Естественная радиоактивность. Альфа- и бета-распады, их закономерности. Закон радиоактивного распада

Радиоактивностью называют самопроизвольное превраще­ние неустойчивых изотопов одного химического элемента в изо­топы другого элемента, сопровождающееся испусканием элемен­тарных частиц или ядер. К числу основных таких превращений относятся: 1) α-распад, 2) β-распад, 3) спонтанное деление ядер, 4) протонный распад и др. Радиоактивность, наблюдающаяся у изотопов, существую­щих в природных условиях, называется естественно й.

Альфа-распад обусловлен тем, что ядерные силы не в со­стоянии обеспечить стабильность тяжелых ядер. Он протекает по следующей схеме:

где X - химический символ материнского ядра, Y- химический символ дочернего ядра.

Бета-распад есть самопроизвольный процесс, в котором нестабильное ядро превращается в ядро изобар или

Различают три вида β-распада:

1)электронный β^- - распад, в котором ядро испускает элек­трон, а поэтому зарядовое число дочернего ядра Z увеличи­вается на единицу;

2) позитронный β⁺ - распад, в котором ядро испускает пози­трон и его зарядовое число Z уменьшается на единицу;

3)электронный захват (К-захват), в котором ядро поглощает один из электронов электронной оболочки атома (обычно электрон поглощается из К-слоя), зарядовое число Z при этом уменьшается на единицу. Всегда сопровождается испусканием характеристи­ческого рентгеновского излучения, поскольку вакантное место в К-оболочке заполняется электронами с L-, М- и т.д. оболочек.

Выражение, констатирующее, что число радиоактив­ных ядер данного изотопа убывает со временем по экспоненци­альному закону, носит название закона радиоактивного распада. N=N0e-λt где N0 - число нераспавшихся ядер в начальный момент време­ни, N - число нераспавшихся ядер в момент времени t