Естественная радиоактивность.
Естественной радиоактивностью называется самопроизвольное превращение ядер неустойчивых изотопов одного химического элемента в ядра других химических элементов. Естественная радиоактивность сопровождается испусканием определенных частиц: альфа-, бета- излучений, антинейтрино, а также электромагнитного излучения(гамма-излучение). Естественная радиоактивность наблюдается у тяжелых ядер элементов, располагающихся в периодческой системе Д.И.Менделеева за свинцом. Существуют и легкие
радиоактивные ядра: изотоп калия 19К40 , изотоп углерода 6С14 и другие.
Состав радиоактивных излучений установлен по их отклонению в магнитном поле.
Было известно, что магнитное поле отклоняет только заряженные летящие частицы, причем положительные и отрицательные в разные стороны. По направлению отклонения убедились в том, что отклоняемые b-лучи заряжены отрицательно. Дальнейшие опыты показали, что они представляют собой поток электронов.
При использовании более сильных магнитов оказалось, что a-лучи тоже отклоняются, только значительно слабее, чем b-лучи, причем в другую сторону. Отсюда следовало, что они заряжены положительно и имеют значительно бoльшую массу, и определили, что a- лучи представляет собой поток ядер гелия.
Когда же в 1900 французский физик Поль Вийар (1860–1934) исследовал более подробно отклонение a- и b-лучей, он обнаружил в излучении радия и третий вид лучей, не отклоняющихся в самых сильных магнитных полях, это открытие вскоре подтвердил и Беккерель. Этот вид излучения, по аналогии с альфа- и бета-лучами, был назван гамма-лучами, обозначение разных излучений первыми буквами греческого алфавита предложил Резерфорд. Гамма-лучи оказались сходными с лучами Рентгена, т.е. они представляют собой электромагнитное излучение, но с более короткими длинами волн и соответственно с большей энергией.
Свойства радиоактивных излучений, установленные по их взаимодействию с веществом:
а)все радиоактивные излучения обладают химическими действиями, в частности вызывают почернение фотопластинок
б) радиоактивные излучения вызывают ионизацию газов, а иногда и твердых и жидких тел
в) радиоактивные излучения вызывают люминесценцию ряда жидких и твердых тел
Превращение радиоактивных ядер, которые сопровождаются испусканием a-,b-излучений, называется соответственно a-,b-распадом.
Правила смещения радиоактивного распада.
Для альфа распада : ZXA ---- 2 He4 + Z-2YA-4.
Для бета – распада : ZXA ------ -1e0 + Z+1YA.
Здесь Х – символ химического элемента, соответствующего материнскому ядру; Y - то же
для дочернего ядра; 2He4 – ядро изотопа гелия; -1e0 – обозначение электрона. Альфа-распад
уменьшает массовое число на 4, а заряд ядра на 2 элементарных
положительных заряда, т.е. смещает химический элемент на две клетки влево в периодической системе Менделеева.
При бета-распаде массовое число не изменяется, а заряд ядра увеличивается на 1 положительный единичный заряд. Химический элемент смещается вправо на одну клетку в периодической системе Менделеева.
Интересна история открытия радиактивности.