ГЛАВА 36. АТОМНАЯ И ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА

Здесь X и X′ – химические символы распадающегося и образо- вавшегося элементов (например, при α-распаде уран U превращается в торий Th, ядро которого содержит на два нейтрона и два протона меньше распавшегося ядра урана), N и Z – число нейтронов и протонов в распадающемся атоме, – символ α-частицы.

При β-распаде атом излучает электрон, причем электрон вылетает из атомного ядра. А поскольку «собственных» электронов в ядре нет, то в процессе β-распада происходит превращение одного из нейтронов ядра в протон и электрон, протон остается в ядре, а электрон улетает. Этот процесс можно записать в виде уравнения

Обратим внимание читателя на то, что в процессе β-распада суммарное число нейтронов и протонов не изменяется. Из уравнения (36.15) следует, что в процессе β-распада образуется еще одна частица – антинейтрино, которая имеет очень маленькую или вообще нулевую массу. Эта частица очень слабо взаимодействует с веществом и потому долгое время ее не могли обнаружить экспериментально.

При γ-распаде атомное ядро излучает кванты электромагнитного излучения (γ-частицы или γ-кванты), т.е. частицы той же физической природы, что и фотоны. Однако γ-частицы имеют очень большую частоту (и малую длину волны) по сравнению с фотонами видимого света и даже рентгеновским излучением (частота γ- лучей порядка 20 10 Гц). Из-за очень малой длины волны γ- излучение практически не проявляет волновых свойств, а ведет себя как поток частиц. Поскольку при γ-распаде из атома не вылетают электроны, протоны или нейтроны, атом остается структурно тем же самым, но с меньшей энергией, поскольку часть энергии уносит γ-квант. Рассмотрим несколько примеров.

Пример 36.7. Ядро радона , испытав α-распад, превращается в ядро

Решение. Из уравнения (36.14) для α-распада заключаем, что при α-распаде ядра радона образуется ядро полония с зарядом Z = 84 и массовым числом A = 216. Поэтому образовавшееся ядро – полоний-216¹: 216 84 Po (ответ Г).