Notes

с увеличением числа протонов, ядро становится менее стабильным;​
Протоны и нейтроны вместе носят название нуклоны – то есть ядерные частицы. ​

Я́дерная реакция — это процесс взаимодействия атомного ядра с другим ядром или элементарной частицей, сопровождающийся изменением состава и структуры ядра и выделением большого количества энергии
Закономерности превращения ядер химических элементов изучает ядерная химия.​

Радиоактивными могут быть элементы любой из трёх фаз: твёрдыми, жидкими, газами.​

На радиоактивность атома влияет отношение количества протонов к нейтронам. С увеличением атомной массы это отношение постоянно меняется.​
В ядре лёгких атомов число протонов и нейтронов одинаково, когда в тяжёлых атомах число нейтронов больше числа протонов.​

Если отношение протонов к нейтронам равняется или близко к 1, то такие ядра являются не радиоактивными.​

Если отношение числа протонов к нейтронам сильно отличается от 1, то такие ядра являются радиоактивными.​

Эти атомы для того чтобы стать стабильными испускают радиацию.​
Атомы, которые излучают радиацию, называются радиоактивными. ​
Для определения устойчивости/неустойчивости атомных ядер используют протонно-нейтронную кривую
Особенности систематики ядер:​

1) Устойчивые ядра с порядковыми номерами Z(меньше или равно)20 имеют приблизительно одинаковое число протонов и нейтронов (Z(приблизительно)N).​

2) При Z>20 в устойчивых ядрах начинает возрастать отношение N/Z. Линия, соответствующая бетта-стабильным ядрам (долина устойчивости):​

Z(бетта) приблтизительно 0,7N,​

т.е. сравнительно тяжелые стабильные ядра содержат больше нейтронов, чем протонов.​

3) Ядра, расположенные ниже долины устойчивости Z<Z(бетта)имеют избыток нейтронов. Для них возможен (электронный) бетта минус--распад
4) Ядра, расположенные выше долины устойчивости Z>Z(бетта) содержат избыток протонов. Для них возможен (позитронный) бетта+-распад.​

5) Для массивных ядер возможен альфа-распад. При этом для альфа-активных ядер отношение N/Z оказывается меньшим, чем для​
бетта-активных ядер (зона альфа-распада лежит на диаграмме правее зоны бетта-распада).​

Некоторые изотопы атомов также являются радиоактивными.​
Излучение – испускание некоторых частиц ядрами атомов.​

1.Излучение α частиц.
Излучение вида ​(4 2Не) – распад. α частицы (+) заряжены.В результате α-распада элемент смещается на две клетки к началу периодической системы Менделеева​(здесь от первого отнимается сверху 4 а снизу 2)
2. Излучение β- частиц.
Излучение вида ​(0 -1е). β частицы (-) заряжены. ​β-лучи – это поток электронов, скорость которых близка к скорости света в вакууме.​После β– -распада элемент смещается на одну клетку вперед к концу периодической системы Менделеева​(здесь к верхнему прибавляется 0 и снизу прибавляется 1)
3. Излучение позитронов. β + (0 +1е). Позитрон имеет массу равную электрону, но противоположный заряд. Испускаются при переходе протона в нейтрон. ​
4. Присоединение (поглощение) электрона. Иногда наблюдается поглощение 1s метастабильным ядром, с соответствующим переходом протона в нейтрон. ​
5.Излучение γ -частиц – это излучения не имеющие как таковой массы и нейтральны. При избытке энергии атомы переходят из возбуждённого в нормальное состояние испуская эти частицы (γ – частицы испускаются только при столкновении с другими частицами). ​ γ-излучение – это электромагнитное излучение, частота которого превышает частоты рентгеновского излучения.​
Оно не сопровождается изменением заряда, а масса ядра меняется ничтожно мало. При избытке энергии атомы переходят из возбуждённого в нормальное состояние испуская эти частицы (γ – частицы испускаются только при столкновении с другими частицами).
6. Излучение нейтронов (0 1n)
Если в результате испускания данных частиц атом переходит в стабильное состояние, исчезают радиоактивные свойства данного атома. ​

​альфа излучение задерживается листом бумаги
бетта излучение задерживается слоем стекла или алюминия
гамма излучение задерживается толстым слоем свинца
нейтронное излучение задерживается водой или бетоном
При радиоактивном распаде выделяется квант энергии.​

Чем выше скорость радиоактивного распада и масса ядра, тем большее количество энергии выделяется при радиоактивном распаде в единицу времени.​

Существование короткоживущих радионуклидов в составе земного вещества– причина высоких температур на раннем этапе истории Земли.​
Радиоактивные соединения распадаются с постоянной скоростью. На распад не влияют давление, температура и физическое состояние вещества.
Скорость радиоактивного распада выражают периодом полураспада.
Период полураспада – это время, которое требуется для распада половины образца.​

физический смысл ​закона радиоактивного распада:
этого закона представить его непросто. ​

Скорость распада не меняется. Радиоактивные атомы «не стареют»​

Распад любого атомного ядра – это так сказать, не «смерть от старости», а «несчастный случай» в его жизни. Для радиоактивных атомов (точнее ядер) не существует понятия возраста. Можно определить лишь среднее время жизни Т. Предсказать, когда произойдёт распад данного атома, не возможно. Этот закон справедлив для большого количества частиц.​

Период полураспада постоянная величина, которая не может быть изменена такими доступными воздействия, как охлаждение, нагрев, давление и т.д.​

Для разных химических элементов величина периода полураспада различна : от миллионных долей секунд (например, полоний)до миллиардов лет (например, уран). ​
Число нераспавшихся радиоактивных ядер убывает со временем по экспоненте. ​

​Искусственная радиоактивность – это бомбардировка стабильного ядра некоторыми частицами.​

1) Если энергия бомбардирующих частиц высокая, то ядро взаимодействует с ними и образует новое ядро.​

2) Если новое ядро нестабильно, то оно начнёт распадаться.​
Например. Ядро 612С бомбардируют протонами с высокой энергией.​

612С + 11Н → 713N + энергия.​

Образующее ядро 713N является радиоактивным и атом начинает распадаться 713N→ 613С + +10e ​

+10e – позитрон.​

Реакции разделения (деления) - это процесс перехода больших и нестабильных ядер в маленькие и стабильные. Эти идут с выделением большого количества энергии:​

235 92U + 01n → 91 36Kr + 142 56Ba +3 1 0n + энергия.​

Этот тип реакций лежит в основе изготовления атомных бомб.​
Реакции соединения (слияния) – это процесс перехода маленьких и нестабильных ядер в большие и стабильные, при этом так же выделяется много энергии:​

11Н + 11Н + 11Н + 11Н → 42Не + 2+1e + энергия.​

Эта реакция лежит в основе производства водородной бомбы.​

Реакции соединения возможны и на свету, и при высоких температурах. Поэтому реакция в водородной бомбе протекает с использованием энергии реакции ядра.​
Примеры искусственной радиации.
ядерное оружие, промышленные отходы, АЭС, медицинское оборудование, предметы старины, вывезенные из «запретных» зон после аварии Чернобыльской АЭС, некоторые драгоценные камни.​
Примеры естественной радиации.
Солнце и руды

​

​

​

​

​