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

459 + РАДИОАКТИВНОСТЬ 460 Энергия р ~ - и р - р а с п а д а делится между тремя частицами — электроном (позитроном), антинейтри­ но ( н е й т р и н о ) и остаточным я д р о м . В р е з у л ь т а т е р - ч а с т и ц ы , в о т л и ч и е от а - ч а с т и ц , н е о б л а д а ю т строго о п р е д е л е н н о й э н е р г и е й , и с п е к т р и х я в л я е т с я н е ли­ н е й ч а т ы м , но с п л о ш н ы м — о т н у л я до 2?з Q (или макс, Ео = ^ = С ^ — е с л и остаточное ядро оказывается в 3 ^макс. x i 5 & - в о з б у ж д е н н о м с о с т о я н и и ) . Обе ч а с т и ц ы , и с п у с к а е ­ мые или поглощаемые при р-распаде,— электрон ( п о з и т р о н ) и а н т и н е й т р и н о (нейтрино) — о б л а д а ю т с о б с т в е н н ы м моментом к о л и ч е с т в а д в и ж е н и я — спи­ ном, р а в н ы м / (в е д и н и ц а х Щ. П о э т о м у р а з н о с т ь п о л н ы х моментов к о л и ч е с т в а д в и ж е н и я (спинов) и с ­ х о д н о г о и к о н е ч н о г о я д е р п р и р - р а с п а д е всегда ц е л о ч и с л е н н а : AJ = 0, ± 1 , ± 2 . . . И з в е с т н о о к о л о 1500 р - р а д и о а к т и в н ы х и з о т о п о в всех элементов периодич. системы, кроме самых т я ж е ­ л ы х ( 2 = 1 0 2 , ЮЗ, 104), д л я к - р ы х п о к а р-Р. н е б ы л а о т м е ч е н а . Э н е р г и я р-распада н ы н е и з в е с т н ы х изото¬ п о в л е ж и т в п р е д е л а х от Q o - = 0 , 0 1 8 6 Мэв ( Н — * Н е ) J 2 3 3 В 4- до + = 16,6 Мэв ( N - > С ) ; периоды п о л у р а с п а д а з а ­ к л ю ч е н ы в ш и р о к о м и н т е р в а л е времен, от 1 , 3 - Ю " сек ( N ) д о —2 • 1 0 лет (природный радиоактивный изотоп W ) . Е щ е гораздо более продолжительным д о л ж е н б ы т ь д в о й 2 6 -й р - р а с п а д т и п а : но 2 1 2 13 1 8 0 1 2 1 2 + 2 е ~ +2 v Z+2 п р и н ц и п и а л ь н о в о з м о ж н ы й в тех с л у ч а я х , когда я д р о z [ т я ж е л е е , чем ^ з [ ] $ _ , + а н о легче, чем ]JV_! продукт (напр., обыкновенного ОЙ — 4 8 t 4 8 р-распада — ядро 1 Ca ^ T i ) . О д н а к о до сих п о р , н е с м о т р я н а т щ а ­ т е л ь н ы е п о и с к и , д в о й н о й р-распад не н а б л ю д а л с я на опыте. В тех с л у ч а я х , к о г д а э н е р г и я р - р а с п а д а Q$ п р е в ы ­ ш а е т э н е р г и ю с в я з и н е й т р о н а (В ), п р о т о н а (B ) и л и а - ч а с т и ц ы (В ) в д о ч е р н е м я д р е — п р о д у к т е р а с п а д а , возникает возможность сложного радиоактивного п р е в р а щ е н и я : ядро — продукт р-распада — образует­ с я в в о з б у ж д е н н о м с о с т о я н и и (Е*>В , В или В ) и немедленно выбрасывает «запаздывающий» нейтрон, протон или а-частицу. Пример испускания запаздывающих нейтронов: п v к п р а к-рых высота электростатич. кулоновского барьера невелика. Интересным свойством одного из вариантов р - р а с п а д а , а именно э л е к т р о н н о г о з а х в а т а , я в л я е т с я н а л и ч и е н е к - р о й ( х о т я и очень слабой) з а в и с и м о с т и его с к о р о с т и от х и м и ч . с о с т о я н и я п р е в р а щ а ю щ и х с я атомов. В о з н и к н о в е н и е т а к о й з а в и с и м о с т и о п р е д е л я е т ­ ся тем, что в этом п р о ц е с с е я д р о з а х в а т ы в а е т э л е к т р о н с к а к о й - л и б о из а т о м н ы х о б о л о ч е к , а в е р о я т н о с т ь п о ­ добного з а х в а т а о п р е д е л я е т с я строением н е т о л ь к о о т д а ю щ е й я д р у э л е к т р о н в н у т р е н н е й о б о л о ч к и , но и (в м е н ь ш е й степени) б о л е е о т д а л е н н ы х , в том ч и с ­ л е и в а л е н т н ы х оболочек. Мгновенно п р о и с х о д я щ е е и з м е н е н и е з а р я д а я д р а п р и р-Р. влечет за собой п о ­ с л е д у ю щ у ю п е р е с т р о й к у («встряску») электронных а т о м н ы х оболочек, в о з б у ж д е н и е , и о н и з а ц и ю а т о м о в и молекул, разрыв химич. связей. Химич. последст­ в и я р - р а с п а д а (и, в м е н ь ш е й степени, д р у г и х р а д и о ­ активных превращений) явились в последние годы предметом многочисленных исследований. Спонтанное деление. Спонтанное деление пред­ с т а в л я е т собой с а м о п р о и з в о л ь н ы й р а с п а д т я ж е л ы х я д е р н а д в а (редко — т р и и л и четыре) о с к о л к а — я д р а э л е м е н т о в с е р е д и н ы периодич. системы. С п о н т а н н о е д е л е н и е с т а н о в и т с я э н е р г е т и ч е с к и выгодным, н а ч и н а я у ж е п р и м е р н о с 2 = 5 0 . Однако б л а г о д а р я э л е к т р о с т а ­ тич. к у л о н о в с к о м у о т т а л к и в а н и ю м е ж д у о с к о л к а м и д е л е н и я в о з н и к а е т п о т е н ц и а л ь н ы й б а р ь е р (подобно тому, к а к это имеет место д л я а - р а с п а д а ) , к - р ы й не поз­ в о л я е т я д р у мгновенно р а з д е л и т ь с я и о б у с л о в л и в а е т с у щ е с т в о в а н и е спонтанного д е л е н и я , к а к особого в и ­ да Р . , н а б л ю д а е м о г о л и ш ь д л я самых т я ж е л ы х э л е м е н ­ тов (2:^90). Д е л е н и ю способствует к у л о н о в с к о е о т т а л ­ к и в а н и е м е ж д у п р о т о н а м и , э н е р г и я к-рого (#" у .) в сферич. я д р е с р а д и у с о м R п р о п о р ц и о н а л ь н а ZyjR; делению п р е п я т с т в у е т с т р е м я щ е е с я с о х р а н и т ь сфе­ рич. ф о р м у я д р а п о в е р х н о с т н о е н а т я ж е н и е : его э н е р ­ гия U п р о п о р ц и о н а л ь н а п о в е р х н о с т и я д р а , т. е. R . В р е з у л ь т а т е способность я д е р к д е л е н и ю в о з р а с т а е т с у в е л и ч е н и е м о т н о ш е н и я С/" /?7 , пропорционального 2 / # , а тем самым и т. н а з . п а р а м е т р у д е л е н и я 2 / Л , п о с к о л ь к у объем я д р а ( / я Й ) п р о п о р ц и о н а л е н ч и с л у с о д е р ж а щ и х с я в я д р е н у к л о н о в , т. е. массовому ч и с ­ л у я д р а А. Энергетич. выгодности с п о н т а н н о г о д е л е ­ н и я отвечает у с л о в и е 2 / Л ^ ; 1 6 , мгновенному д е л е ­ нию — 2 / Л ^ 4 7 . к Л 2 n Ht кул п н 2 3 2 4 3 3 2 2 N 1 7 — О& 7 1 О» + п запаздывающих протонов: N e " ± t Fi-* —*.0 1 в + р (индекс * означает возбужденное состояние распа­ дающегося ядра). Испускание запаздывающих а-частиц наблюда­ лось еще среди природных радиоактивных изотопов Ро * и Ро *, напр.: B i - ^ Р о * -+ Р Ь + а . П о ­ с к о л ь к у у этих и з о т о п о в н е т о л ь к о в о з б у ж д е н н о е , но и о с н о в н о е с о с т о я н и е я д е р о к а з ы в а е т с я а - а к т и в н ы м , то а - р а с п а д з д е с ь всегда с л е д у е т за р - р а с п а д о м , и о б р а з о ­ вание возбужденных продуктов р-распада проявля­ е т с я л и ш ь в том, что у а - ч а с т и ц тогда о к а з ы в а е т с я б о л ь ш а я э н е р г и я , а стало б ы т ь , и б о л ь ш о й п р о б е г . Поэтому такие запаздывающие а-частицы получили название длиннопробежных. В таких тяжелых ядрах, к а к Р о * и Р о * , вылет д а ж е д л и н н о п р о б е ж н ы х а - ч а с т и ц п о с л е р - р а с п а д а п р о и с х о д и т не м г н о в е н н о , а за « р а д и о а к т и в н ы е » времена п о р я д к а 10~ —10"" сек. Наиболее яркие примеры испускания длиннопробеж­ ных а-частиц, запаздывание к-рых целиком опре­ деляется длительностью предшествующего р-распа­ да, наблюдаются для легких ядер, напр. L i , В , 2 1 2 2 1 4 8 10 8 8 2 1 2 2 1 4 2 1 2 2 1 2 2 0 8 Сводка д а н н ы х о п е р и о д а х п о л у р а с п а д а я д е р п о м е х а н и з м у спонтанного д е л е н и я п р е д с т а в л е н а н а р и с . 2 . В большинстве случаев делящиеся ядра я в л я ю т с я , в о с н о в н о м , а- и л и р - а к т и в н ы м и , а с п о н т а н н о е д е л е н и е оказывается маловероятным каналом распада. Из­ вестен, о д н а к о , и р я д и з о т о п о в , д л я к - р ы х с п о н т а н ­ ное д е л е н и е — это г л а в н ы й , а иногда и е д и н с т в е н н ы й из н а б л ю д а в ш и х с я до с и х п о р видов и х р а с п а д а ; та­ ковы, напр., F m ( Г & / = 160 мин.) и C f (Г1/ = 60,5 с у т о к ) . С п о н т а н н о е д е л е н и е и вслед за н и м — а - р а с ­ п а д есть основные виды Р . , о г р а н и ч и в а ю щ и е п е р с п е к ­ тивы п о л у ч е н и я н о в ы х трансурановых элементов. Разнообразие вариантов осколочных пар не поз­ воляет дать определенные однозначные правила сме­ щ е н и я по п е р и о д и ч . системе п р и с п о н т а н н о м д е л е н и и ; с наибольшей вероятностью реализуется несиммет­ ричное деление на тяжелый и легкий осколки, з а р я д ы и массы к - р ы х с о с т а в л я ю т —60% и —40% от з а р я д а и массы д е л я щ е г о с я я д р а . П о с к о л ь к у о т н о ш е н и е N/Z д л я и з о т о п о в т я ж е л ы х э л е м е н т о в в ы ш е , чем д л я у с т о й ­ ч и в ы х и з о т о п о в середины п е р и о д и ч . системы, с п о н т а н ­ ное деление сопровождается испусканием нейтронов (в с р е д н е м от 2 до 4 д л я р а з н ы х я д е р ) , а к р о м е т о г о , ос­ колки деления о к а з ы в а ю т с я п е р е г р у ж е н н ы м и н е й т р о н а ­ ми и и с п ы т ы в а ю т п о с л е д о в а т . р я д р " - р а с п а д о в , н а п р . : 2 5 6 254 а 2 s Na , A l 2 0 2 4 ( р а с п а д ы типа N a — ^ N e 20 20 —* O + H e ) , в l 6 4 Cs 1 3 5 За » 1