распространенность в природе, особенности а- и р-распада и др.) локазывает особую устойчивость ядер, содержащих 2, 8, 20, 50, 82 или 126 (магические числа) протонов или нейтронов. Подобное поведение атомных ядер объясняется в оболочечной модели ядра, построенной по аналогии с моделью электронных оболочек в атоме. [c.200]

Известно, что свойства ядер-изобар зависят от соотношения протонов и нейтронов, содержащихся в них. Только при вполне определенном соотношении ядра имеют минимальную массу и стаби1льны. Если же протоны находятся в избытке или недостатке, то соответствующее ядро является р+- или р -радиоак-тивным. Так, например, из двух ядер и гНе первое имеет большую массу и в процессе р-распада переходит в гНе из трех ядер 4Ве °, бВ о и бС среднее имеет наименьшую массу, оно устойчиво, а два крайние — радиоактивны. [c.277]

Поскольку из ядер изотопов ксенона самым устойчивым тяжелым является ядро ксенона-136, а из ядер изотопов стронция — ядро стронция-88, то очевидно, что образовавшиеся осколки имеют слишком много нейтронов, чтобы оставаться устойчивыми Появившийся избыток нейтронов отнюдь не случаен. Чем больше размеры ядра, тем сильнее возрастает влияние электрических сил отталкивания между протонами, и чтобы их преодолеть и сохранить устойчивость, крупные ядра должны иметь очень большое количество нейтронов (для ядерных же сил притяжения не существует разницы между нуклонами). Самые тяжелые ядра содержат на 50% больше нейтронов, чем протонов, и, следовательно, каждый осколок, образовавшийся при делении большого (тяжелого) ядра, будет иметь также примерно на 50% больше нейтронов, чем протонов. Однако для устойчивости этих, гораздо более легких, ядер такое соотношение нейтронов и протонов излишне . Каисдое подобное ядро имеет несколько слабо связанных нейтронов, находящихся вне заполненных оболочек, и поэтому оно, чтобы восстановить соответствующее условие стабильности, испускает лишние нейтроны, подобно тому, как при радиоактивном распаде излучаются лишние частицы. [c.49]

Изотопы и устойчивы, а ядра С самопроизвольно распадаются. Этот самопроизвольный распад особенно характерен для тяжелых ядер, таких как ядра радия, тория, урана и т. д. Так, природный уран состоит из трех изотопов 238у, 235у Все они нестабильны, т. е. самопроиз- [c.7]

НЕЙТРОННО-ДЕФИЦИТНЫЕ ЯДРА — атомные ядра, имеющие меньшее число нейтронов (/V) по сравнению со стабильными ядрами с тем же Z (число протонов), наиболее распространёнными в природе. Н. я. нестабильны и испытывают бета-распад, сопровождающийся испусканием позитронов (р+-распад) или захватом электронов с внутр. электронных оболочек (см. Электронный захват). По мере уменьшения числа нейтронов Н. я. становятся всё менее устойчивыми энергия, выделяющаяся при их распаде, увеличивается, а период полураспада уменьшается. Н. я. получаются в ядерных реакциях, приводящих к уменьшению отношения Л /2, напр., в реакциях (у, л), (у, 2п), (р, п). (р, 2п). Ю. С. Зшиятнин. [c.279]

НЕЙТРОНПО-ИЗБЙТОЧНЫЕ ядра — атомные ядра с более высоким числом нейтронов (Л ) по сравнению со стабильными ядрами с тем же Z (число протонов), наиб, распространёнными в природе. Н. я. нестабильны и испытывают бета-распад, испуская электроны ( -распад). По мере увеличения числа нейтронов Н. я. становятся все менее устойчивыми энергия [c.279]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...