Ядерная химия (радиоактивность) рабочий лист
Ядерная химия (радиоактивность) рабочий лист
Физико-химические изменения не меняют структуру ядра. И наоборот, ядерная химия или радиоактивность имеют дело с изменениями в структуре ядра. В ядрах атомов присутствуют протоны и нейтроны. Протоны заряжены положительно, а нейтроны являются нейтральными частицами. Поскольку одни и те же частицы отталкивают друг друга, протоны отталкивают друг друга. Нейтроны расположены между протонами и уменьшают силу отталкивания между протонами. Соотношение между числом протонов и нейтронов в ядре указывает, является ли атом стабильным или нестабильным. Если;
n0/p+≈1, то атом «стабилен »
Ядра атомов n0/p+<1 или n0/p+>1,5 «нестабильны », и мы называем эти атомы радиоактивными элементами.
Нестабильные атомы делают некоторые ядерные реакции, такие как излучение или распад, и становятся стабильными атомами. Мы можем объяснить радиоактивность под двумя названиями: «естественные ядерные реакции » и «искусственные ядерные реакции ». В естественных реакциях нестабильные атомы излучают и становятся стабильными атомами. Однако в искусственных реакциях нестабильные атомы могут быть искусственно превращены в стабильные атомы.
Различия между химическими реакциями и ядерными реакциями: (C.R: химическая реакция, N.R: ядерная реакция)
- В химических реакциях атомы организуются путем разрыва химических связей и образования новых. Наоборот, элементы или изотопы элементов могут превращаться в другие элементы в ядерных реакциях.
- В C.R только валентные электроны играют роль в разрыве и образовании связей, однако в N.R играют роль протоны, нейтроны и электроны.
- В C.R. типы атомов сохраняются, но в N.R типы атомов могут быть изменены.
- Масса сохраняется в C.R., но масса не сохраняется в N.R.
График, приведенный ниже, показывает стабильность ядра; 
Естественные ядерные реакции и радиоактивные распады
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.
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-)
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
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» .
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
Искусственная радиоактивность деления и синтеза
1. Ядерное деление:
Деление ядра - это ядерная реакция, в которой ядро атома расщепляется на более мелкие частицы. Ядро с массовым числом более 200 распадается на нейтроны и расщепляется на элементы с меньшим массовым числом.
2. Ядерный синтез: Более чем одно ядро, имеющее небольшие атомные массы, объединяется в более тяжелое новое ядро. Ядерный синтез также является экзотермическими реакциями, и энергия, выделяемая в этих реакциях, больше, чем энергия, выделяемая в реакциях деления. Наоборот, должно быть большое количество энергии, чтобы начать реакции синтеза. В водородной бомбе мы видим реакции синтеза.
Периоды полураспада и радиоактивного распада
Период полураспада: нестабильное ядро радиоактивно разлагается и уменьшает его массу. Половина времени - это время, необходимое для распада половины массы радиоактивного вещества. Это зависит от типа вещества или отношения n / p. Если начальная масса вещества равна m0, то после времени t оно имеет массу m, а если период полураспада вещества равен t(1/2);
когда t=t(1/2) m=m0/2
На рисунке ниже показано количество массы с течением времени; 
После первого тайма масса уменьшается до m0 / 2, после второго тайма она уменьшается наполовину от своего предыдущего значения. Если мы напишем это как уравнение, мы получим;
m=m0/2n
Где «n» - число периодов полураспада,
n=t/t(1/2) Скорость распада:
Скорость распада - это количество распавшегося ядра в единицу времени. Скорость распада зависит от периода полураспада и массы вещества.
- Скорость распада обратно пропорциональна периоду полураспада вещества. Если массы двух веществ равны, то вещество с меньшим периодом полураспада имеет более высокую скорость распада.
- Скорость распада прямо пропорциональна массе радиоактивного вещества.
- Так как масса вещества уменьшается в процессе распада, скорость распада также уменьшается со временем.
Связь между периодом полураспада и скоростью распада
k=0,693/t(1/2)
где k скорость распада, а t(1/2) период полураспада.