Çfarë është shkatërrim alfa dhe prishja beta? Beta-shkatërrim, shkatërrim alpha: dhe reagimi i formules

Alfa dhe beta rrezatimi është quajtur përgjithësisht prishja radioaktive. Ky proces, i cili është emetuar nga bërthamës së grimcave subatomike, origjinë me shpejtësi të lartë. Si rezultat, një atom ose izotop mund të transformohet nga një element kimik në një tjetër. Alfa dhe beta prishjen e bërthamave janë karakteristikë e elementeve të paqëndrueshme. Këto përfshijnë të gjitha atomet me një numër të ngarkuar më i madh se 83 dhe një numër masiv më i madh se 209.

kusht reaksioni ndodh

Decay, si transformime të tjera radioaktive, është e natyrshme dhe artificiale. E fundit është për shkak të arritur në thelbin e çdo grimcave të huaja. Si alfa dhe beta prishja në gjendje për të kryer atom - varet vetëm nga sa shpejt të arrihet shtet të qëndrueshëm.

Nën rrethana natyrore ndodh prishjen alfa dhe beta-minus.

In vitro pranishëm neutron, Pozitronesh, proton dhe specie shumë të rralla të tjera shkatrrohen dhe transformimeve bërthamore.

Këto emra dha Ernest Rutherford, i cili ka studiuar rrezatimi.

Dallimi në mes të bërthamës të qëndrueshme dhe të paqëndrueshme

Aftësia për prishjen varet nga gjendja e atomit. E ashtuquajtura "të qëndrueshme" ose jo-radioaktive thelbësore karakteristike atomet Nonseparated. Në teori, vëzhgimi i këtyre elementeve mund të çojë në pafundësi, që më në fund të siguruar stabilitetin e tyre. Kjo është e nevojshme për të ndarë berthamat tilla të paqëndrueshme të cilat kanë jashtëzakonisht të gjatë gjysmë-jetës.

Gabimisht, një "i ngadalshëm" atom mund të merret si e qëndrueshme. Megjithatë shembull i mrekullueshëm mund të jenë telur, dhe më veçanërisht, izotop saj numëror 128, që ka një jetë gjysmë e 2.2 × 10 ^24. Ky rast nuk është unik. Lanthanum-138 është subjekt i një gjysmë-jetës, që është një term i 10 ¹¹ vjetësh. Ky term është tridhjetë herë më e madhe se mosha aktuale e universit.

Thelbi i kalbjes radioaktive

Ky proces ndodh në mënyrë të rastësishme. Çdo kalbur fiton radionukleidesh shpejtësi, e cila është konstante për çdo rast. Shkalla prishja nuk mund të ndryshohen nën ndikimin e faktorëve të jashtëm. Pa marrë parasysh se reagimi do të ndodhë nën ndikimin e forcës gravitacionale të madh, në absolute zero, në fushën elektrike dhe magnetike, gjatë një reaksion kimik dhe kështu me radhë. Ndikimi procesi mund të jetë vetëm një ndikim të drejtpërdrejtë në brendësi të bërthamës atomike, e cila është praktikisht e pamundur. reagimi spontan dhe varet vetëm në atom, në të cilën del, dhe gjendjen e tij të brendshme.

Termi "radionukleide" është e zakonshme kur flitet për kalbjes radioaktive. Ata që nuk janë të njohur me të, ju duhet të dini se fjala është një grup i atomeve, të cilat kanë veti radioaktive që zotërojnë numrin masiv, numër atomik dhe statusit të energjisë.

radionuclides ndryshme të përdorura në fushat teknike, shkencore dhe të tjera të veprimtarisë njerëzore. Për shembull, elementet e të dhënave mjekësore janë përdorur në diagnostikimin e sëmundjeve, drogës trajtimit, mjetet dhe sende të tjera. Ka edhe një numër i Radiopreparat terapeutik dhe prognoze.

Jo më pak e rëndësishme është përcaktimi i izotopit. Kjo fjalë është përmendur si një lloj të veçantë të atomeve. Ata kanë të njëjtin numër atomik si një element konvencionale, por përveç numrit masiv. Ajo shkaktohet nga ky ndryshim sasi neutroneve të cilat nuk ndikojnë në akuzën si protonet dhe elektronet, por ndryshimi në peshë. Për shembull, një hidrogjeni thjeshtë ka tërë 3. tyre ky është element i vetëm emrat Izotopet e të cilëve janë caktuar: The deuterium-tritium (vetëm radioaktive) dhe con. Në raste të tjera, emrat janë në përputhje me peshat atomike dhe elementin kryesor.

prishja Alpha

Ky lloj i reaksioneve radioaktive. Karakteristikë e elementeve natyrore të gjashtë dhe të periudhës shtatë të tabelës periodike të elementeve kimike. Në veçanti për elementet artificiale ose transuranike.

Përbërësit që mund të jetë prishja Alpha

Në mesin e metaleve për të cilat prishja karakteristike përfshijnë torium, uranium dhe elemente të tjera të periudhës gjashtë dhe të shtatë të tabelës periodike të elementeve kimike, duke llogaritur nga bismut. Gjithashtu nënshtruar procesit të izotopeve të elementeve të rënda.

Çfarë ndodh gjatë reagimit?

Kur prishja alpha fillon emetimin e grimcave bazë, të përbërë nga të dy protoneve dhe neutroneve palë. Absolut çlirohet bërthamën grimce prej nje atomi helium, me njësitë masive 4 dhe 2 ngarkuar.

Si rezultat, nuk është një element i ri, e cila është e vendosur në të majtë e dy qelizave duke filluar në tabelën periodike. Kjo marrëveshje është përcaktuar në se duke filluar 2 protonet humbur atom dhe me atë - akuzën fillestare. Si rezultat, në masë të rezulton izotop 4 njësi në masë është reduktuar në krahasim me gjendjen origjinale.

shembuj

Gjatë kësaj nga prishja e uraniumit, torium formuar. Torium, radium duket, nga ajo - radonit, i cili përfundimisht i jep poloniumin, dhe në fund - epërsi. Në proces janë izotope të këtyre elementëve, dhe jo ata vetë. Kështu marrë uranium-238, torium-234, Radium-230, radonit-236 dhe në deri në shfaqjen e elementit të qëndrueshme. Formula e këtij reaksionit eshte si me poshte:

TH-234 -> Ra-230 -> Rn-226 -> Po-222 -> Pb-218

Shpejtësi izoluar alpha emetimit të grimcave në kohën nga 12 deri në 20 mijë. Km / sek. Ndërsa nën vakum, një grimcë e tillë do të kishte rrethuar globin për 2 sekonda, duke lëvizur përgjatë ekuatorit.

prishja Beta

Dallimi në mes të kësaj grimcë të elektroneve - në vendin e ngjarjes. Rënia e beta ndodh në bërthamë e atomit dhe jo re elektron rrethon atë. Më e zakonshme e të gjithë transformimeve ekzistuese radioaktive. Kjo mund të vërehet në elemente të pothuajse të gjitha aktualisht ekzistuese kimike. Nga kjo rrjedh se çdo element ka të paktën një të prirur për prishjen e izotopit. Në shumicën e rasteve, si rezultat i prishjes beta ka prishja beta minus.

reagimi

Kur procesi i nxjerrje elektronike ndodh kernelit që lindin për shkak të konvertimit spontan të një neutron në një elektron dhe një proton. Kështu protonet për shkak të masës më të madhe të mbetet në bërthamë dhe elektron, i quajtur beta-minus grimcë, duke lënë atom. Dhe për shkak se protonet është rritur nga një, bërthama e elementit po ndryshon në një mënyrë të mëdha dhe të drejtën e origjinale në tabelën periodike.

shembuj

Rënia e beta me kalium-40 konverton atë në izotop kalciumi, i cili ndodhet në të djathtë. Radioaktive kalcium-skandium-47 bëhet 47, e cila mund të kthehet në një titan-47 të qëndrueshme. Ajo duket si një shkatërrim beta? formula:

Ca-47 -> Sc-47 -> Ti-47

normës së emetimit në rreze beta-grimcë është 0.9 herë më shumë se norma e 270 mijë. km / sek.

Në natyrë, e Nuklideve beta-emitting nuk janë shumë. E konsiderueshme e tyre janë mjaft të vogla. Një shembull është kalium-40, e cila në përzierje natyrale përmban vetëm 119/10000. Gjithashtu, natyrore beta-minus-aktive radionuclides nga një numër të produkteve të rëndësishme janë alfa dhe beta prishja e uraniumit dhe toriumit.

Shpërbërja beta është një shembull tipik: The torium-234, që është alfa shkatërrim është konvertuar në protaktin-234, dhe më pas në të njëjtën mënyrë bëhet e uraniumit, por izotop i saj tjetër nën numrin 234. Ky uraniumit-234 sërish për shkak të kalbjes alfa bëhet torium por ajo ka një lloj tjetër. Pastaj, kjo bëhet torium-230 Radium-226, i cili është konvertuar në radonit. Dhe në të njëjtën sekuencë, deri në talium, vetëm me tranzicionet ndryshme beta mbrapa. Përfundon këtë beta kalbjes radioaktive të shfaqjes së qëndrueshme të çojë-206. Ky transformim ka formulën e mëposhtme:

TH-234 -> PA-234 -> U-234 -> TH-230 -> Ra-226 -> Rn-222 -> At-218 -> Po-214 -> Bi-210 -> Pb-206

beta-aktive radionuclides natyrore dhe të rëndësishme janë K-40 dhe elementet e talium të uraniumit.

Rënia e beta-plus

Ekziston edhe një transformim beta-plus. Ajo është quajtur gjithashtu pozitron shkatërrim beta. Ajo është emetuar nga grimcë bazë quhet pozitron. Rezultati është një transformim i elementit fillimit rrinte në këmbë të majtë, e cila ka një numër më të vogël.

shembull

Kur nje prishja elektronik beta, magnez-sodium 23 bëhet izotop e qëndrueshme. Radioaktive europium-samarium-150 bëhet 150.

rezulton Reagimi prishja beta mund të krijojnë + beta dhe emisionit beta. Shkalla e emisionit grimcave në të dyja rastet të barabartë me 0.9 herë shpejtësinë e dritës.

kalbet tjera radioaktive

Përveç reagimeve të tilla si dekompozimit dhe alfa-beta-shkatërrim, formula e cila është e njohur, ka të tjera, më pak të zakonshme dhe tipike për proceset radionuclides artificiale.

prishja Neutron. Emetimin e grimcave neutrale janë 1 njësi masiv. Gjatë një izotop i tij është konvertuar në një tjetër me një numër më të ulët në masë. Një shembull do të jetë shndërrimi i 9-litium në litium-8-5 heliumit në helium-4.

Mbi rrezatim i gama-rrezeve të jod-127 izotopi eshte nje izotop qëndrueshme bëhet numëror 126 dhe fiton radioaktivitet.

Proton prishja. Shumë e rrallë. Ndërsa kjo ndodh emetimin proton që ka një pagesë prej + 1, dhe 1 njësi e masës. Pesha atomike bëhet më e vogël në një vlerë të vetme.

Çdo transformim radioaktive, në veçanti kalbje, radioaktive, i shoqëruar nga lirimin e energjisë në formë të rrezeve gama. Ajo është quajtur gama-rrezet. Në disa raste, nuk ka rrezatim X-ray që ka një energji të ulët.

Gamma prishja. Përfaqëson gama-rrezeve fluks. rrezatimi elektromagnetik është më i ngurtë se rrezeve X që është përdorur në mjekësi. Rezultati është rrezet gama apo flukse energjisë të bërthamës atomike. Rrezet X është gjithashtu një solenoid, por lind nga guaska elektron e atomit.

particles Mileage alfa

grimcat alfa me një masë të njësive atomike 4 dhe 2 ngarkuar lëvizur drejtvizore. Për shkak të kësaj, ne mund të flasim për kilometrazhin e grimcave alfa.

Vlera varet rrugën fillestar dhe shkon energjia prej 3 deri 7 (nganjëherë 13) cm në ajër. Mediumi i dendur është nga një e qindta e një milimetër. rrezatimi i tillë nuk mund të depërtojnë në një fletë letre, dhe lëkurën e njeriut.

Për shkak të peshës së vet dhe akuzën e grimcës alfa ka të madh jonizues fuqinë dhe duke shkatërruar gjithçka në rrugën e tyre. Në këtë drejtim, alfa-radionuclides janë më të rrezikshme për njerëzit dhe kafshët, kur të ekspozuar ndaj organizmit.

depërtuar aftësia e grimcave beta

Për shkak të numrit të vogël masiv, i cili është 1836 herë më të vogël se sa një proton, dhe matjen e ngarkesë negative, rrezatimi beta ka pak efekt në substancë, përmes të cilit fluturon, por për më tepër, fluturim të gjatë. Gjithashtu, rruga grimcë nuk është e drejtë. Në këtë drejtim, ai flet për fuqinë depërtuese, e cila varet nga energjia e marrë.

Aftësia depërtuar e grimcave beta nga ndodhin gjatë prishja radioaktiv në ajrin arrin 2.3 m në lëngje llogariten në inç dhe ngurta - në fraksionet e një centimetër. Rrezatimi ind human duke kaluar 1.2 cm në thellësi. Për të mbrojtur kundër rrezatimit beta mund të shërbejë si një shtresë të thjeshtë me ujë në 10 cm lumë grimcave në një energji mjaft të lartë të prishjes në 10 MeV pothuajse të gjithë zhytur shtresa të tilla: Air - 4 m. alumin - 2.2 cm; hekur - 7.55 mm; të çojë - 5.2 mm.

Duke pasur parasysh madhësinë e vogël të grimcave të rrezatimit beta kanë fuqi të ulët jonizues kur krahasohet me grimcat alfa. Megjithatë, kur prekje, ata janë shumë më të rrezikshme se sa në ekspozimin e jashtme.

Normat më të larta depërtimit në mesin e të gjitha llojeve të rrezatimit aktualisht ka një neutron dhe gama. Drejtuar këto rrezatimit në ajër nganjëherë arrin dhjetëra apo qindra metra, por me treguesit më pak jonizues.

Shumica gama-ray izotope të energjisë nuk e kalon vlerën e 1.3 MeV. Herë pas here ka arritur vlerat e 6.7 MeV. Në këtë drejtim, për mbrojtjen kundër rrezatimit të tilla shtresa përdoren nga çeliku, betoni dhe të çojë në raport attenuation.

Për shembull, për të liroj dhjetëfish e rrezatimit gama kobalt kërkon trashësi çojë mbrojtur prej rreth 5 cm, me një zbutje 100-fish kërkohet 9.5 cm Mbrojtja betoni të jetë 33 dhe 55 cm, dhe ujë -. 70 dhe 115 cm.

Jonizues numrat neutron varet nga performanca e tyre të energjisë.

Në çdo situatë, metoda më e mirë e mbrojtjes nga rrezatimi bëhet distancim maksimale nga burimi si kalim kohe të mundshme dhe minimale në një zonë të lartë rrezatimi.

Ndarjen atome berthamat

Duke ndarë berthamat e atomeve është menduar në mënyrë spontane ose nën ndikimin e bërthamës neutronet ndarje në dy pjesë përafërsisht të barabartë në madhësi.

Këto dy pjesë janë izotope radioaktive e elementeve nga pjesa kryesore e tabelës së elementeve kimike. Filloni nga bakri në lanthanoids.

Gjatë ndarjes thyen disa neutrone ekstra dhe ka energji të tepërt në formë të rrezeve gama, i cili është shumë më tepër se prishja radioaktive. Kështu, kur një ngjarje ndodh një radioaktiv rreze gama shkatërrim, dhe gjatë aktit të ndarjes duket 8,10 gama kuantet. Gjithashtu fluturuar përveç copa kanë një energji më të madhe kinetike transferuar në performancës termike.

Neutronet lëshuar janë të aftë për të provokuar ndarjen e palë analoge të cores, nëse ata janë të vendosura pranë dhe neutronet goditi aty.

Në lidhje me këtë ekziston mundësia e bronkial, reaksion zinxhir përshpejtuar ndarjen e bërthamave atomike dhe të gjenerojë një sasi të madhe të energjisë.

Kur një reagim i tillë zinxhir është e kontrolluar, ajo mund të përdoret për qëllime të veçanta. Për shembull, për ngrohje apo elektrike. Procese të tilla janë kryer në centraleve bërthamore dhe reaktorët.

Nëse ju e humbni kontrollin e reagimit, shpërthimi atomik do të ndodhë. Si përdoret në armët bërthamore.

ka vetëm një element në vivo - uraniumit që ka vetëm një zbërthyeshëm izotop numëror 235. Kjo është një armë.

Në një uraniumit zakonshëm reaktorit bërthamor nga uraniumi-238 nën ndikimin e formës neutron ri izotop No.239, dhe prej saj - plutonium, i cili është artificiale dhe nuk gjendet në vivo. Kështu u ngrit plutonium-239 është përdorur për qëllime të armëve. Ky proces i atomike bërthamore është esenca e të gjitha armëve bërthamore dhe të energjisë.

Fenomene të tilla si prishja alfa dhe prishja beta, formula e cila mësohet në shkolla, të cilat janë përhapur në kohën tonë. Për shkak të këtyre reagimeve, ka centrale bërthamore, dhe shumë të tjera të prodhimit në bazë të fizikës bërthamore. Por mos harroni në lidhje me radioaktivitet të shumë prej këtyre elementeve. Kur ju punoni me ta kanë nevojë për mbrojtje të veçantë, dhe pajtueshmërinë me të gjitha masat e sigurisë. Përndryshe, ajo mund të çojë në një katastrofë të pariparueshëm.