2015-03-27
447
В основном a-распад характерен для тяжелых ядер (A>200, Z>82). a-распад подчиняется правилу смещения, например, распад изотопа урана 
приводит к образованию тория 
:
Согласно современным представлениям, a-частицы образуются внутри тяжелых ядер вследствие объединения двух протонов и двух нейтронов. Такая образовавшаяся частица сильнее отталкивается от оставшихся протонов ядра, чем остальные протоны. Одновременно a-частица испытывает меньшее ядерное притяжение к нуклонам в ядре, чем отдельные нуклоны.
Скорости вылетающих при распаде a-частиц очень велики – 1,4¸2×107 м/с, что соответствует энергиям 4¸8,8 МэВ. Опыты Резерфорда показали, что, даже имея такие скорости, a-частицы не могут приблизиться к ядру на расстояние, при котором начинают действовать ядерные силы, и рассеяние a-частиц на ядре объясняется только кулоновским взаимодействием. Таким образом, можно сделать вывод, что ядро окружено потенциальным барьером, высота которого не меньше 8,8 МэВ.
С другой стороны, a-частицы, испускаемые ураном, имеют энергию 4,2 МэВ. Следовательно, a-частицы вылетают из ядра с энергией значительно меньше высоты потенциального барьера вследствие туннельного эффекта.
|
|
|
Для a-частиц характерна сильная зависимость между периодом полураспада T1/2 и энергией E вылетающих частиц. Эта зависимость определяется законом Гейгера-Неттола:
(6.16)
где A и B – эмпирические (определяемые из опыта) константы, 
, Ra - пробег a-частицы в воздухе – расстояние, проходимое частицей до её полной остановки.
Таким образом, чем меньше период полураспада, тем больше пробег a-частицы, следовательно, и её энергия.
Пробег a-частиц в воздухе (при нормальных условиях) составляет несколько сантиметров, в более плотных средах он гораздо меньше, составляя сотые доли миллиметра (a-частицы можно задержать обычным листом бумаги).
Энергетический спектр a-частиц, испускаемых данным радиоактивным элементом, обнаруживает «тонкую структуру», т.е. испускается несколько групп a-частиц, причем в пределах каждой группы их энергии практически постоянны. Дискретный спектр a-частиц свидетельствует о том, что атомные ядра обладают дискретными энергетическими уровнями.
