* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

457 РАДИОАКТИВНОСТЬ 8 1 5 458 р о м и к р о к ю р и (мкмккюри, U.U.C); к р а т н ы е е д и н и ц ы : к и л о к ю р и (ккюри, кС), м е г а к ю р и (Мкюри, МС). Д р у ­ гая единица Р.— р е з е р ф о р д (рд), равная V3700 кюри, т. е. о т в е ч а ю щ а я а к т и в н о с т и 10 сек~ . К о н ц е н т р а ц и я р а д и о а к т и в н ы х веществ в в о з д у х е , воде и т. д. и з м е р я е т с я в кюри /см? и л и кюри/л. П р и м е н я ю т ­ с я т а к ж е единицы э м а н ( 1 0 ~ кюри/см ) и м а х е (3,64 эмана). Г р а м м - э к в и в а л е н т (г-экв) р а ­ д и я х а р а к т е р и з у е т действие у У любого ра­ д и о а к т и в н о г о вещества, р а в н о е п р и т о ж д е с т в е н н ы х у с л о в и я х и з м е р е н и я действию у ~ У одного г р а м м а р а д и я (изотопа R a ) . Е д и н и ц а а к т и в н о с т и п р е п а р а т о в в М е ж д у н а р о д н о й системе единиц — распад/сек. Д о п у с к а е т с я п р и м е н е н и е внесистемных единиц: распад/мин и кюрц=3,700-10 распад/сек. Д л я смеси н е с к о л ь к и х н у к л и д о в у к а з ы в а е т с я от­ дельно активность каждого нуклида. Концентрация р а д и о а к т и в н ы х н у к л и д о в и з м е р я е т с я в распад/сек- кг, а т а к ж е и внесистемными е д и н и ц а м и : кюри/см , кюри/г и т. д. А л ь ф а - р а с п а д (а-Р.). А л ь ф а - р а с п а д п р е д с т а в л я е т собой с а м о п р о и з в о л ь н о е п р е в р а щ е н и е я д е р с и с п у с ­ канием двух протонов и двух нейтронов, связанных воедино в я д р о г е л и я H e : е х 13 3 - и з л ч е н и я и з л ч е н и я 226 1 0 г 4 s п о в единственное я д р о , неустойчивое к а - р а с п а д у из основного с о с т о я н и я , Be ж и в е т всего ^ 1 0 ~ сек). Среди и з о т о п о в ж е более т я ж е л ы х элементов и м е е т с я большое число т а к и х , д л я к - р ы х э н е р г и я а - р а с п а д а , х о т я и п о л о ж и т е л ь н а , но с т о л ь м а л а , что а - р а с п а д ф а к т и ч е с к и отсутствует. Известно более 200 а - а к т и в н ы х я д е р , р а с п о л о ж е н ­ ных в основном в к о н ц е периодич. с и с т е м ы , за свин­ цом, к - р ы м з а к а н ч и в а е т с я з а п о л н е н и е п р о т о н н о й я д е р ­ ной оболочки с 2 = 8 2 . И м е е т с я т а к ж е ок. 20 а - р а д и о ­ а к т и в н ы х изотопов р е д к о з е м е л ь н ы х элементов. З д е с ь а - р а с п а д наиболее х а р а к т е р е н д л я я д е р с 7V=84, к-рые п р и и с п у с к а н и и а - ч а с т и ц п р е в р а щ а ю т с я в я д р а с за­ полненной н е й т р о н н о й я д е р н о й оболочкой ( W = 8 2 ) . Времена ж и з н и а - а к т и в н ы х я д е р к о л е б л ю т с я в о ч е н ь ш и р о к и х п р е д е л а х : от 3 - 1 0 " сек ( д л я Р о ) до (2—5)-10 лет (природные и з о т о п ы С е , N d , H f ) . Э н е р г и я наблюдаемого а - р а с п а д а л е ж и т в п р е д е л а х 4—9 Мэв (за и с к л ю ч е н и е м д л и н н о п р о б е ж н ы х а-ча­ стиц) д л я всех т я ж е л ы х я д е р и 2—4,5 Mae д л я ред­ к о з е м е л ь н ы х элементов. Сводка д а н н ы х об э н е р г и я х а-распада а - а к т и в н ы х и з о т о п о в элементов с 2 = 8 4 — 1 0 0 п р е д с т а в л е н а на р и с . 1. 7 212 15 1 4 2 1 4 4 1 7 4 В р е з у л ь т а т е а - Р . з а р я д я д р а у м е н ь ш а е т с я на д в е , а его массовое число — на четыре единицы, н а п р . Ra —^ He + Rn (или R a _ ? U R n ) . К и н е т и ч . э н е р г и я а - ч а с т и ц п р и т а к о м р а с п а д е (Е ) о п р е д е л я е т с я м а с с а м и исходного и конечного я д е р и а - ч а с т и ц ы . Эта э н е р г и я м о ж е т н е с к о л ь к о у м е н ь ш и т ь с я , е с л и конеч­ н о е я д р о о б р а з у е т с я в в о з б у ж д е н н о м с о с т о я н и и и, напротив, несколько увеличиться, если возбужденным было и с п у с к а ю щ е е а - ч а с т и ц у я д р о (такие а-частицы с у в е л и ч е н н о й энергией н а з . д л и н н о п р о б е ж н ы м и ) . Од­ н а к о во всех с л у ч а я х э н е р г и я а - р а с п а д а п р о д о л ж а е т б ы т ь однозначно с в я з а н а с р а з н о с т ь ю масс и у р о в н я м и в о з б у ж д е н и я исходного и конечного я д е р , а потому с п е к т р и с п у с к а е м ы х а-частиц всегда я в л я е т с я не сплошным, а линейчатым. Х а р а к т е р н ы м свойством а - р а с п а д а я в л я е т с я н а л и ­ ч и е о п р е д е л е н н о й и п р и т о м весьма с и л ь н о й з а в и с и ­ мости м е ж д у э н е р г и е й и с п у с к а е м ы х а - ч а с т и ц и пе­ риодом полураспада а-радиоактивных ядер: 2 2 6 4 2 2 2 22e 222 8 8 2 8 e Л Р и с . 1. С в о д к а д а н н ы х об э н е р г и я х а - р а с п а д а и з о т о п о в э л е м е н т о в от п о л о н и я ( Z = 84) д о ф е р м и я ( Z == 100). По оси а б с ц и с с — ч и с л о н е й т р о н о в (JV) в я д р а х р а з л и ч н ы х и з о т о п о в , п о оси о р д и н а т — э н е р г и я а - р а с п а д а . где К и D — константы, значения к-рых д л я природ­ н ы х р а д и о а к т и в н ы х и з о т о п о в с четными 2 и А л е ж а т ( п р и Tii в сек и Е в Мэв) в с л е д у ю щ и х п р е д е л а х : ?=128,8 (при Z=84)—154,7 (2 = 92); D=50,15 (2=84)—54,40 (Z=92). З а в и с и м о сть такого рода б ы л а э м п и р и ч е с к и у с т а н о в л е н а в 1911—12 Г. Гейгером и Д ж . Н е т т о л о м ( з а к о н Г е й г е р а — Н е т т о л а ) и теорети­ ч е с к и обоснована в 1928 Г. Г а м о в ы м в р е з у л ь т а т е квантовомеханич. рассмотрения процесса а-распада, происходящего путем туннельного перехода. Р а с п р о с т р а н е н н о с т ь а - Р . в з н а ч и т е л ь н о й мере о п р е д е л я е т с я именно ч р е з в ы ч а й н о с и л ь н о й з а в и с и ­ мостью времени ж и з н и т а к и х я д е р от э н е р г и и и х р а с ­ п а д а . Мало того, чтобы эта э н е р г и я б ы л а п о л о ж и т е л ь ­ н а , н у ж н о , чтобы п е р и о д п о л у р а с п а д а л е ж а л в п р е д е ­ л а х 1 0 ~ сек< Г 1 / < 1 0 д е т , из к - р ы х н и ж н и й с в я з а н с самим определением понятия Р . , а верхний — с ус­ л о в и е м н а б л ю д а е м о с т и р а с п а д а ( п р и 7*1/ == 10 5 лет а к т и в н о с т ь 1 г изотопа с A 200 с о с т а в л я е т всего 1,8 - 1 0 ~ кюри). Д л я изотопов элементов с 2 < 5 0 э н е р ­ гия а-распада оказывается положительной лишь при д о в о л ь н о с и л ь н о м дефиците ч и с л а н е й т р о н о в , о д н а к о еще р а н ь ш е д л я этих я д е р п о я в л я е т с я в о з м о ж н о с т ь п р о т о н н о й и л и д в у п р о т о н н о й Р . , а потому а - Р . з д е с ь , к а к п р а в и л о , не н а б л ю д а е т с я (в этой о б л а с т и и з о т о ­ 12 18 2 18 А 13 Бета-распад (р-Р.). Бета-распад ядер представ­ л я е т собой с а м о п р о и з в о л ь н о е взаимное п р е в р а щ е н и е внутриядерных нейтронов и протонов, происходящее по одному из п е р е ч и с л е н н ы х н и ж е н а п р а в л е н и й с и с п у ­ сканием или поглощением электронов (е~) или по­ зитронов ( е ) , нейтрино (v) и л и а н т и н е й т р и н о (v). + 1. Э л е к т р о н н ы й (З-распад; | 3 ~ - р а с п а д : n — > - p + e - + v , напр. е С 1 4 — у 7 N ! 4 +e _ + v (сн »- N ) u 2. П о з и т р о н н ы й (З-распад; р + - р а с п а д : р — > n + e + + v , напр. е С 1 1 —> Б В п + е + +v ( и L » С — R n) 3. Электронный з а х в а т : р + е напр. Ве& + е - — • 4 7 3 — • n + v, В е L r Li + v ( 7 ) З а х в а т э л е к т р о н о в п р о и с х о д и т с одной из а т о м н ы х обо­ л о ч е к , ч а щ е всего с б л и ж а й ш е й к я д р у # - о б о л о ч к и (/Г-захват), р е ж е — со с л е д у ю щ и х , L - и Af-оболочек (соответственно, L - и Af-захват). р ~ - р а с п а д х а р а к т е ­ рен д л я нейтроноизбыточных изотопов, в к-рых число н е й т р о н о в б о л ь ш е , чем в устойчивых (а д л я э л е м е н т о в с Z > 8 3 — б о л ь ш е , чем в р-стабильных, и с п ы т ы в а ю щ и х только а-распад); напротив р - р а с п а д и электронный з а х в а т свойственны н е й т р о н о д е ф и ц и т н ы м и з о т о п а м , более л е г к и м , чем устойчивые и л и р - с т а б и л ь н ы е . +