30.Склад атомного ядра. Дефект мас. Енергія зв’язку.

Після того, як Чедвіг відкрив ядро, рад.фізики Іваненко, Гапон запропонували модель, згідно якої, ядро скл-ся з протонів і нейтронів.

Z – к-сть протонів

A-Z - к-сть нейтронів

1. p, ;q=|e|,

2. n, q=0,

Нейтрони і протони з’єднуються в ядрі за рахунок ядерної взаємодії (сильна взаємодія). Енергія зв’язку між нуклонами у ядрі на 6 порядків більша, ніж енергія зв’язку електрона з ядром атома.

Ядерна взаємодія хар-ся зарядовою незалежністю, тобто вз-ія між прот.і нейтр.однакова (n і n, p і p, n і p).

Ядерна взаємодія носить насичу вальний характер і кожен нуклон вз-іє з обмеженою к-стю сусідів.

Ядерна взаємодія носить обмінний хар-ер. Вона зд-ся шляхом обміну частинками (пімезонами).

Дефектом мас наз.різницю між сумарною масою прот.та нейтр. і масою ядра.

Енергія зв’язку – така min енергія зв’язку, яку необхідно надати атому, щоб він розпався на окремі нуклони. Така ж енергія повинна виділитися при утв-ні ядра з окремих нуклонів.

Питома енергія зв’язку = (енергія на 1 нуклон).

31.Види радіоактивності. Закон радіоактивного розпаду. Правила зміщення і радіоактивні ряди.

Радіоактивним розпадом наз.спонтанне перетворення ядер одних елементів у ядра інших елементів.

Деякі види рад.розпаду:

1) -розпад (1896 - Беккері):

2) -розпад: e антинейтрино електронного типу

3) -розпад: (1934, І.Кюрі)e позітрон/нейтрон

4) k-захоплення (захоплення електор.з k-обол.) 1937, Анварес e

5) спонтанний розпад ядер

6) протонна радіоактивність

-розпаду не існує

Під час інших видів розпаду, кінцеве ядро Y може виявитися в збуджену стані. Воно переходить на нижній рівень з випр.-ням j-квантом.

Закони радіоактивного розпаду

Нехай в нас є N-рад.ядер. За час dt розпадається

Періодом піврозпаду наз.час, за який розпадається половина з великої к-сті ядер.

- початк.к-сть рад.ядер, – кінц.к-сть рад.ядер

К-сть ядер, що розпалося:

Акт-сть рад.препарата – фіз..вел., що чис.рівна к-сті розпадів за одиницю часу.

 Дізнаємося про радіоактивні ряди Алхіміки Середньовіччя мріяли про перетворення всіх речовин на золото, тож виходить, що після експериментів Е. Резерфорда й Ф. Содді їхня мрія здійснилася? Насправді — ні. Учені з'ясували, що вихідне (як говорять фізики — материнське) ядро атома радіоактивного елемента з плином часу зазнає цілої низки перетворень. А саме: ядро атома елемента А, перетворюється на ядро атома елемента а2, потім на ядро атома елемента а3 і т. д., причому в цьому ланцюжку не може бути випадкових «гостей», скажімо, ядра атома елемента в. Сукупність усіх ізотопів, які виникають у результаті низки послідовних радіоактивних перетворень даного материнського елемента, називають радіоактивним рядом. Один із ланцюжків перетворені, (ряд Урану 23Н) показано на рис. 33.2.

Радіоактивні ряди, Радіоактивні родини (рос.радиоактивные ряды, англ.radioactive series, нім.radioaktive Reihen f pl) – групи радіонуклідів(радіоактивнихізотопів), в яких кожний наступний ізотоп виникає внаслідок α- або β-розпаду попереднього. Відомі чотири Р.р.:²³⁸U → ²⁰⁶Pb, ²³²Th → ²⁰⁸Pb, ²³⁵U → ²⁰⁷Pb, ²³⁷Np → ²⁰⁹Bi.

Кожний ряд має свого родоначальника – нуклідз найбільшимперіодом напіврозпаду, і завершується стабільним нуклідом. Перші три ряди існують у природі, останній одержаний штучно. Уземній коріприсутні всі члени природних Р.р. Але чим менший період напіврозпаду певного члена природного Р.р., тим менший його вміст у земній корі. Наприклад, на 1 т урану в природних умовах припадає близько 0,34 г²²⁶Ra (Т_1/2 = 1600 років) і тільки 1,4•10^-9 років ²¹⁸Ро (Т_1/2 = 3,05 хв).