2014-02-02
982
Классификация ядерных реакций
1. по роду участвующих частиц:
· под действием нейтронов;
· под действием заряженных частиц (протонов, a-частиц и др.);
· под действием g-квантов.
2. по энергии вызывающих их частиц:
· малые энергии ~ 1 эВ (с нейтронами);
· средние энергии ~ 1 МэВ (с g-квантами, a-частицами);
· высокие энергии ~ 103 МэВ (рождение новых элементарных частиц);
3. по роду участвующих в них ядер:
· на легких ядрах (А<50);
· на средних ядрах (50<А<100);
· на тяжелых ядрах (А>100);
4. по характеру ядерных превращений:
· с испусканием нейтронов;
· с испусканием заряженных частиц;
· реакции захвата (излучается g-квант).
a-распад: a- активными являются ядра главным образом тяжелых элементов (А > 200, Z > 82), например:
(10)
a- частица образуется при встрече двух протонов и двух нейтронов, имеет скорость 1,4×107…2×107 м/c, что соответствует энергиям 4,0…8,8 МэВ.
Закон Гейгера-Нэттола: 
, (11)
R a- пробег, расстояние проходимое частицей в веществе до полной остановки; 
. Чем меньше период полураспада радиоактивного элемента, тем больше пробег, а следовательно и энергия a- частицы.
|
|
|
a- частица с энергией 4,2 МэВ окружена потенциальным барьером кулоновских сил 8,8 МэВ. Ее вылет объясняется в квантовой механике туннельным эффектом.
b- распад: b- электрон рождается в результате процессов, происходящих внутри ядра. Т.к. число нуклонов не меняется, а Z увеличивается на 1, то один из нейтронов превращается в протон с образованием электрона и вылета антинейтрино:
(12)
Теория b- распада с испусканием нейтрино предложена Паули в 1931 г. и экспериментально подтверждена в 1956 г. Обладает высокой проникающей способностью: нейтрино с энергией 1 МэВ в свинце пробегает путь 1018 м!
g-распад: не является самостоятельным, а сопровождает a- и b- распады. g- спектр дискретен, для него характерны не волновые, а корпускулярные свойства. g- кванты, обладая нулевой массой покоя, не обладая зарядом, не могут замедляться в среде, а могут либо поглощаться, либо рассеиваться. Большая проникающая способность g- излучения используется в g- дефектоскопии.
