Радіоактивні перетворення ядер

Будова речовини

Все у природі складається з простих та складних речовин. До простих речовин належать хімічні елементи, до складних – хімічні сполуки. Відомо, що речовини в навколишньому світі складаються з атомів, які є найменшою частиною хімічного елемента. Атом - це найдрібніша частка речовини, що визначає його хімічні властивості, він має складну внутрішню будову. У природі лише інертні гази виявляються як атомів, оскільки їх зовнішні оболонки замкнуті, решта речовини у вигляді молекул.

У 1911 р. Еге. Резерфорд запропонував планетарну модель атома, що була розвинена Н Бором (1913 р.). За загальноприйнятою моделлю будови атома в ньому розрізняють дві області: важке, позитивно заряджене ядро, що знаходиться в центрі, в якому зосереджена майже вся маса атома, і легку електронну оболонку, що складається з негативно заряджених частинок - електронів, що з величезною швидкістю обертаються навколо ядра.

Електрон (е –)– стійка елементарна частказ масою спокою рівною 9,1 10 -31 кг або 0,000548 а.е.м. (атомна одиниця маси – це безрозмірна величина атомної маси, яка показує, у скільки разів атом даного елементаабо частка важча 1/12 частини атома ізотопу вуглецю-12; енергетичний еквівалент 1 а.е.м. складає 931 МеВ). Електрон несе один елементарний негативний заряд електрики (q=1,6·10 -19 Кл), т. е. найменше електрики, що у природі. Тому заряд електрона прийнятий за одну елементарну одиницю електричного заряду.

Залежно від енергії, що утримує електрони під час обертання навколо ядра, вони групуються на різних орбітах (рівнях або шарах). Число шарів у різних атомів неоднакове. У атомах із великою масою число орбіт сягає семи. Їх позначають цифрами або літерами латинського алфавіту, починаючи позначення від ядра: K, L, M, N, O, P, Q. Число електронів у кожному шарі суворо визначене. Так, К-шар має трохи більше 2 електронів, L-шар – до 8, M-шар – до 18, N-шар – 32 електрона тощо.

Розміри атома визначаються розмірами його електронної оболонки, яка має суворо певних меж. Приблизно лінійні розміри атома становлять 10-10 м.

Ядро– центральна масивна частина атома, що складається з протонів та нейтронів, яка заряджена позитивно. У ядрі зосереджено майже всю масу атома (понад 99,95 %). Сумарна кількість електронів на орбітах завжди дорівнює сумі протонів у ядрі. Наприклад, атом кисню містить 8 протонів у ядрі і має 8 електронів на орбітах, атом свинцю – 82 протони в ядрі та 82 електрони на орбітах. Внаслідок рівності суми позитивних та негативних зарядів атом є електрично нейтральною системою. На кожен з електронів, що рухаються навколо ядра, діють дві рівні, протилежно спрямовані сили: кулонівська сила притягує електрони до ядра, а рівна їй відцентрова силаІнерція прагне "вирвати" електрон з атома. Крім того, електрони, рухаючись (обертаючись) навколо ядра по орбіті, одночасно володіють власним моментом руху, який називають спином, що спрощено представляється як обертання подібне вовчку навколо власної осі. Спини окремих електронів можуть бути орієнтовані паралельно (обертання в ту саму сторону) і антипаралельно (обертання в різні сторони). У спрощеному вигляді це забезпечує стійке рух електронів в атомі.

Відомо, що зв'язок електрона з ядром діє як кулонівська сила тяжіння і відцентрова сила інерції, а й сила відштовхування інших електронів. Цей ефект називають екрануванням. Чим далі електронна орбіта від ядра, тим сильніше екранування електронів, що знаходяться на ній, і тим слабший енергетичний зв'язок ядро-електрон. На зовнішніх орбітах енергія зв'язку електронів вбирається у 1-2 эВ, тоді як в електронів К-шару вона набагато більше і збільшується зі збільшенням атомного номера елемента. Наприклад, у вуглецю енергія зв'язку електронів К-шару становить 0,28 кеВ, у стронцію – 16 кеВ, у цезію – 36 кеВ, у урану – 280 кеВ. Тому електрони зовнішньої орбіти більше схильні до впливу зовнішніх факторів, зокрема, випромінювань низької енергії. При повідомленні електронів ззовні додаткової енергії вони можуть переходити з одного енергетичного рівня в інший або навіть залишати межі даного атома. Якщо енергія зовнішнього впливу буде слабшою за енергію зв'язку електрона з ядром, то електрон може тільки перейти з одного енергетичного рівня на інший. Такий атом залишається нейтральним, проте він відрізняється від інших атомів цього хімічного елемента надлишком енергії. Атоми, що мають надлишок енергії, називають збудженими, а перехід електронів з одного енергетичного рівня на інший, більш віддалений від ядра - процесом збудження. Оскільки в природі будь-яка система прагне перейти у стійкий стан, при якому енергія її буде найменшою, то й атом через деякий час переходить із збудженого стану в основний (початковий). Повернення атома до основного стану супроводжується виділенням надлишкової енергії. Перехід електронів із зовнішніх орбіт на внутрішні супроводжується випромінюванням із довжиною хвилі, характерною лише для даного переходу з одного енергетичного рівня на інший. Переходи електронів у межах найбільш віддалених від ядра орбіт дають випромінювання, що складається з ультрафіолетових, світлових та інфрачервоних променів. При сильних зовнішніх впливах, коли енергія перевищує енергію зв'язку електронів з ядром, електрони вириваються з атома і видаляються за його межі. Атом, що втратив одного або кількох електронів, перетворюється на позитивний іон, а "приєднав" до себе один або кілька електронів - на негативний іон. Отже, за кожен позитивний іон утворюється один негативний іон, т. е. виникає пара іонів. Процес утворення іонів із нейтральних атомів називається іонізацією. Атом у стані іона існує в звичайних умовахнадзвичайно короткий проміжок часу. Вільне місце на орбіті позитивного іона заповнюється вільним електроном (електроном, не пов'язаним з атомом), і атом стає нейтральною системою. Цей процес зветься рекомбінації іонів (деіонізація) і супроводжується виділенням надлишкової енергії у вигляді випромінювання. Енергія, що виділяється при рекомбінації іонів, чисельно приблизно дорівнює енергії, витраченої іонізацію.

Протон(р) - стабільна елементарна частка з масою рівною 1,6725 · 10 -27 кг або 1,00758 а.е.м., яка приблизно в 1840 разів більше масиелектрону. Заряд протона позитивний і за величиною дорівнює заряду електрона. Атом водню є ядром, що містить один протон, навколо якого обертається один електрон. Якщо "зірвати" цей електрон, то частина атома, що залишилася, і буде протоном, тому протон часто визначають як ядро ​​водню.

Кожен атом будь-якого елемента містить у ядрі певну кількість протонів, яке і визначає фізичні і хімічні властивості елемента. Наприклад, в ядрі атома срібла їх 47, в ядрі урану - 92. Число протонів в ядрі (Z) називають атомним номером або зарядовим числом, воно відповідає порядковому номеру елемента в періодичній системі Менделєєва.

Нейтрон(n) - Електрично нейтральна елементарна частка з масою незначно перевищує масу протона і дорівнює 1,6749 10 -27 кг або 1,00898 а.е.м. Нейтрони стійкі лише у складі стабільних атомних ядер. Вільні нейтрони розпадаються на протони та електрони.

Нейтрон внаслідок своєї електричної нейтральності не відхиляється під дією магнітного поля, не відштовхується атомним ядром і, отже, має велику проникаючу здатність, що створює серйозну небезпеку як фактор біологічної діївипромінювання. Число нейтронів, що знаходяться в ядрі, дає лише в основному фізичну характеристикуелемента, оскільки у різних ядрах однієї й тієї ж хімічного елемента то, можливо різне число нейтронів (від 1 до 10). У ядрах легень стійких елементівчисло протонів належить до нейтронів як 1:1. Зі збільшенням атомного номера елемента (починаючи з 21-го елемента – скандія) у його атомах число нейтронів перевищує кількість протонів. У найважчих ядрах число нейтронів у 1,6 разу більше від кількості протонів.

Протони та нейтрони – складові ядра, тому для зручності їх називають нуклонами. Нуклон(Від лат. Nucleus - ядро) - загальне найменування для протонів і нейтронів ядра. Також, коли говорять про конкретне атомне ядро, використовують термін нуклід. Нуклід– будь-яке атомне ядро ​​із заданим числом протонів та нейтронів.

Позначаючи нукліди чи атоми, користуються символом елемента, якому належить ядро, і зверху вказують масове число – А, внизу – атомний (порядковий) номер – Z у вигляді індексів , де Е – символ хімічного елемента. А показує число нуклонів, у тому числі складається ядро ​​атома (A = Z + N). Z показує як заряд ядра і порядковий номер, а й число протонів в ядрі і число електронів в атомі, т.к. атом загалом нейтральний. N - Число нейтронів в ядрі, яке найчастіше не вказується. Наприклад, - радіоактивний ізотоп цезію, А = 137, отже ядро ​​складається з 137 нуклонів; Z = 55, отже, в ядрі 55 протонів і, відповідно, 55 електронів в атомі; N = 137 - 55 = 82 – це число нейтронів у ядрі. Порядковий номер іноді опускають, оскільки символ елемента цілком визначає його місце у періодичній системі (наприклад, Cs-137, Не-4). Лінійні розміри ядра атома дорівнюють 10 -15 -10 -14 м, що становить 0,0001 діаметра всього атома.

Протони і нейтрони утримуються всередині ядра силами, які називаються ядерними. За своєю інтенсивністю вони набагато потужніші за електричні, гравітаційні та магнітні сили. Ядерні сили є короткодіючими з радіусом дії 10 -14 -10 -15 м. Вони проявляються однаково між протоном та нейтроном, протоном та протоном, нейтроном та нейтроном. Зі збільшенням відстані між нуклонами ядерні сили дуже швидко зменшуються і стають практично рівними нулю. Ядерні сили мають властивість насичення, тобто кожен нуклон взаємодіє тільки з обмеженою кількістю сусідніх нуклонів. Тому зі збільшенням числа нуклонів у ядрі ядерні сили значно слабшають. Цим пояснюється менша стійкість ядер важких елементів, які містять значну кількість протонів і нейтронів.

Щоб розділити ядро ​​на складові його протони і нейтрони і видалити з поля дії ядерних сил, необхідно здійснити роботу, тобто. витратити енергію. Ця енергія називається енергією зв'язку ядра. При утворенні ядра з нуклонів, навпаки, виділяється енергія зв'язку.

m я = m p N p + m n N n ,

де m я - Маса ядра; m p – маса протона; N p - Число протонів; m n – маса нейтрону; N n – число нейтронів, вона дорівнюватиме 1,0076·2 + 1,0089·2 = 4,033 а.е.м.

Разом про те фактична маса ядра гелію дорівнює 4,003 а.е.м. Таким чином, фактична маса ядра гелію виявляється меншою за розрахункову на величину 0,03 а.о.м. і в цьому випадку кажуть, що ядро ​​має дефект маси (брак маси). Різницю між розрахунковою та фактичною масою ядра називають дефектом маси (Dm). Дефект маси показує, наскільки міцно пов'язані частки в ядрі, і скільки енергії виділилося при утворенні ядра з окремих нуклонів. Зв'язати масу з енергією можна за допомогою рівняння, виведеного А. Ейнштейном:

де DE – зміна енергії; Dm – дефект маси; с – швидкість світла.

Враховуючи, що 1 а. = 1,661 10 -27 кг, а ядерної фізики за одиницю енергії прийнято электрон-Вольт (эВ), причому 1 а.е.м. еквівалентна 931 МеВ, то енергія, яка виділиться при утворенні ядра гелію дорівнюватиме 28 МеВ. Якби існував спосіб поділу ядра атома гелію на два протони і два нейтрони, то для цього потрібно витратити не менше 28 МеВ енергії.

Енергія зв'язку ядер пропорційно зростає зі збільшенням числа нуклонів, проте не суворо пропорційно їх числу. Наприклад, енергія зв'язку ядра азоту – 104,56 МеВ, а урану – 1800 МеВ.

Середня енергія зв'язку, що припадає на один нуклон, називається питомою енергією зв'язку. Для гелію вона становитиме 28:4 = 7 МеВ. Якщо не рахувати найлегших ядер (дейтерій, тритій), то енергія зв'язку на один нуклон становить для всіх ядер приблизно 8 МеВ.

Більшість хімічних елементів у природі є певні суміші атомів з ядрами різних мас. Різниця мас обумовлена ​​наявністю в ядрах різного числанейтронів.

Ізотопи(від грец. isos – однаковий і topos – місце) – різновиди атома одного й того ж хімічного елемента, які мають однакове число протонів (Z) та різне число нейтронів (N). У них практично однакові фізичні та хімічні властивості, розділити їх у природній суміші дуже складно. Число ізотопів елементів варіює від 3 - у водню до 27 - у полонію. Ізотопи бувають стабільні та нестабільні. Стабільні ізотопи з часом не зазнають жодних змін, якщо немає впливу ззовні. Нестабільні або радіоактивні ізотопи за рахунок процесів, що протікають усередині ядра, згодом перетворюються на ізотопи інших хімічних елементів. Стабільні ізотопи зустрічаються лише у елементів із порядковим номером Z≤83. В даний час відомо близько 300 стабільних та понад 2000 радіоактивних ізотопів. Для всіх елементів періодичної системиД. І. Менделєєва синтезовано радіоактивні ізотопи, звані штучними.

Явище радіоактивності

Усі хімічні елементи стабільні лише у вузькому інтервалі співвідношення числа протонів до нейтронів в ядрі. У легких ядрах має бути приблизно порівну протонів і нейтронів, тобто величина співвідношення n:p близька до 1, для важких ядер це співвідношення знижується до 0,7. Якщо в ядрі занадто багато нейтронів або протонів, то такі ядра стають нестійкими (нестабільними) і зазнають мимовільних радіоактивних перетворень, в результаті яких змінюється склад ядра і при цьому випромінюються заряджені або нейтральні частки. Явище мимовільного випромінювання було названо радіоактивністю, а речовини, що випромінюють випромінювання, – радіоактивними.

Радіоактивність(від латів. radio – випромінюю, radius – промінь, aktivus – дієвий) – це мимовільні перетворення (розпади) атомних ядер деяких хімічних елементів на атомні ядра інших елементів з випромінюванням особливого роду випромінювання. Радіоактивність призводить до зміни атомного номера та масового числа вихідного хімічного елемента.

Відкриттю явища радіоактивності сприяли два найбільші відкриття ХІХ століття. У 1895 р. В. Рентген виявив промені, які виникали при пропусканні струму високої напруги між електродами, поміщеними в запаяну скляну трубку, з якої було відкачано повітря. Промені були названі рентгенівськими. А в 1896 р. А. Беккерель виявив, що солі урану мимоволі випускають невидимі промені, що мають велику проникаючу здатність, що викликають почорніння фотопластинки і свічення деяких речовин. Це випромінювання він назвав радіоактивним. У 1898 р. П'єр Кюрі та Марія Склодовська-Кюрі відкрили два нових радіоактивних елементи – полоній та радій, які випромінювали подібні випромінювання, але інтенсивність їх у багато разів перевищувала інтенсивність випромінювання урану. Крім того, було виявлено, що радіоактивні речовини безперервно виділяють енергію у вигляді теплоти.

Радіоактивні випромінювання також називають іонізуючими, оскільки вони можуть іонізувати середовище, або ядерними, підкреслюючи те, що випромінювання випромінюється ядром, а не атомом.

Радіоактивний розпад пов'язаний із змінами в атомних ядрах та виділенням енергії, величина якої, як правило, на кілька порядків вища за енергію хімічних реакцій. Так, при повному радіоактивному розпаді 1 г-атома 14 виділяється 3 . 10 9 калорій, тоді як при згорянні цієї кількості 14 С до вуглекислого газувиділяється лише 9,4. 10 4 калорій.

Як одиниця енергії радіоактивного розпаду приймається 1 електрон-Вольт (еВ) і похідні від нього 1 кеВ = 10 3 еВ і 1 МеВ = 10 6 еВ. 1 еВ = 1,6. 10 -19 Дж. 1 еВ відповідає енергії, що купується електроном в електричному полі при проходженні шляху, на якому різниця потенціалів становить 1 Вольт. При розпаді більшості радіоактивних ядер енергія, що вивільняється, становить від декількох кеВ до декількох МеВ.

Радіоактивні явища, що відбуваються у природі, називають природною радіоактивністю; аналогічні процеси, що протікають у штучно отриманих речовинах (через відповідні ядерні реакції) – штучною радіоактивністю. Однак обидва види радіоактивності підпорядковуються тим самим законам.

Види радіоактивного розпаду

Ядра атомів стійкі, але змінюють свій стан у разі порушення певного співвідношення протонів і нейтронів. У легких ядрах має бути приблизно порівну протонів та нейтронів. Якщо в ядрі занадто багато протонів або нейтронів, то такі ядра нестійкі і зазнають мимовільних радіоактивних перетворень, в результаті яких змінюється склад ядра і, отже, ядро ​​атома одного елемента перетворюється на ядро ​​атома іншого елемента. У цьому процесі випромінюються ядерні випромінювання.

Існують такі основні типи ядерних перетворень або види радіоактивного розпаду: альфа-розпад та бета-розпад (електронний, позитронний та К-захоплення), внутрішня конверсія.

Альфа-розпад –це випромінювання ядром радіоактивного ізотопу альфа-часток. Внаслідок втрати з альфа-частинкою двох протонів і двох нейтронів ядро, що розпадається, перетворюється на інше ядро, в якому число протонів (заряд ядра) зменшується на 2, а число частинок (масове число) на 4. Отже, при даному радіоактивному розпаді відповідно до правила усунення (зсуву), сформульованим Фаянсом і Содді (1913 р.), що утворюється (дочірній) елемент зміщений вліво щодо вихідного (материнського) на дві клітини вліво в періодичній системі Д. І. Менделєєва. Процес альфа-розпаду в загальному виглядізаписується так:

,

де X - Символ вихідного ядра; Y – символ ядра продукту розпаду; 4 2 He – альфа-частка, Q – звільнений надлишок енергії.

Наприклад, розпад ядер радію-226 супроводжується випромінюванням альфа-часток, при цьому ядра радію-226 перетворюються на ядра радон-222:

Енергія, що виділяється при альфе-розпаді, ділиться між альфа-частинкою та ядром обернено пропорційно їх масам. Енергія альфа-часток суворо пов'язана з періодом напіврозпаду даного радіонукліду (закон Гейгера-Неттола) . Це говорить про те, що, знаючи енергію альфа-часток, можна встановити період напіврозпаду, а за періодом напіврозпаду ідентифікувати радіонуклід. Наприклад, ядро ​​полонію-214 характеризується значеннями енергії альфа-часток Е = 7,687 МеВ і Т 1/2 = 4,5×10 -4 с, тоді як для ядра урану-238 Е = 4,196 МеВ і Т 1/2 = 4, 5×10 9 років. Крім того, встановлено, що чим більша енергія альфа-розпаду, тим швидше він протікає.

Альфа-розпад – досить поширене ядерне перетворення важких ядер (уран, торій, полоній, плутоній та ін. з Z> 82); в даний час відомо більше 160 альфа-випромінюючих ядер.

Бета-розпад –мимовільні перетворення нейтрону в протон або протона в нейтрон всередині ядра, що супроводжуються випромінюванням електронів позитронів і антинейтрино або нейтрино n е.

Якщо в ядрі є надлишок нейтронів (“нейтронне навантаження” ядра), то відбувається електронний бета-розпад, при якому один з нейтронів перетворюється на протон, випускаючи при цьому електрон та антинейтрино:

У цьому розпаді заряд ядра і, відповідно, атомний номердочірнього ядра збільшується на 1, а масове число не змінюється, тобто дочірній елемент зрушений у періодичній системі Д. І. Менделєєва на одну клітинку праворуч від вихідного. Процес бета-розпаду у загальному вигляді записується так:

.

У такий спосіб розпадаються ядра з надлишком нейтронів. Наприклад, розпад ядер стронцію-90 супроводжується випромінюванням електронів і перетворенням їх на ітрій-90:

Часто ядра елементів, що утворюються при бета-розпаді, мають надмірну енергію, яка вивільняється випромінюванням одного або кількох гамма-квантів. Наприклад:

Електронний бета-розпад характерний для багатьох природних та штучно отриманих радіоактивних елементів.

Якщо несприятливе співвідношення нейтронів і протонів в ядрі обумовлено надлишком протонів, відбувається позитронний бета-розпад, при якому ядро ​​випускає позитрон і нейтрино в результаті перетворення протона в нейтрон всередині ядра:

Заряд ядра і відповідно атомний номер дочірнього елемента зменшується на 1, масове число не змінюється. Дочірній елемент займатиме місце в періодичній системі Д. І. Менделєєва на одну клітинку вліво від материнського:

Позитронний розпад спостерігається у деяких штучно одержаних ізотопів. Наприклад, розпад ізотопу фосфору-30 з утворенням кремнію-30:

Позитрон, вилетівши з ядра, зриває з оболонки атома зайвий електрон (слабко пов'язаний з ядром) або взаємодіє з вільним електроном, утворюючи пару позитрон-електрон. Внаслідок того, що частка і античастка миттєво взаємознищуються з виділенням енергії, то утворена пара перетворюється на два гамма-кванти з енергією, еквівалентною масі частинок (e + та e -). Процес перетворення пари “позитрон-електрон” на два гамма-кванти зветься анігіляції (знищення), а виникає електромагнітне випромінюванняназивається анігіляційним. У разі відбувається перетворення однієї форми матерії (частинок речовини) в іншу (випромінювання). Це підтверджується існуванням зворотної реакції – реакції утворення пари, коли електромагнітне випромінювання досить високої енергії, проходячи поблизу ядра під впливом сильного електричного поляатома, перетворюється на пару “електрон-позитрон”.

Таким чином, при позитронному бета-розпаді в кінцевому результаті за межі материнського ядра вилітають не частинки, а два гамма-кванти, що володіють енергією в 0,511 МеВ кожен, що дорівнює енергетичному еквіваленту маси спокою частинок - позитрона і електрона E = 2 m0 .

Перетворення ядра може бути здійснено шляхом електронного захоплення, коли один із протонів ядра мимоволі захоплює електрон з однією з внутрішніх оболонок атома (K, L і т. д.), найчастіше з К-оболонки, і перетворюється на нейтрон. Такий процес називають також К-захопленням. Протон перетворюється на нейтрон згідно наступної реакції:

При цьому заряд ядра зменшується на 1, а масове число не змінюється:

Наприклад,

У цьому місце, звільнене електроном, займає електрон із зовнішніх оболонок атома. Внаслідок перебудови електронних оболонок випускається квант рентгенівського випромінювання. Атом, як і раніше, зберігає електричну нейтральність, тому що кількість протонів в ядрі при електронному захопленні зменшується на одиницю. Таким чином, цей тип розпаду призводить до тих самих результатів, що і позитронний бета-розпад. Характерний він, зазвичай, для штучних радіонуклідів.

Енергія, що виділяється ядром при бета-розпаді конкретного радіонукліда, завжди постійна, але через те, що при цьому типі розпаду утворюється не дві, а три частинки: ядро ​​віддачі (дочірнє), електрон (або позитрон) і нейтрино, то енергія по-різному у кожному акті розпаду перерозподіляється між електроном (позитроном) і нейтрино, тому що дочірнє ядро ​​завжди забирає ту саму порцію енергії. Залежно від кута розльоту нейтрино може забирати велику чи меншу енергію, у результаті електрон може отримати будь-яку енергію від нуля до деякого максимального значення. Отже, при бета-розпаді бета-частинки одного і того ж радіонукліду мають різну енергію,від нуля до деякого максимального значення, характерного розпаду даного радіонукліда. За енергією бета-випромінювання практично неможливо провести ідентифікацію радіонукліду.

Деякі радіонукліди можуть розпадатися одночасно двома або трьома способами: шляхом альфа- та бета-розпадів та через К-захоплення, поєднанням трьох типів розпадів. У разі перетворення здійснюються у суворо певному співвідношенні. Так, наприклад, природний довгоживучий радіоізотоп калій-40 (Т 1/2 =1,49×10 9 років), вміст якого в природному калії становить 0,0119 %, піддається електронному бета-розпаду та К-захоплення:

(88% - електронний розпад),

(12% - К-захоплення).

З описаних вище типів розпадів, можна дійти невтішного висновку, що гамма-распада в “чистому вигляді” немає. Гамма-випромінювання тільки може супроводжувати різним типамрозпадів. При випромінюванні гамма-випромінювання в ядрі не змінюються масове число, ні його заряд. Отже, природа радіонукліда не змінюється, а змінюється лише енергія, що міститься в ядрі. Гамма-випромінювання випускається при переході ядер зі збуджених рівнів на більш низькі рівні, у тому числі і на основній. Наприклад, при розпаді цезію-137 утворюється збуджене ядро ​​барію-137. Перехід із збудженого в стабільний стан супроводжується випромінюванням гамма-квантів:

Так як час життя ядер у збуджених станах дуже мало (зазвичай t<10 -19 с), то при альфа- и бета-распадах гамма-квант вылетает практически одновременно с заряженной частицей. Исходя из этого, процесс гамма-излучения не выделяют в самостоятельный вид распада. За енергією гамма-випромінювання, як і за енергією альфа-випромінювання, можна провести ідентифікацію радіонукліду.

Внутрішня конверсія.Порушений (внаслідок того чи іншого ядерного перетворення) стан ядра атома свідчить про наявність у ньому надлишку енергії. У стан з меншою енергією (нормальний стан) збуджене ядро ​​може переходити не тільки шляхом випромінювання гамма-кванту або викиду будь-якої частинки, але й шляхом внутрішньої конверсії або конверсії з утворенням електрон-позитронних пар.

Явище внутрішньої конверсії у тому, що ядро ​​передає енергію збудження одному з електронів внутрішніх верств (К-, L- чи М-шар), який у результаті виривається межі атома. Такі електрони отримали назву конверсійних електронів. Отже, випромінювання електронів конверсії обумовлено безпосередньою електромагнітною взаємодією ядра з електронами оболонки. Конверсійні електрони мають лінійний спектр енергії на відміну від електронів бета-розпаду, що дають суцільний спектр.

Якщо енергія збудження перевищує 1,022 МеВ, то перехід ядра в нормальний стан може супроводжуватися випромінюванням пари "електрон-позитрон" з подальшою їх анігіляцією. Після того як відбулася внутрішня конверсія, в електронній оболонці атома з'являється вакантне місце вирваного електрона конверсії. Один з електронів більш віддалених шарів (з вищих енергетичних рівнів) здійснює квантовий перехід на «вакантне» місце з випромінюванням характеристичного рентгенівського випромінювання.

Властивості ядерних випромінювань

Ядерні (радіоактивні) випромінювання – це випромінювання, що утворюються внаслідок радіоактивного розпаду. Випромінювання всіх природних та штучних радіонуклідів ділиться на два типи – корпускулярне та електромагнітне. Корпускулярне випромінювання є потік частинок (корпускул), які характеризуються певною масою, зарядом і швидкістю. Це електрони, позитрони, ядра атомів гелію, дейтрони (ядра ізотопу водню дейтерію), нейтрони, протони та ін. Як правило, корпускулярне випромінювання безпосередньо іонізує середовище.

Електромагнітне випромінювання – це потік квантів чи фотонів. Це випромінювання немає ні маси, ні заряду і виробляє непряму іонізацію середовища.

На утворення 1 пари іонів у повітрі потрібно в середньому 34 еВ. Тому до іонізуючих випромінювань відносяться випромінювання з енергією від 100 і вище еВ (не відносять видиме світло та УФ-випромінювання).

Для характеристики іонізуючих випромінюваньвикористовують поняття пробіг та питома іонізація. Пробіг – мінімальна товщина поглинача (деякого речовини), необхідна повного поглинання іонізуючого випромінювання. Питома іонізація – кількість пар іонів, що утворюються на одиницю довжини шляху речовині під впливом іонізуючого випромінювання. Зазначимо, що поняття пробігу та довжини пройденого шляху – це не тотожні поняття. Якщо частинки рухаються прямолінійно, ці величини збігаються, якщо траєкторія руху частинок – ламана звивиста лінія, то пробіг завжди менше, ніж довжина пройденого шляху.

Альфа-випромінюванняє потік a-часток, які є ядрами атомів гелію іноді називають двічі іонізовані атоми гелію). Альфа-частка складається з 2-х протонів і 2-х нейтронів, заряджена позитивно і несе із собою два елементарні позитивні заряди. Маса частки ma =4,003 а.е.м. - Це найбільша з частинок. Швидкість руху становить (14,1-24,9)×10 6 м/с. У речовині альфа-частинки рухаються прямолінійно, що пов'язано з порівняно великою масою та значною енергією. Відхилення відбувається лише при лобовому зіткненні із ядрами.

Пробіг альфа-частинок у речовині залежить від енергії альфа-частинки та від природи речовини, в якій вона рухається. У середньому у повітрі пробіг альфа-частинки становить 2,5–9 см, максимальний – до 11 см, у біологічних тканинах – 5–100 мікрон, у склі – 4 . 10 -3 см. Енергія альфа-частинки знаходиться в межах 4-9 МеВ. Можна повністю затримати альфа-випромінювання листом паперу. На всю довжину пробігу альфа-частка може створити від 116 000 до 254 000 пар іонів.

Питома іонізація становить приблизно 40 000 пар іонів/см у повітрі, така сама питома іонізація в організмі на шляху 1-2 мікрони.

Після витрати енергії альфа-частка загальмовується, процес іонізації припиняється. В силу набирають законів, що регулюють процес утворення атомів. Ядра атомів гелію приєднують 2 електрони і утворюється повноцінний атом гелію. Цим пояснюється факт обов'язкової присутності гелію у породах, що містять радіоактивні речовини.

З усіх типів радіоактивного випромінювання альфа-випромінювання найбільш сильно флюоресціює (світиться).

Бета-випромінювання– це потік бета-часток, які є електронами чи позитронами. Несуть один елементарний електричний заряд m b = 0,000548 а.е.м. Рухаються із швидкостями близькими до швидкості світла, тобто. (0,87-2,994) 10 8 м/с.

На відміну від a-частинок b-частки одного і того ж радіоактивного елемента мають різний запас енергії (від нуля до деякого максимального значення). Це тим, що з кожному бета-распаде з атомного ядра вилітають одночасно дві частки: b-частка і нейтрино (n е). Енергія, що звільняється при кожному акті розпаду, розподіляється між b-частинкою та нейтрино у різних співвідношеннях. Тому енергія бета-частинок коливається від десятих і сотих часток МеВ (м'яке b-випромінювання) до 2-3 МеВ (жорстке випромінювання).

У зв'язку з тим, що бета-частинки, що випускаються одним і тим же бета-випромінювачем, мають різний запас енергії (від мінімуму до максимуму), то і довжина пробігу, і кількість пар іонів не однакові для бета-частин даного радіонукліду. Зазвичай пробіг у повітрі становить десятки см, іноді кілька метрів (до 34 м), у біотканинах – до 1 см (до 4 см за енергії бета-частинок 8 МеВ).

Бета-випромінювання має значно менший ефект іонізації, ніж альфа-випромінювання. Так, у повітрі по всьому своєму шляху бета-частинки утворюють від 1000 до 25 500 пар іонів. У середньому весь шлях у повітрі, або 50-100 пар іонів на 1см шляху. Ступінь іонізації залежить від швидкості частинки, що менше швидкість, то більше вписувалося іонізація. Причина цього полягає в тому, що бета-частинки великої енергії пролітають повз атоми занадто швидко і не встигають викликати такий же сильний ефект, як повільні бета-частинки.

Так як бета-частинки мають дуже малу масу, то при зіткненні з атомами і молекулами вони легко відхиляються від свого початкового напрямку. Таке явище відхилення називають розсіюванням. Тому визначити саме довжину шляху бета-часток, а не пробіг, дуже важко, оскільки вона надто звивиста.

При втраті енергії електрон захоплюється або позитивним іоном з утворенням нейтрального атома або атомом з утворенням негативного іона.

Гамма-випромінювання- Це потік фотонів (квантів) електромагнітного випромінювання. Швидкість розповсюдження їх у вакуумі дорівнює швидкості світла – 3×10 8 м/с. Так як гамма-випромінювання є хвильовим, то характеризується довжиною хвилі, частотою коливань та енергією. Енергія g-кванта пропорційна частоті коливань, а частота коливань пов'язана з довжиною їхньої хвилі. Чим більша довжина хвилі, тим менша частота коливань, і навпаки, тобто частота коливань обернено пропорційна довжині хвилі. Чим менше довжина хвилі і більше частота коливань випромінювання, тим більша його енергія і, отже, здатність, що проникає. Енергія гамма-випромінювання природних радіоактивних елементів коливається від кількох кеВ до 2-3 МеВ і рідко сягає 5-6 МеВ.

Гамма-кванти, не маючи заряду і маси спокою, викликають слабку іонізуючу дію, але мають велику проникаючу здатність. У повітрі вони можуть пройти шлях до 100-150 м. Через організм людини це випромінювання проходить без ослаблення.

Вимірювання

Поняття про дозу

Результат впливу іонізуючих випромінювань на об'єкти, що опромінюються, полягає у фізико-хімічних або біологічних змінах в цих об'єктах. Прикладами таких змін можуть бути нагрівання тіла, фотохімічна реакція рентгенівської плівки, зміна біологічних показників живого організму тощо. Радіаційний ефект залежить від фізичних величин X i, що характеризують поле випромінювання або взаємодію випромінювання з речовиною:

Величини X i, функціонально пов'язані з радіаційним ефектом η , називаються дозиметричними. Метою дозиметрії є вимірювання, дослідження та теоретичні розрахунки дозиметричних величин для передбачення або оцінки радіаційного ефекту, зокрема радіобіологічного ефекту.

Система дозиметричних величин формується як наслідок розвитку радіобіології, дозиметрії та радіаційної безпеки. Критерії безпеки значною мірою визначаються суспільством, у різних країнах сформувалися різні системи дозиметричних величин. Важливу роль в уніфікації цих систем відіграє Міжнародна комісія з радіологічного захисту (МКРЗ) – незалежна організація, яка об'єднує експертів у галузі біологічної дії випромінювання, дозиметрії та

Основною характеристикою атомає 2 числа:

1. масове число (A) – дорівнює сумі протонів та нейтронів ядра

2. атомний номер (Z) у періодичної системі елементів Менделєєва – дорівнює числу протонів у ядрі, тобто відповідає заряду ядра.

Тип радіоактивного перетворення визначається Видом частинок, що випускаються при розпаді. Процес радіоактивного розпаду завжди екзотермічний, тобто йде виділенням енергії. Вихідне ядро ​​називається материнським (у наведених нижче схемах позначено символом X), а виходить після розпаду ядро ​​- дочірнім (у схемах - символ Y).

Нестабільні ядра зазнають 4 основних типів радіоактивних перетворень:

а) Альфа-розпад- У тому, що важке ядро ​​мимоволі випускає альфа-частинку, т. е. це суто ядерне явище. Відомо більше 200 альфа-активних ядер, майже всі вони мають порядковий номер більше 83 (Am-241; Ra-226; Rn-222; U-238 та 235; Th-232; Pu-239 та 240). Енергія альфа-часток важких ядер найчастіше перебуває в інтервалі від 4 до 9 МеВ.

Приклади альфа-розпаду:

Б) Бета-перетворення- Це внутрішньонуклонний процес; в ядрі розпадається одиночний нуклон, при цьому відбувається внутрішня перебудова ядра і з'являються b-частки, що вилітають з ядра (електрон, позитрон, нейтрино, антинейтрино). Приклади радіонуклідів, що зазнають бета-перетворення: тритій (H-3); C-14; радіонукліди натрію (Na-22, Na-24); радіонукліди фосфору (P-30, P-32); радіонукліди сірки (S-35, S-37); радіонукліди калію (K-40, K-44, K-45); Rb-87; радіонукліди стронцію (Sr-89, Sr-90); радіонукліди йоду (І-125, І-129, І-131, І-134); радіонукліди цезію (Cs-134, Cs-137).

Енергія бета-частинок варіює в широкому діапазоні: від 0 до Emax (повна енергія, що виділяється при розпаді) і вимірюється кеВ, МеВ. Для однакових ядер розподіл електронів, що вилітають, за енергіями є закономірним і називається Спектром електронівB-розпаду, або бета-спектром; по спектру енергії бета-часток можна провести ідентифікацію елемента, що розпадається.

Один із прикладів бета-перетворення одиночного нуклону – Розпад вільного нейтрону(період напіврозпаду 11,7 хв):

Види бета-перетворення ядер:

1) електронний розпад: .

Приклади електронного розпаду:

2) Позитронний розпад:

Приклади позитронного розпаду:

3) Електронне захоплення(К-захоплення, тому що ядро ​​поглинає один з електронів атомної оболонки, зазвичай з К-оболонки):

Приклади електронного захоплення: ,

в) Гамма-перетворення (ізомерний перехід)- Внутрішньоядерне явище, при якому за рахунок енергії збудження ядро ​​випускає гамма-квант, переходячи в більш стабільний стан; при цьому масове число та атомний номер не змінюються. Спектр гамма-випромінювання завжди дискретний. Гамма-кванти, що випускаються ядрами, зазвичай мають енергію від десятків кеВ до декількох МеВ. Приклади радіонуклідів, що зазнають гамма-перетворення: Rb-81m; Cs-134m; Cs-135m; In-113m; Y-90м.

де індекс “m” означає метастабільний стан ядра.

Приклад гамма-перетворення:

г) Спонтанний поділ ядер- Можливо у ядер, починаючи з масового числа 232. Ядро ділиться на 2 порівняних мас осколка. Саме спонтанний поділ ядер обмежує можливості отримання нових трансуранових елементів. В ядерній енергетиці використовується процес розподілу важких ядер при захопленні ними нейтронів:

В результаті розподілу утворюються уламки з надмірною кількістю нейтронів, які потім зазнають кількох послідовних перетворень (частіше – бета-розпад).

Історія відкриття

Вже 1903 р. Фізиками Резерфордом і Содді виявили, що з радіоактивному альфа-распаде елемент радій перетворюється на інший хімічний елемент – радон. Ці два хімічні елементи мають різні властивості. Радіє тверда речовина, метал, а радон – інертний газ. Атоми радію і радону відрізняються масою, числом електронів в електронній оболонці, зарядом ядра. Подальші дослідження показали, що з бета-распаде відбувається перетворення одних хімічних елементів на інші. У 1911 р. Резерфорд запропонував ядерну модель атома. Суть моделі полягала в наступному: атом складається з позитивно зарядженого ядра та негативно заряджених електронів, що рухаються навколо ядра. Логічно було припустити, що в такій моделі атома при радіоактивному альфа- або бета-розпаді саме в ядрі атома відбувається зміна, так як якби змінювалася тільки кількість електронів, то не виходив би новий хімічний елемент, а виходив би іон того самого хімічного елемента .

Формульне зображення розпаду

Альфа-розпад радію записується наступним чином:

(226,88) Ra -> (222,86) Rn + (4,2) He.

Картинка

У формулі вище, (226,88) Ra позначає ядро ​​атома радію, (222,86) Rn – ядро ​​атома радону та (4,2) He – альфа-частка, або ядро ​​атома гелію.

Зверніть увагу, що для позначення ядра атома також використовується позначення, що і для самого атома. Розберемося з індексами. Число, яке стоїть зверху, називається масове число. Масове число ядра атома показує, скільки атомних одиниць маси міститься у масі ядра даного атома. Число, що записується знизу, називається зарядовим числом. Зарядове число ядра атома показує, скільки елементарних електричних зарядів міститься у заряді ядра цього атома. Масове та зарядове число завжди цілі та позитивні величини. Вони мають окремої одиниці позначення, оскільки виражають, у скільки разів маса і заряд ядра даного атома більше одиничних показників.

Суть явища

Розберемо рівняння реакції, що ми записали для альфа-розпаду ядра атома радію.

(226,88) Ra -> (222,86) Rn + (4,2) He.

Маємо, що ядро ​​атома радію при випромінюванні альфа частки втратило 4 одиниці маси та два елементарні заряди і при цьому перетворилося на ядро ​​атома радону. Можна простежити, що виконуються закони збереження масового числа та заряду. Складемо окремо масові числа і зарядові числа двох елементів:

Як бачите, у сумі вони дають ті ж показники, що були у ядра атома радію. З усього вищесказаного випливає, що ядро ​​атома теж складається з якихось частинок, тобто має складний склад. І тепер ми можемо уточнити визначення радіоактивності. Радіоактивність– здатність ядер деяких атомів мимоволі перетворюватися на інші ядра, у своїй випускаючи частки.

Радіоактивність

Анрі Беккерель у 1896 р. відкрив радіоактивність природного урану. Будь-який елемент періодичної системи Менделєєва складається з кількох видів атомів. Ядра при тому самому числі протонів можуть мати різне число нейтронів і, відповідно, різні масові числа. Нуклони з однаковим атомним номером, але різними масовими числами називаються ізотопами . Наприклад, природний уран має три ізотопи. 234 U, 235 U, 238 U. В даний час відомо близько 3000 ізотопів. Одні з них – стабільні (276, що належать 83 природним елементам), інші – нестійкі, радіоактивні. Багато елементів з атомними номерами більше, ніж у свинцю (Z = 82), є радіонуклідами. Радіоактивність полягає в тому, що ядра радіоактивних елементів мають здатність мимоволі перетворюватися на інші елементи з випромінюванням альфа, бета-часток і гамма-квантів або шляхом поділу; при цьому вихідне ядро ​​перетворюється на ядро ​​іншого елемента. Саме явище радіоактивності обумовлюється лише внутрішньою будовоюядра атома і залежить від зовнішніх умов (температура, тиск тощо.).

Природна радіоактивність. Природні радіоактивні ізотопи становлять невелику частину всіх відомих ізотопів. У земної кори, Воді та повітрі зустрічається близько 70 радіонуклідів. Послідовність нуклідів, кожен із яких мимоволі, завдяки радіоактивному розпаду, перетворюється на наступний до того часу, доки буде отримано стабільний ізотоп, називається радіоактивним рядом. Вихідний нуклід називається материнським, проте інші нукліди у ряду називають дочірніми. У природі існують три радіоактивні ряди (родини): урану, актиноурану та торію.

Штучна радіоактивність.Штучну радіоактивність вперше відкрили Ірен та Фрідерік Жоліо – Кюрі у 1934 році. З радіологічної точки зору особливих відмінностей між природною та штучною радіоактивністю немає; штучні радіоактивні ізотопи отримують у ядерних реакціях. Ядерні перетворення можна спостерігати при бомбардуванні частинками (нейтронами, протонами, альфа - частинками та ін) ядер мішені. Більшість радіоактивних ізотопів отримана штучно в ядерних реакторахта прискорювальних установках внаслідок взаємодії іонізуючих випромінювань зі стабільними ізотопами.

При радіоактивному розпаді розрізняють такі типи перетворень:

альфа-розпад, бета-розпад, електронне захоплення (К-захоплення), ізомерний перехід та спонтанний поділ.

Альфа-розпад. Явище альфа – розпаду вперше спостерігалося щодо природної радіоактивності. Альфа - розпад розпаду характерний для ядер елементів, розташованих наприкінці періодичної таблиціМенделєєва. При альфа-розпаді радіоактивне ядро ​​випускає альфа-частинку, що є ядром атома гелію, що має подвійний позитивний зарядта чотири атомні одиниці маси. Змінюючись, перетворюється на ядро, електричний заряд якого менше початкового на дві одиниці, а масове число менше початкового на чотири одиниці.

Бета-розпад. При бета-розпаді ядра можуть випромінювати електрони (е-) - електронний розпад або позитрони (е+) - позитронний розпад. Позитрон на відміну електрона має позитивний заряд, але рівну з ним масу. В результаті електронного розпаду масове число ядра залишається без зміни, а заряд збільшується на одиницю, ядро ​​початкового елемента перетворюється на ядро ​​з порядковим номером на одиницю більше. В результаті позитронного розпаду масове число ядра залишається без зміни, а заряд зменшується на одиницю; ядро початкового елемента перетворюється на ядро ​​з порядковим номером на одиницю менше. Позитронний розпад характерний лише незначної частини штучних радіонуклідів. Електрони, що випускаються при бета-розпаді, і позитрони називаються бета-частинками. Окрім бета-частинок ядро ​​випускає нейтрино («нейтрончик», так назвав цю частинку Фермі) – незаряджену частинку з масою, близькою до нуля. Процес альфа та бета – розпаду часто супроводжується гамма – випромінюванням.

Електронне захоплення (К-захоплення).У деяких радіонуклідів атомне ядро ​​захоплює електрон із найближчої до нього К-оболонки. Це є спорідненим позитронного розпаду. В результаті захоплення електрона один із протонів ядра перетворюється на нейтрон, масове число ядра залишається без зміни, а заряд зменшується на одиницю. Процес захоплення електрона з К-оболонки атома називають ще К-захопленням.

Процес електронного захоплення супроводжується випромінюванням характеристичного рентгенівського випромінювання.

Ізомерний перехід.Ізомерний перехід у радіоактивному джерелі - перехід ядра (який називається ізомером) із збудженого стану в основне шляхом випромінювання фотона гамма-випромінювання, при якому не змінюються ні атомний номер, ні масове число. Ізомерний перехід є одним із видів радіоактивного розпаду.

Спонтанний поділ.При спонтанному розподілі ядро ​​мимоволі розпадається на уламки середньої маси, які у свою чергу можуть розпадатися з випромінюванням бета-часток та гамма-квантів. Цей процес відбувається лише з важкими ядрами. Всі типи ядерних перетворень, що відбуваються при радіоактивному розпаді, супроводжуються випромінюванням іонізуючих випромінювань.

У 1903 р. (тобто ще до виявлення існування атомних ядер) Резерфорд та його співробітник, англійський хімік Фредерік Содді, виявили, що радіоактивний елемент радій у процесі α-розпаду (тобто мимовільного випромінювання α-часток) перетворюється на інший хімічний елемент – радон.

Радій і радон відрізняються за своїми фізичними та хімічним властивостям. Радій - метал, за звичайних умов він знаходиться в твердому стані, а радон – інертний газ. Атоми цих хімічних елементів відрізняються масою, зарядом ядра, числом електронів у електронній оболонці. Вони по-різному вступають у хімічні реакції.

Подальші досліди з різними радіоактивними препаратами показали, що не тільки при α-розпаді, а й при β-розпаді відбувається перетворення одного хімічного елемента на інший.

Після того як у 1911 р. Резерфордом було запропоновано ядерну модель атома, стало очевидним, що саме ядро ​​зазнає змін при радіоактивних перетвореннях. Дійсно, якби зміни торкалися тільки електронну оболонку атома (наприклад, втрата одного або декількох електронів), то при цьому атом перетворювався б на іон того самого хімічного елемента, а зовсім не в атом іншого елемента, з іншими фізичними та хімічними властивостями.

Реакція α-розпаду ядра атома радію з перетворенням його на ядро ​​атома радону записується так:

де знаком позначено ядро ​​атома радію, знаком - ядро ​​атома радону і знаком - α-частка, або, що те саме, ядро ​​атома гелію (тобто ядра атомів позначаються так само, як і самі атоми в таблиці Д. І.). Менделєєва).

Число, що стоїть перед літерним позначенням ядра зверху, називається масовим числом, а знизу - числом заряду (або атомним номером).

Масове число ядра атома даного хімічного елемента з точністю до цілих чисел дорівнює кількості атомних одиниць маси, що містяться в масі цього ядра. Нагадаємо, що одна атомна одиниця маси (скорочено 1 а. е. м.) дорівнює 1/12 частини маси атома вуглецю.

Зарядове число ядра атома даного хімічного елемента дорівнює кількості елементарних електричних зарядів, що містяться в заряді цього ядра. (Нагадаємо, що елементарним електричним зарядом називається найменший електричний заряд, позитивний або негативний, рівний за модулем заряду електрона.)

Можна сказати і так: зарядове число дорівнює заряду ядра, вираженому в елементарних електричних зарядах.

Обидва ці числа - масове та зарядове - завжди цілі та позитивні. Вони не мають розмірності (тобто одиниць виміру), оскільки вказують, у скільки разів маса і заряд ядра більше одиничних.

За рівнянням реакції можна побачити, що ядро ​​атома радію в результаті випромінювання ним α-частки втрачає приблизно чотири атомні одиниці маси і два елементарні заряди, перетворюючись при цьому на ядро ​​атома радону.

Цей запис є наслідком того, що в процесі радіоактивного розпаду виконуються закони збереження масового числа і заряду: масове число (226) і заряд (88) ядра атома радію, що розпадається, рівні відповідно сумі масових чисел (222 + 4 = 226) і сумі зарядів (86 + 2 = 88) ядер атомів радону та гелію, що утворилися внаслідок цього розпаду.

Таким чином, з відкриття, зробленого Резерфордом та Содді, випливало, що ядра атомів мають складний склад, тобто складаються з якихось частинок. Крім того, стало ясно, що радіоактивність - це здатність деяких атомних ядер мимоволі перетворюватися на інші ядра з випромінюванням частинок.

Запитання

1. Що відбувається з радіоактивними хімічними елементамив результаті α- та β-розпаду? Наведіть приклади.
2. Яка частина атома – ядро ​​чи електронна оболонка – зазнає змін при радіоактивному розпаді? Чому ви так думаєте?
3. Чому дорівнює масове число; зарядове число?
4. На прикладі реакції α-розпаду радію поясніть, у чому полягають закони збереження заряду (зарядового числа) та масового числа.
5. Який висновок випливав з відкриття, зробленого Резерфордом та Содді?
6. Що таке радіоактивність?

Вправа 46