Естественные ядерные реакции и радиоактивные распады
Естественные ядерные реакции и радиоактивные распады В радиоактивных реакциях заряд и массовое число сохраняются. Теперь мы объясним радиоактивные распады, излучение один за другим.
1. Альфа-распад (излучение): Альфа (α) частицы можно назвать ядрами гелия-4 (24He+2). После альфа-распада атомное число ядра уменьшается на 2, а массовое число уменьшается на 4, а количество нейтронов также уменьшается на 2.
Пример: 92238U →90234Th + 24He
86222Rn → 84218Po + 24He
Свойства α-частиц:
- Поскольку они заряжены положительно, их ионизационная способность высока.
- Они подвержены воздействию электрического поля и отклоняются в сторону отрицательно заряженной пластины.
- Кусок бумаги может остановить движение α-частиц.
2. Бета-распад (радиация):
Бета-излучение образуется при преобразовании одного нейтрона в один протон. Частица, полученная после этого процесса, является электроном. Мы показываем это в ядерных реакциях с греческой буквой “β-”
01n → 11p + -10e(β-)
После бета-распада число протонов увеличивается на единицу, а число нейтронов уменьшается на единицу. Таким образом, массовое число остается постоянным.
Пример: 55137Cs → 56137Ba + -10e
13H → 23He + -10e
614C → 714N + --10e
Свойства бета-частиц:
- Бета-частицы движутся со скоростью, которая ближе к скорости света.
- Поскольку их заряд меньше, чем у альфа-частиц, их ионизационная способность ниже, чем у альфа-частиц.
- Поскольку они являются заряженными частицами, они отклоняются в электрическом и магнитном полях.
- Их проникающая способность выше, чем у альфа-частиц, они могут проникать в алюминий толщиной 2-3 мм.
3. Распад позитрона (излучение):
Это также называется бета-положительным распадом. Обозначается +10e или β +. Распад позитрона - это преобразование одного протона в один нейтрон.
11p → 01n + +10e
При распаде позитрона массовое число сохраняется, однако число протонов уменьшается на единицу, а число нейтронов увеличивается на единицу.
Пример:
1938K → 1838Ar + +10e
53122I → 52122Te + +10e
2754Co → 2654Fe + +10e
Свойства позитронных частиц:
- Поскольку они являются заряженными частицами, они отклоняются в электрическом и магнитном полях.
- Частицы позитрона обладают тем же свойством, что и бета-частицы, по способности ионизировать и проникать.
4. Гамма-распад (излучение): Гамма-излучение представляет собой коротковолновую электромагнитную волну. Гамма-распады происходят после других излучений, чтобы излучать избыточную энергию ядра, чтобы стать стабильным. Гамма-излучение обозначено «γ» .
В реакциях это отображается как «00γ» . После гамма-распада атомный номер и массовый номер ядра сохраняются.
Пример:
1-й шаг: 94240Pu → [92236U] +24He
2-й шаг: 92236U →92236U + 00γ
Свойства гамма-лучей:
- Это электромагнитные волны высокой энергии
- Поскольку они нейтральны, они не отклоняются в электрическом и магнитном поле.
- Их проникающая способность слишком высока.
5. Электронный захват:
Некоторые из ядер захватывают один электрон на его внутренней оболочке. Этот электрон превращает один протон в один нейтрон в ядре.
11p + -10e → 01n
После захвата электрона массовое число сохраняется, атомное число уменьшается на один, а количество нейтронов увеличивается на 1.
Пример: 2758Co + -10e → 2658Fe
47106Ag + -10e → 46106Pd
Пример:
90234X + β- → Y + γ + 2β+ + α
Найдите число протонов и массовое число Y в приведенной выше реакции.
Решение:
Количество протонов в левой части реакции равно;
90 + (- 1) = 89
Таким образом, число протонов в правой части реакции должно быть 89.
Y + 1. (0) + 2. (+ 1) +2 = 89
Y + 4 = 89
Y = 85 число протонов
Массовое количество реагентов должно быть равно массовому количеству продуктов.
234 + 0 = 234 массовое количество реагентов Y+ 1.(0) + 2.(0) + 4=234
Y + 4=234
Y = 230 массовое число Y
85230Y
Пример: X делает ядерные распады и превращается в Y. График, приведенный ниже, показывает изменения массового числа по сравнению с атомным номером X.
Какие из следующих утверждений верны?
I. X делает 2 α и 4 β- распада
II. X и Y являются изотопами
III. Нейтронные числа Y 126
Решение:
В β-распаде массовое число остается постоянным, и атомный номер увеличивается на 1. В α-распаде массовое число уменьшается на 4, а атомное число уменьшается на 2.
I. Как показано на графике, X делает 2 α и 4 β-распада I это правда
II. Мы видим, что в графе X и Y атомный номер одинаков, поэтому они являются изотопами. II это правда
III. На графике видно, что атомный номер Y равен 84, а массовый номер равен 210.
210-84 = 126 нейтронов III это правда.