Вопрос 34.

Радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Ядерные процессы (цепные реакции, термоядерный синтез).

Радиоактивность – явление, присущее большей части нуклидов (ядер), суть которого состоит в том, что ядро распадается, испуская какую-либо частицу. Ядра характеризуются периодом полураспада – N=N₀e^-lt, где l – постоянная радиоактивного распада. Т.е. это самопроизвольное превращение неустойчивого изотопа одного элемента в изотоп другого, при этом происходит испускание электронов, протонов, нейтронов или ядер гелия (альфачастиц). Изотопы – разновидности атомов одного и того же химического элемента, отлич числом нейтронов в составе ядра.

Закон радиоактивного распада.

Радиоактивность(Р)-это самопроизвольное испускание ядрами нек-х эл-в разразличных частиц(альфа-ч-ц, электронов и др-е), сопровождающееся переходом ядра в др-е состояние и измен-е его параметров. Активность-число распадов в единицу времени. Виды РИ:1.Альфа-распад-изл-ние α-частиц высокой энергии(ядер гелия). Масса ядра уменьш-ся на 4 единицы, а заряд (№эл-та в таблице Менделеева) –на 2 ед-ы.

2.β-распад-самопроизвольное превращение нейтрона с протоном с испусканием электрона и антинейтрино:n-p+e+v.

Массовое число не изменяется, а заряд возрастает на единицу. Различают 3 вида β-распада:1. Один из нейтронов в ядре превращается в протон, при этом излуч-ся электрон и антинейтрино.2. протон, входящий в состав ядра, распадается на нейтрон, позитрон и элект-е нейтрино с образованием ядра А(z-1;n+1).. 3. Ядро может захватить ближайший из атомных электронов и превратиться в другое ядро с зарядом на 1 меньше; β-ч-ца(электрон или позитрон) при этом не изл-ся.

4. γ-изл-ние-испускание возбужденным ядром квантов света высокой частоты. Параметры ядра не изменяется, ядро переходит в состояние с меньшей энергией. Закон радиоа-го распада Nt=Noe , где лямбда –постоян-я радиоа-го распада; Nt-число нераспавшихсяядер в момент времени t; No-начальное число нераспавшихся ядер t=0. Период полураспада –время, через к-е распадается половина ядер.

Ядерные процессы.

Цепная ядерная реакция. Открыта в 1939 г. Происходят в момент взрыва атомной бомбы и при работе ядерных реакторов. Цепная реакция в применяемых делящихся материалах возникает потому, что при делении ядра тяжелого элемента под действием 1 нейтрона (инициатора) на 2 или 3 более легких ядра-осколка высвобождаются дополнительные нейтроны (активные частицы), кот могут делить след ядра. Если эти нейтроны удержать на время в достаточно большом кол-ве делящегося в-ва (критическая масса), реакция пробретет х-р взрыва.

Термоядерный синтез. В природе реакции синтеза роисходят в очень горячем в-ве, например, в недрах звезд. Ядерный синтез, происходящий в разогретом в-ве, наз термоядерным. Для осуществления управляемого синтеза треб несколько условий: 1) нужно нагреть термоядерное горючее до температуры, когда реакции синтеза могут происходить с заметной вероятностью. 2) необходимо, чтобы при синтезе выделялось больше энергии, чем ее затрачивается на нагрев в-ва. Это возможно при условии хорошей изоляции.