A-излучение ядер

a-распадом называется испускание ядрами некоторых химических элементов a-частиц – дважды ионизированных ядер атома гелия. При
α -распаде ядро атома элемента X с зарядовым числом Z и массовым числом А превращается в ядро элемента У с зарядовым () и массовым и () числами:

(5.9)

Например, изотоп висмута 212, претерпевая α -распад, переходит в изотоп таллия 208:

.

В настоящее время известно более двухсот a -активных ядер. Главным образом это тяжёлые ядра (, ). Только небольшая группа a -активных ядер приходится на область с (редкоземельные).

Скорости вылетающих при распаде a -частиц очень велики и колеблются для разных ядер в пределах , что соответствует энергиям МэВ. Двигаясь в среде, α -частицы теряют энергию на ионизацию среды и в конце пробега превращаются в атомы гелия, захватив два электрона.

Периоды полураспадов a -активных ядер варьируются в широких пределах. Так, для изотопа свинца период полураспада
a -активных ядер лет, а для изотопа инертного радиоактивного газа радона он составляет секунд.

Для a -распада характерна сильная зависимость между периодом полураспада и энергией Е вылетающих a -частиц. Эта зависимость определяется эмпирическим законом Гейгера-Неттола, который обычно выражают в виде зависимости между пробегом (расстоянием, проходимой частицей до её полной остановки) a -частиц в воздухе и постоянной радиоактивного распада :

, (5.10)

где А и В – эмпирические константы. Согласно формуле (5.10), чем меньше период полураспада радиоактивного элемента, тем больше пробег, а следовательно, и энергия испускаемых им a -частиц. Пробег a -частицы в воздухе (при нормальных условиях) составляет несколько сантиметров, а в более плотных средах он гораздо меньше и составляет сотые доли миллиметра (a -частицы можно задержать обычным листом бумаги).

У одного и того же a -радиоактивного элемента имеется несколько групп a -частиц с различными длинами пробегов. Внутри каждой группы наблюдается постоянство пробегов. Отсюда следует, что выбрасываемые из ядер a -частицы обладают определённым энергетическим спектром и, следовательно, атомные ядра обладают дискретными энергетическими уровнями.

Поиск по сайту: