Основные виды ядерных превращений, история их открытия, особенности протекания некоторых реакций. Механизм деления ядер и составляющие этого процесса. Законы радиоактивных превращений одних элементов в другие. Химические свойства структуры атомов.
Аннотация к работе
Радиоактивность была открыта в 1896 г. Becquerel), который обнаружил излучение урана, способное вызывать почернение фотоэмульсии и ионизировать воздух. Curie-Sklodowska) первая измерила интенсивность излучения урана и одновременно с немецким ученым Шмидтом (G.С. Свойство изотопов самопроизвольно испускать невидимое излучение супруги Кюри назвали радиоактивностью.Радиоактивность - это способность атомов некоторых изотопов самопроизвольно распадаться, испуская излучение. В результате выбрасывания из ядра атома альфа-частицы, представляющей собой совокупность двух протонов и двух нейтронов, массовое число образующегося атома уменьшается на четыре единицы, и он оказывается сдвинутым в таблице Д.И. При выбрасывании бета-частицы (электрон) происходит превращение в ядре одного нейтрона в протон, вследствие чего образующийся атом оказывается сдвинутым в таблице Д.И. Распад любого радиоактивного изотопа происходит по следующему закону: число распадающихся в единицу времени атомов (n) пропорционально числу атомов (N), имеющихся в наличии в данный момент времени, т. е. n=?N; коэффициент ?, называется постоянной радиоактивного распада и связан с периодом полураспада изотопа (Т) соотношением ?= 0,693/T. Если образующиеся в результате радиоактивного распада атомы оказываются тоже радиоактивными, то происходит их постепенное накопление, пока не установится радиоактивное равновесие между материнским и дочерним изотопами; при этом число атомов дочернего изотопа, образующихся в единицу времени, равно числу атомов, распадающихся за то же время.Превращения, при которых ядро одного химического элемента превращается в ядро другого элемента с другим значением атомного номера, называют радиоактивным распадом. Радиоактивные изотопы, образовавшиеся и существующие в природных условиях, называют естественно радиоактивными; такие же изотопы, полученные искусственным путем посредством ядерных реакций,-искусственно радиоактивными. Между естественно и искусственно радиоактивными изотопами нет принципиальной разницы, так как свойства ядер атомов и самих атомов определяются только составом и структурой ядра и не зависят от способа их образования. Свойство изотопов самопроизвольно испускать невидимое излучение супруги Кюри назвали радиоактивностью. Soddy) объяснили явление радиоактивности самопроизвольным превращением атомов одного элемента в атомы другого элемента, происходящим по законам случайности и сопровождающимся выделением энергии в виде альфа-, бета-и гамма-лучей.Явление ?-распада состоит в том, что ядро самопроизвольно испускает ?-частицу и превращается в другое ядро с массовым числом, на 4 единицы меньшим, и с атомным номером, меньшим на 2 единицы: Исходное ядро часто называют материнским, а получающееся после распада ядро - дочерним. Основными характеристиками ?-распада, как и всякого радиоактивного процесса, является область ядер, у которых наблюдается распад, а также периоды полураспада и энергии вылетающих ?-частиц. Перечислим характерные эмпирические особенности ?-распада. а) ?-распад идет только для тяжелых ядер, известно более 2000 ?-активных ядер. Почти все эти ядра относятся к концу периодической системы ядер и имеют Z>83. Z>60. б) Периоды полураспадов ?-активных ядер варьируются в широчайших пределах: 10-7 с<T<1017лет. в) С другой стороны, энергии вылетающих ?-частиц заключены в довольно жестких пределах, а именно , (4?9) МЭВ для тяжелых ядер и (2?4,5) МЭВ для ядер в области редких земель, причем энергия ?-частиц растет с ростом Z.?-распадом называют процесс превращения нестабильного ядра в изобару - ядро с зарядом, отличным от исходного на , сопровождаемый испусканием e-(e ) или захватом e-с оболочки атома. Внутри же ядра такой процесс может идти за счет энергии ядра. К ?-распадным явлениям относится также электронный захват, при котором ядро захватывает электроны с атомной оболочки и испускает нейтрино . Чаще всего захват происходит с к-оболочки и поэтому процесс называется К-захватом, но он возможен и для других оболочек. Это заполнение вакантного места может произойти и с передачей энергии электрону последней оболочки (вылет из атома одного из электронов наружных оболочек за счет освобождения энергии при переходе другого электрона на К-оболочку из менее связанной оболочки без испускания рентгеновского кванта), то есть возникновением электронов Оже с энергией, равной разности энергии последней оболочки и К-оболочки.Итак, в данном реферате были рассмотрены основные виды ядерных превращений, история их открытия, особенности протекания некоторых реакций, основные сферы применения деления ядер и остальных видов превращений.