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

461 РАДИОАКТИВНОСТЬ 462 По с в о и м о с н о в н ы м х а р а к т е р и с т и к а м : в е л и ч и н е в ы д е л я е м о й э н е р г и и (—200 Мэв), в и д у с п е к т р а масс осколков, числу и энергии вторичных нейтронов ( м г н о в е н н ы х — и с п у с к а е м ы х в момент д е л е н и я , и з а ­ паздывающих^—вылетающих после р~-распада оскол­ ков) — спонтанное деление очень схоже с делением тя­ ж е л ы х я д е р под д е й с т в и е м н е й т р о н о в . з у ю т с я о ч е н ь с и л ь н ы м д е ф и ц и т о м н е й т р о н о в и потому м о г у т быть п о л у ч е н ы в я д е р н ы х р е а к ц и я х , с о п р о в о ж ­ д а ю щ и х с я вылетом б о л ь ш о г о ч и с л а н е й т р о н о в и п о т о ­ му м а л о в е р о я т н ы х . Во всех и м е в ш и х с я до сих п о р наблюдениях радиоактивных распадов с вылетом про­ тона з а д е р ж к а и с п у с к а н и я п р о т о н а б ы л а о б у с л о в л е ­ н а не 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 п р е д ш е с т ­ в у ю щ и м р - р а с и а д о м , в о з б у ж д е н н ы е п р о д у к т ы к-рого мгновенно и с п у с к а л и з а п а з д ы в а ю щ и е п р о т о н ы . Гамма-излучение. Ядерная изомерия. Гамма-из­ лучение иногда т а к ж е рассматривается к а к особый вид Р . , х о т я оно и не п р и в о д и т к и з м е н е н и ю с о с т а в а я д р а — я д р о л и ш ь п е р е х о д и т п р и этом с одного э н е р г е ­ тич. у р о в н я на д р у г о й . И с п у с к а н и е у - к в а н т о в с о п р о ­ в о ж д а е т все виды Р . в тех с л у ч а я х , когда д о ч е р н и е ядра образуются в возбужденных состояниях. Время жизни ядер в таких возбужденных состояниях опре­ д е л я е т с я с в о й с т в а м и (момент, ч е т н о с т ь , энергия) д а н н о г о у р о в н я и н и ж е л е ж а щ и х у р о в н е й , на к - р ы е могут п р о и с х о д и т ь п е р е х о д ы с и с п у с к а н и е м у - к в а н тов. Д л и т е л ь н о с т ь у - и з л у ч а т е л ь н ы х п е р е х о д о в р е з к о в о з р а с т а е т с у м е н ь ш е н и е м их э н е р г и и и с у в е л и ч е н и е м р а з н о с т и моментов исходного и к о н е ч н о г о с о с т о я н и й я д р а . В р я д е с л у ч а е в эта д л и т е л ь н о с т ь о к а з ы в а е т с я б о л ь ш е Ю — 1 0 ~ с е к , т. е. н а р я д у с о с н о в н ы м с о с т о я ­ нием д а н н о г о с т а б и л ь н о г о и л и р а д и о а к т и в н о г о я д р а z [ ]iV о т н о с и т е л ь н о долго с у щ е с т в о в а т ь его м е т а с т а б и л ь н о е в о з б у ж д е н н о е (изомерное) с о с т о я н и е , о б о з н а ч а е м о е обычно и н д е к с о м «м»: [ ]JV * Это я в л е ­ н и е , н а з ы в а е м о е изомерией ядерной, особенно р а с п р о ­ странено в о б л а с т и з н а ч е н и й Z и N, п р и б л и ж а ю щ и х с я к «магическим», о т в е ч а ю щ и м ц е л и к о м з а п о л н е н н ы м п р о т о н н ы м и л и н е й т р о н н ы м я д е р н ы м о б о л о ч к а м : 50, + - 1 0 9 м о ж е т M z 82 б 6 и 126. П р и м е р ы и з о м е р о в : 5 М 8 o 4 iNb^ M ( Г * / = 1 2 лет); 2 Р и с . 2. С в о д к а 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 тяжелых ядер относительно спонтанного деления. По оси аб­ сцисс — параметр д е л е н и я Z / A , по оси ординат п е р и ­ од полураспада (слева — в годах, справа — в секун­ д а х ) . Д а н н ы е д л я разных изотопов элементов с четными Z ( U , P u , C m , Cf, F m , 102) о б ъ е д и н е н ы к р и в ы м и . П р я м а я х а р а к т е р и з у е т з а в и с и м о с т ь log T i ^ ( с е к ) — 1 5 7 — 3,75 Z / A . 2 2 П р о т о н н а я и д в у п р о т о н н а я Р . Этп два о с н о в н ы х т и п а Р . п р е д с т а в л я ю т собой с а м о п р о и з в о л ь н ы й р а с ­ п а д н е й т р о н о д е ф и ц и т н ы х я д е р с и с п у с к а н и е м соответ­ с т в е н н о одного и л и одновременно д в у х п р о т о н о в , п р о ­ н и к а ю щ и х сквозь кулоновский электростатич. барь­ е р п у т е м т у н н е л ь н о г о эффекта. П р о т о н н ы й р а с п а д : z[]jv"^i +^-i[]jv~ приводит к уменьшению заряда и м а с с о в о г о ч и с л а я д р а н а е д и н и ц у . Д в у и р о т о н н ы й расД г & [ ] ^ ^ 2 Н + - _ ^ ^ , приводит к уменьшению з а р я д а и массового ч и с л а я д р а на д в е е д и н и ц ы . П р и ч и ­ ной в о з н и к н о в е н и я д в у и р о т о н н о й Р . я в л я е т с я с п а р и в а ­ ние в ядре протонов с противоположно направленными спинами, сопровождающееся выделением значитель­ н о й э н е р г и и : ? р н в . ~ 2 Мэв. В р е з у л ь т а т е , и с п у с к а н и е из ядра сразу пары протонов может потребовать зат­ р а т ы м е н ь ш е й э н е р г и и , чем о т р ы в одного из н и х от д р у г о г о , а в р я д е с л у ч а е в д а ж е идет с в ы д е л е н и е м э н е р г и и ( п р и ч е м за в р е м я t > 1 0 ~ сек ^> т ), тогда к а к и с п у с к а н и е одиночного п р о т о н а п о т р е б о в а л о б ы , наоборот, затраты энергии. п а ; 1 — 2 1 г 2 с п а 12 с H 1 l j Ва^ (28,7 ч а с а ) , H g ^ (42 м и н . ) . Д л я многих я д е р н ы х и з о м е р о в н а б л ю д а е т с я т. н а з . внутренняя электронная конверсия: возбужденное я д р о , н е и з л у ч а я у - к в а н т о в , п е р е д а е т свою и з б ы т о ч ­ ную энергию электронным оболочкам, вследствие чего один из э л е к т р о н о в в ы л е т а е т из а т о м а . П о с л е внутренней конверсии возникает вторичное излучение в р е н т г е н о в с к о й и оитич. о б л а с т я х в с л е д с т в и е за­ п о л н е н и я о д н и м из э л е к т р о н о в о с в о б о д и в ш е г о с я м е с ­ та и п о с л е д у ю щ и х п е р е х о д о в . У ч а с т и е э л е к т р о н н ы х о б о л о ч е к в к о н в е р с и о н н ы х п е р е х о д а х п р и в о д и т к то­ м у , что в р е м я ж и з н и с о о т в е т с т в у ю щ и х и з о м е р о в з а ­ в и с и т ( х о т я и о ч е н ь слабо) 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. Известны и такие изомеры, д л я к-рых преобла­ дает не у-излучение с образованием другого с о с т о я н и я того ж е и з о т о п а , но р а с п а д по к а к о м у - л и б о и з о с н о в ­ н ы х типов Р . Т а к , изомер L u | ^ ( 7 & — 3 , 7 ч а с а ) и с п ы ­ тывает, как и основной изотоп L u , р~-распад; изомер 8 4 P ° i 2 8 (^ h~^ с е к . ) , к а к и о с н о в н о й изотоп Р о , — M n 2 1 7 6 M l 2 1 2 Трудности обнаружения протонной и двупротонн о й Р . о б у с л о в л е н ы к а к к о р о т к и м (по с р а в н е н и ю с д р у г и м и т и п а м и Р.) временем ж и з н и р- и 2 р - р а д и о а к т и в н ы х я д е р , т а к и тем, что эти я д р а х а р а к т е р и ­ а - р а с п а д ; изомер Am^ ( 7 i / = 1 4 мсек) — с д о и тавное деление. Сложные (параллельные н последовательные) радио­ активные превращения. Многие радиоактивные и з о т о п ы могут р а с п а д а т ь с я по д в у м п л и н е с к о л ь к и м из п е р е ч и с л е н н ы х в ы ш е о с н о в н ы х т и п о в Р . В р е ­ зультате такой конкуренции разных путей распада возникают разветвления радиоактивных превраще­ ний. Д л я природных радиоактивных пзотопов х а р а к ­ терны разветвления, обусловленные возможностью а- и р ~ - р а с п а д а . Д л я и з о т о п о в т р а н с у р а н о в ы х э л е м е н ­ тов н а и б о л е е р а с п р о с т р а н е н ы р а з в е т в л е н и я , с в я з а н ­ ные с к о н к у р е н ц и е й а ( р е ж е р ~ ) - р а с п а д а и с п о н т а н н о г о деления. У нейтронодефицитных ядер зачастую на­ блюдается конкуренция р^-распада и электронного захвата. Д л я многих изотопов с нечетными Z и 9 5 a M t