Радиоактивность. Закон радиоактивного распада

Радиоактивность открыли супруги Кюри и А.А. Беккерель в 1896 г. Дальнейшее исследование показало, что радиоактивность не зависит от состава химического соединения, его агрегатного состояния, давления, температуры, т.е. от тех факторов, которые связаны с изменением состояния электронной оболочки атома. Поэтому был сделан вывод: радиоактивные св-ва элементов обусловливаются структурой атомного ядра.

В современном представлении радиоактивность – способность некоторых атомных ядер самопроизвольно превращаться в другие ядра с испусканием различных видов радиоактивных излучений и элементарных частиц. Различают радиоактивность естественную для существующих в природе неустойчивых изотопах, и искусственную – для изотопов, полученных посредством ядерных реакций. Принципиального различия между ними нет: они описываются одними и теми же закономерностями радиоактивного превращения.

Известны три основных вида радиоактивного излучения: альфа-, бета- и гамма-излучение. Альфа-излучение отклоняется электрическим и магнитным полями, обладает высокой ионизирующей способностью и слабой проникающей способностью. Оно представляет собой поток ядер гелия. Заряд альфа-частиц положителен и по модулю равен двойному заряду электрона. Бета-излучение также отклоняется электрическим и магнитным полями. Оно характеризуется сравнительно слабой ионизирующей способностью и относительно высокой проникающей способностью. Одна из разновидностей – поток быстрых электронов. Гамма-излучение не отклоняется ни электрическим, ни магнитным полем, обладает сравнительно слабой ионизирующей способностью и очень высокой проникающей способностью. – это коротковолновое электромагнитное излучение с чрезвычайно малой длиной волны, что и обусловливает его чрезвычайно высокую проникающую способность. Естественное радиоактивное превращение ядер, происходящее самопроизвольно – радиоактивный распад. Скорость радиоактивного распада определяется законом радиоактивного распада: число нераспавшихся ядер N убывает со временем по экспоненте: N = N₀e ^-λt, N₀ – начальное число нераспавшихся ядер (в момент времени t=0), N – число нераспавшихся ядер в момент времени t, λ – постоянная радиоактивного распада, которая характеризует вероятность распада отдельного ядра в единицу времени, а обратная ей величина – среднее время его жизни. Время, в течение которого исходное число радиоактивных ядер в среднем уменьшается вдвое, называется периодом полураспада.