ما هو تسوس ألفا وبيتا تسوس؟ اضمحلال بيتا، ألفا تسوس: وردة فعل صيغة

وتسمى إشعاعات ألفا وبيتا عموما التحلل الإشعاعي. هذه العملية، التي تنبعث من نواة الجسيمات دون الذرية، التي تنشأ بسرعة عالية. ونتيجة لذلك، ذرة أو النظائر يمكن أن تتحول من عنصر كيميائي واحد إلى آخر. ألفا وبيتا اضمحلال نواة هي سمة من العناصر غير المستقرة. وتشمل هذه كل من الذرات مع عدد تهمة أكبر من 83 وعدد الكتلة أكبر من 209.

تحدث حالة رد فعل

الاضمحلال، مثل التحولات المشعة الأخرى، من الطبيعي والاصطناعي. والأخير هو نتيجة للوصول إلى جوهر أي الجسيمات الأجنبية. كيف ألفا وبيتا تسوس قادرا على الخضوع ذرة - يعتمد فقط على كيفية قريبا صلت حالة مستقرة.

في ظل الظروف الطبيعية يحدث ألفا وبيتا ناقص الاضمحلال.

في المختبر الحالي النيوترون، بوزيترون، بروتون وغيرها من الأنواع يضمحل أكثر ندرة والتحولات النووية.

أعطت هذه الأسماء إرنست رذرفورد، الذي درس الإشعاع.

الفرق بين النواة المستقرة وغير المستقرة

القدرة على تسوس يعتمد على الدولة من الذرة. ما يسمى "مستقرة" أو غير المشعة الأساسية ذرات Nonseparated مميزة. من الناحية النظرية، يمكن رصد هذه العناصر تؤدي إلى ما لا نهاية، لضمان أخيرا استقرارها. هو مطلوب منها لفصل هذه الأنوية غير المستقرة والتي منذ فترة طويلة للغاية نصف العمر.

عن طريق الخطأ، و"بطيء" ذرة يمكن أن تؤخذ على أنها مستقرة. ومع ذلك ضرب المثال قد يكون التيلوريوم، وبشكل أخص، نظير لها الأرقام 128، وجود عمر نصف 2.2 × 10 ^24. هذه الحالة ليست فريدة من نوعها. اللانثانم-138 يخضع لنصف حياة، وهو مصطلح من 10 ¹¹ عاما. هذا المصطلح هو ثلاثين مرة أكبر من سن الحالي للكون.

جوهر الاضمحلال الإشعاعي

تحدث هذه العملية على نحو عشوائي. كل المتحللة سرعة مكاسب النويدات المشعة، وهو ثابت لكل حالة. لا يمكن تغيير معدل تسوس تحت تأثير العوامل الخارجية. وبغض النظر عن حدوث رد فعل تحت تأثير قوة الجاذبية الهائلة، في الصفر المطلق، في المجال الكهربائي والمغناطيسي، خلال تفاعل كيميائي وهلم جرا. تأثير عملية يمكن إلا أن يكون لها تأثير مباشر في داخل نواة الذرة، وهو أمر مستحيل عمليا. يعتمد رد فعل عفوي وفقط على الذرة، التي تشرع، وحالتها الداخلية.

مصطلح "النويدات المشعة" هو شائع عند الإشارة إلى الاضمحلال الإشعاعي. أولئك الذين ليسوا على دراية به، يجب أن نعرف أن كلمة هي مجموعة من الذرات، التي لها خصائص المشعة التي تملك عدد الكتلة، العدد الذري وحالة الطاقة.

النويدات المشعة المختلفة المستخدمة في المجالات التقنية والعلمية وغيرها من الأنشطة البشرية. على سبيل المثال، يتم استخدام عناصر البيانات الطبية في تشخيص الأمراض والمخدرات العلاج والأدوات وغيرها من البنود. بل هناك عدد من Radiopreparat العلاجية والنذير.

لا يقل أهمية هو تحديد النظائر. ويشار إلى هذه الكلمة على أنها نوع خاص من الذرات. لديهم نفس العدد الذري كعنصر التقليدية، ولكن بخلاف عدد الكتلة. كان سببا من قبل هذه الفرق النيوترونات المبلغ الذي لا يؤثر على تهمة كما البروتونات والإلكترونات، ولكن تغير الوزن. على سبيل المثال، الهيدروجين بسيط لديها كامل 3. من هذا هو العنصر الوحيد الذي تم تعيين أسماء النظائر: الديوتيريوم-التريتيوم (المشع فقط) والمعارضة. وفي حالات أخرى، والأسماء وفقا للأوزان الذرية والعنصر الرئيسي.

ألفا الاضمحلال

هذا النوع من ردود الفعل المشعة. سمة من العناصر الطبيعية من السادس وفترة السابعة من الجدول الدوري للعناصر الكيميائية. ولا سيما بالنسبة للعناصر اصطناعية أو ما بعد اليورانيوم.

المكونات التي يمكن أن تكون ألفا الاضمحلال

ومن بين المعادن التي اضمحلال مميزة تشمل الثوريوم واليورانيوم والعناصر الأخرى للفترة السادسة والسابعة من الجدول الدوري للعناصر الكيميائية، عد من البزموت. تعرض أيضا لعملية نظائر العناصر الثقيلة.

ماذا يحدث أثناء التفاعل؟

عندما يبدأ تسوس ألفا انبعاث الجسيمات الأساسية، وتتكون من اثنين من البروتونات والنيوترونات الزوج. يتم تحريرها شير نواة الجسيمات ذرة الهيليوم، مع وحدات جماعية 4 و 2 مقابل.

ونتيجة لذلك، هناك عنصر جديد، والذي يقع على الجهة اليسرى من اثنين من الخلايا تبدأ في الجدول الدوري. ويعرف هذا الترتيب في أن تبدأ 2 البروتونات فقدت الذرة ومعها - التهمة الأولي. ونتيجة لذلك، يتم تقليل كتلة الناتجة النظائر 4 وحدات كتلة بالمقارنة مع حالته الأصلية.

أمثلة

خلال هذه من اضمحلال اليورانيوم والثوريوم تشكيلها. الثوريوم، يظهر الراديوم، من ذلك - غاز الرادون، والذي يعطي في نهاية المطاف البولونيوم، وفي النهاية - الرصاص. في عملية هناك نظائر عنصر من هذه العناصر، وليس هم أنفسهم. وبالتالي الحصول على اليورانيوم 238 والثوريوم-234، الراديوم-230، الرادون-236 وعلى ما يصل إلى ظهور عنصر مستقر. صيغة هذا رد فعل على النحو التالي:

ث-234 -> رع-230 -> آكانيوز-226 -> بو-222 -> الرصاص-218

سرعة انبعاث الجسيمات ألفا معزولة في الوقت 12-20 ألف كم / ثانية. في حين ظل فراغ، فإن مثل هذه الجسيمات قد حلقت في العالم لمدة 2 ثانية، وتتحرك على طول خط الاستواء.

تسوس بيتا

الفرق بين هذه الجسيمات من الإلكترون - في مكان حدوثها. انهيار بيتا يحدث في نواة الذرة وليس سحابة الإلكترون المحيطة به. الأكثر شيوعا من جميع التحولات المشعة الموجودة. ويمكن أن يلاحظ في العناصر الكيميائية كلها تقريبا موجودة حاليا. ويستنتج من ذلك أن كل عنصر واحد على الأقل عرضة للتسوس من النظائر. في معظم الحالات، نتيجة لتحلل بيتا هناك بيتا ناقص الاضمحلال.

رد الفعل

عند حدوث عملية قذف الإلكترون حبات الناشئة بسبب تحويل التلقائي للنيوترون في الإلكترون والبروتون. وهكذا البروتونات بسبب كتلة أكبر لا تزال في النواة والإلكترون، ويسمى بيتا ناقص الجسيمات، وترك ذرية. ولأن البروتونات زاد تلو الآخر، نواة العنصر يتغير بطريقة كبيرة والحق الأصلي في الجدول الدوري.

أمثلة

انهيار بيتا مع البوتاسيوم 40 يحولها إلى نظائر الكالسيوم، والذي يقع على اليمين. المشع الكالسيوم سكانديوم-47 يصبح 47، والتي يمكن أن تتحول إلى التيتانيوم-47 مستقرة. يبدو وكأنه تحلل بيتا؟ الصيغة:

كاليفورنيا-47 -> SC-47 -> تي-47

معدل انبعاث شعاع جسيم بيتا هو 0.9 أضعاف معدل 270 ألف كلم / ثانية.

في الطبيعة، والنويدات التي ينبعث منها بيتا ليست كثيرة جدا. كبيرة منهم صغيرة جدا. مثال هو البوتاسيوم 40، والتي في خلطة طبيعية يحتوي 119/10000 فقط. أيضا، النويدات المشعة الطبيعية النشطة بيتا ناقص من عدد من المنتجات الهامة هي ألفا وبيتا اضمحلال اليورانيوم والثوريوم.

تفكك بيتا هي مثال نموذجي: والثوريوم 234، وهو ألفا يتم تحويل تسوس في بالبروتكتينيوم-234، ومن ثم بنفس الطريقة يصبح اليورانيوم، ولكن النظائر الأخرى بموجب رقم 234. هذا اليورانيوم 234 مرة أخرى بسبب اضمحلال ألفا يصبح الثوريوم ولكن لديها نوع مختلف. ثم، يصبح هذا الثوريوم 230 الراديوم-226، والتي يتم تحويلها إلى غاز الرادون. وفي نفس تسلسل، حتى الثاليوم، فقط مع مختلف التحولات بيتا الظهر. ينتهي هذا الاضمحلال الإشعاعي بيتا من ظهور مستقر الرصاص 206. هذا التحول له الصيغة التالية:

ث-234 -> با-234 -> U-234 -> ث-230 -> رع-226 -> آكانيوز-222 -> وفي-218 -> بو-214 -> بي-210 -> الرصاص-206

النويدات المشعة بيتا الطبيعية الفعالة والهامة هي K-40 و عناصر الثاليوم لليورانيوم.

انهيار بيتا زائد

وهناك أيضا التحول بيتا زائد. كما انه دعا بوزيترون تحلل بيتا. خروجه من الجسيمات الأساسية يسمى بوزيترون. والنتيجة هي تحول العنصر انطلاق يقف اليسار، والتي لديها عدد أقل.

مثال

عندما اضمحلال بيتا الإلكترونية، المغنيسيوم، الصوديوم 23 يصبح النظائر المستقرة. المشع باليوروبيوم سماريوم 150 يصبح 150.

وأدى رد فعل تحلل بيتا يمكن أن تخلق + بيتا وانبعاث بيتا. معدل انبعاث الجسيمات في كلتا الحالتين يساوي 0.9 مرة من سرعة الضوء.

يضمحل المشعة الأخرى

وبصرف النظر عن هذه التفاعلات كما التحلل وألفا بيتا الاضمحلال، والصيغة التي هو معروف جيدا، وهناك أخرى، أقل شيوعا ونموذجية لعمليات النويدات المشعة الاصطناعية.

النيوترونية التسوس. انبعاث جسيمات محايدة و1 وحدة الإعلام. خلال زيارته النظائر واحدة يتم تحويلها إلى آخر مع عدد الشامل أقل. على سبيل المثال سيكون تحويل 9 ليثيوم في ليثيوم 8-5 الهيليوم في الهليوم 4.

على أشعة جاما والأشعة من اليود 127 النظائر هو نظير مستقر يصبح الأرقام 126 و يكتسب النشاط الإشعاعي.

بروتون الاضمحلال. نادرة للغاية. في حين أنه يحدث انبعاث بروتون وجود تهمة +1، و1 وحدة الكتلة. الوزن الذري يصبح أصغر لقيمة واحدة.

أي تحول الإشعاعي، ولا سيما، التحلل الإشعاعي، يرافقه الافراج عن الطاقة في شكل أشعة غاما. وهي تسمى أشعة غاما. في بعض الحالات، هناك إشعاع الأشعة السينية وجود انخفاض الطاقة.

تسوس غاما. وهو يمثل تدفق أشعة غاما. الإشعاع الكهرومغناطيسي هو أكثر تشددا من الأشعة السينية التي تستخدم في الطب. والنتيجة هي أشعة جاما أو تدفقات الطاقة من نواة الذرة. الأشعة السينية هي أيضا الملف اللولبي، ولكن تنشأ من قذائف الإلكترون من الذرة.

جسيمات ألفا الأميال

جسيمات ألفا مع كتلة من وحدات ذرية 4 و 2 تهمة تحرك خط مستقيم. وبسبب هذا، يمكن أن نتحدث عن عدد الكيلومترات من جسيمات ألفا.

تعتمد القيمة على مسار الأولي وتتراوح الطاقة 3-7 (أحيانا 13) سم في الهواء. متوسطة كثيفة هو من مئة جزء من المليمتر. هذا الإشعاع لا يمكن أن تخترق ورقة، وجلد الإنسان.

بسبب وزنه والمسؤول عن الجسيمات ألفا لديها أكبر المؤينة السلطة وتدمير كل شيء في طريقها. وفي هذا الصدد، ألفا النويدات المشعة هي الأكثر خطورة على البشر والحيوانات عندما تتعرض للكائن الحي.

القدرة اختراق جسيمات بيتا

ونظرا للعدد الضخم صغير، والذي هو 1836 مرة أصغر من البروتون، وقياس شحنة سالبة، والإشعاع بيتا له تأثير يذكر على جوهر، التي من خلالها الذباب، ولكن علاوة على ذلك، رحلة أطول. أيضا، فإن مسار الجسيمات ليست على التوالي. وفي هذا الصدد، فإنه يتحدث عن قوة اختراق، الذي يعتمد على الطاقة الواردة.

القدرة اختراق من جسيمات بيتا التي تحدث من خلال التحلل الإشعاعي في الهواء تصل تحسب 2.3 متر في السوائل في بوصة وفي المواد الصلبة - في أجزاء من سنتيمتر واحد. إشعاع الأنسجة البشرية مرت بمقدار 1.2 سم في العمق. للحماية من الإشعاع بيتا يمكن أن تكون بمثابة طبقة المياه بسيطة إلى 10 سم تيار الجسيمات في طاقة عالية بما فيه الكفاية من تسوس في 10 إلكترون فولت يمتص تقريبا جميع هذه الطبقات: الهواء - 4 م. الألومنيوم - 2.2 سم؛ الحديد - 7.55 مم؛ يؤدي - 5.2 مم.

ونظرا لصغر حجم الجسيمات من الإشعاع بيتا لديهم انخفاض القوة المؤينة بالمقارنة مع جسيمات ألفا. ومع ذلك، عند تناولها، فهي أخطر بكثير مما كانت عليه في التعرض الخارجي.

لديها أعلى معدلات انتشار بين جميع أنواع الإشعاعات حاليا النيوترونات وأشعة غاما. تشغيل هذه الإشعاعات في الهواء يصل في بعض الأحيان عشرات أو مئات الأمتار، ولكن مع مؤشرات المؤينة أقل.

معظم النظائر طاقة أشعة غاما لا تتجاوز قيمة 1.3 إلكترون فولت. وصلت في بعض الأحيان القيم من 6.7 إلكترون فولت. وفي هذا الصدد، للحماية من هذا الإشعاع الطبقات المستخدمة من الصلب والخرسانة، وتؤدي إلى نسبة التوهين.

على سبيل المثال، لتخفيف عشرة أضعاف الإشعاع الكوبالت جاما يتطلب سمك التدريع الرئيسي لحوالي 5 سم، لتوهين 100 أضعاف المطلوبة 9.5 سم حماية الخرسانة تكون 33 و 55 سم، والمياه - 70 و 115 سم.

تعتمد المؤينة عدد النيوترونات على أداء الطاقة لديها.

في أي حالة، وأفضل وسيلة لحماية ضد الإشعاع يصبح الحد الأقصى الابتعاد عن مصدر ممكن والحد الأدنى من هواية في منطقة إشعاع عالية.

تقسيم الذرات

بواسطة تقسيم نوى الذرات هو المقصود من تلقاء أنفسهم أو تحت تأثير الأساسية تقسيم النيوترونات في قسمين متساويين تقريبا في الحجم.

هذه الأجزاء هما نظائر مشعة من العناصر من الجزء الرئيسي من جدول العناصر الكيميائية. نبدأ من النحاس إلى lanthanoids.

خلال فصل يكسر بعض النيوترونات اضافية وهناك الطاقة الزائدة على شكل أشعة غاما، والتي هي أكثر بكثير من التحلل الإشعاعي. وهكذا، عندما يحدث حدث واحد المشع أشعة جاما تسوس واحدة، وأثناء فعل الفاصل يظهر 8،10 جاما الكميات. جوا أيضا بصرف النظر القطع لديها قدر أكبر من الطاقة الحركية نقلها إلى الأداء الحراري.

والنيوترونات المتحررة هي قادرة على إثارة فصل أزواج مماثلة من النوى إذا يوجدون قرب والنيوترونات ضرب فيها.

وفي هذا الصدد هناك احتمال المتفرعة، سلسلة من ردود الفعل تسريع فصل النوى الذرية وتوليد كمية كبيرة من الطاقة.

عندما يتم التحكم مثل سلسلة من ردود الفعل، ويمكن أن تستخدم لأغراض محددة. على سبيل المثال، لأغراض التدفئة أو الكهرباء. وتتم هذه العمليات خارج في محطات الطاقة النووية والمفاعلات.

إذا فقدت السيطرة على رد فعل، فإن الانفجار الذري يحدث. مثل استخدامها في الأسلحة النووية.

هناك عنصر واحد فقط في الجسم الحي - اليورانيوم وجود النظائر الانشطارية واحد فقط الأرقام 235. ويعد سلاحا.

في اليورانيوم مفاعل نووي العاديين من اليورانيوم 238 تحت تأثير شكل نيوترون النظائر جديد No.239، ومنه - البلوتونيوم، وهو اصطناعية والتي لا توجد في الجسم الحي. وهكذا نشأت استخدام البلوتونيوم 239 لأغراض صنع الأسلحة. هذه العملية الانشطار النووي هو جوهر جميع الأسلحة النووية والطاقة.

ظواهر مثل تسوس ألفا وبيتا تسوس، تدرس الصيغة التي في المدارس، والتي هي على نطاق واسع في عصرنا. بسبب ردود الفعل هذه، هناك محطات الطاقة النووية، وإنتاج العديد من الآخرين على أساس الفيزياء النووية. ولكن لا ننسى النشاط الإشعاعي للعديد من هذه العناصر. عندما كنت تعمل معهم يحتاجون إلى حماية خاصة، والامتثال لجميع تدابير السلامة. خلاف ذلك، يمكن أن يؤدي إلى كارثة لا يمكن إصلاحها.