Céard atá lobhadh alfa agus lobhadh béite? Lobhadh béite, lobhadh alfa: foirmlí agus imoibrithe

Glaoitear radaighníomhach ar a dtugtar radaíocht Alfa agus beta sa chás ginearálta. Is próiseas é seo astaíochtaí na gcáithníní subatómacha ón núicléas, rud a tharlaíonn ag ráta ollmhór. Mar thoradh air sin, is féidir leis an adamh nó a iseatóp dul ó eilimint cheimiceach amháin go ceann eile. Is tréith d'eilimintí éagobhsaí é lagáil alfa agus béite na núicléas. Áirítear orthu seo gach adamh le líon níos mó ná 83 muirir agus líon mór os cionn 209.

Coinníollacha imoibrithe

Tá dí-chosc, cosúil le claochlú radaighníomhacha eile, nádúrtha agus saorga. Tá an dara ceann mar gheall ar iontráil cáithníní seachtracha isteach sa chroílár. Cé mhéad méadar alfa agus béite atá in ann adamh a dhéanamh - níl ach ag brath ar cé chomh luath agus a bhfaighfear stát seasmhach.

Faoi imthosca nádúrtha, tá lagú alfa agus béite-lúide ann.

Faoi choinníollacha saorga, tá neodrón, positron, prótón agus cineálacha eile annamh de lagú agus de chlaochlú na núicléas.

Tá na hainmneacha a thug Ernest Rutherford, a rinne staidéar radaíocht.

An difríocht idir eithne cobhsaí agus éagobhsaí

Braitheann an cumas chun lobhadh díreach ar staid an adamh. Tá an núicléas "cobhsaí" nó neamh-radaighníomhach mar a thugtar air mar chuid dhílis de adamh neamh-dhiúltacha. Go teoiriciúil, is féidir breathnóireacht na n-eilimintí sin a dhéanamh go neamhtheoranta chun a chinntiú go gcinnteoidh siad ar a gcobhsaíocht. Tá sé seo riachtanach chun na núicléis sin a dhíspreagadh ó na cinn éagobhsaí, a bhfuil leathré an-fhada acu.

De dhearmad, is féidir a leithéid de atom "mall" a dhéanamh mar cheann cobhsaí. Ach d'fhéadfadh a bheith buailte shampla teallúiriam, agus go háirithe, a iseatóp uimhir 128, a bhfuil leathré de 2.2 × 10 ^24. Níl an cás seo uathúil. Is lantanam-138 faoi réir leathré, a bhfuil téarma 10 ¹¹ mbliana. Is é an téarma seo tríocha huaire d'aois na cruinne atá ann faoi láthair.

An croílár lobhadh radaighníomhach

Tá an próiseas seo treallach. Faightear treoluas ar gach radionúiclí a bhíonn ag meath, rud atá leanúnach do gach cás. Ní féidir leis an ráta meathlú athrú faoi thionchar fachtóirí seachtracha. Is cuma go dtarlóidh imoibriú faoi thionchar fórsa imní ollmhór, ag náid iomlán, i réimse leictreacha agus maighnéadach, le linn aon imoibrithe ceimiceach, agus mar sin de. Ní féidir tionchar díreach a bheith ag an bpróiseas ar an taobh istigh den núicléas adamhach, atá beagnach dodhéanta. Tá an t-imoibriú go neamhspleách agus braitheann sé ach ar an adamh ina sreabhann sé agus a stát inmheánach.

Agus tú ag tagairt do lagú radaighníomhach, is minic a bhíonn an téarma "radionúclíd". Iad siúd nach bhfuil eolach orthu, ba chóir duit a fhios go seasann an focal seo grúpa adamh a bhfuil airíonna radaighníomhacha, a n-ollmhór féin, a uimhir adamhach agus a stádas fuinnimh.

Úsáidtear radionúclídí éagsúla i réimsí teicniúla, eolaíocha agus eile de shaol an duine. Mar shampla, i míochaine, úsáidtear na heilimintí seo le galair a diagnóisiú, cógais leighis, uirlisí agus nithe eile a phróiseáil. Tá roinnt réitigh raidió teiripeacha agus prognóiseacha fiú ann.

Is é chomh tábhachtach céanna cinneadh an iseatóp. Tugtar cineál speisialta adamh don fhocal seo. Tá an uimhir adamhach céanna acu mar ghné gné, ach tá líon mór den scoth ann. Tá an difríocht seo mar gheall ar líon na n-neodrón nach ndéanann difear don mhuirear, cosúil le prótóin agus leictrón, ach tá siad ag athrú maise. Mar shampla, i hidrigin shimplí, tá an oiread sin le 3. Is é seo an t-aon eilimint, a bhfuil a iseatóip ainmnithe: deitéire, tritium (an t-aon radaighníomhach) agus prótón. I gcásanna eile, tugtar ainmneacha de réir na mais adamhach agus an phríomhghné.

Lobhadh Alfa

Is cineál é seo imoibriú radaighníomhach. Saintréithe le haghaidh eilimintí nádúrtha ón séú agus an seachtú tréimhse den tábla d'eilimintí ceimiceacha de Mendeleyev. Go háirithe le haghaidh eilimintí saorga nó transuranic.

Eilimintí atá faoi réir lobhadh alfa

I measc na miotail ina bhfuil an dianscaoileadh seo tréith, tá tóiriam, úráiniam agus eilimintí eile den séú agus an seachtú tréimhse ó thábla tréimhsiúil na n-eilimintí ceimiceacha, ag comhaireamh ó biosmat. Tá an Iosóipóip ó líon na n-eilimintí troma faoi réir an phróisis freisin.

Cad a tharlaíonn le linn an imoibrithe?

I lobhadh alfa, tosaíonn an astaíocht ó núicléas na gcáithníní ar a bhfuil 2 phrótón agus péire neodrón. Is é an cáithnín an-iargúlta ná núicléas an adamh héiliam, le mais 4 aonad agus muirear +2.

Mar thoradh air sin, feictear eilimint nua, atá suite dhá chealla ar chlé na foinse sa tábla tréimhsiúil. Déantar socrú den sórt sin a chinneadh de bharr go gcaill an t-adamh tosaigh 2 phrótón agus, mar aon leis seo, an táille tosaigh. Mar thoradh air sin, laghdaíonn mais an iseatóp déanta ag 4 mais aonad i gcomparáid leis an stát tosaigh.

Samplaí

Le linn an mhéadaigh seo, cruthaítear tóiriam ó úráiniam. Ó thóiriam is cosúil radaíocht, as é - radón, agus mar thoradh air sin tugann sé polóiniam, agus sa deireadh-luaidhe. Sa phróiseas seo, tá iseatóip na n-eilimintí seo le feiceáil sa phróiseas, agus ní iad féin. Mar sin, faigheann muid úráiniam-238, tóiriam-234, radium-230, radón-236 agus a thuilleadh, suas go dtí an chuma ar eilimint chobhsaí. Seo a leanas an fhoirmle don imoibriú seo:

Th-234 -> Ra-230 -> Rn-226 -> Po-222 -> Pb-218

Is é an treoluas atá ag an gcáithnín alfa eastósctha ag am astaíochtaí 12-2000 km / so. Nuair a bhí sé i bhfolús, bheadh cáithnín den sórt sin timpeall an domhain i 2 soicind, ag bogadh feadh an mheánchiorcal.

Lobhadh béite

Is é an difríocht idir an gcáithnín seo agus an leictreon in áit a chuma. Éiríonn an lobhadh béite i núicléas an adamh, seachas an bhlaosc leictreonach a bhaineann leis. Is minic a tharlaíonn ó gach claochlú radaighníomhach atá ann faoi láthair. Is féidir é a thabhairt faoi deara i mbeagnach na heilimintí ceimiceacha atá ann faoi láthair ag an am i láthair. Leanann sé seo go bhfuil iseatóp ar a laghad ag gach eilimint atá díghuimeáilte. I bhformhór na gcásanna, de bharr meath béite Tá dianscaoileadh béite-lúide ann.

Imoibriú an imoibrithe

Sa phróiseas seo, déantar leictreon a scriosadh as an núicléas, a eascraíonn ó thiontú neodrónach go spontáineach i leictreon agus prótón. Sa chás seo, fanann prótóin mar gheall ar mhais níos mó sa núicléas, agus fágann an leictreon, ar a dtugtar an gcáithnín béite-lúide, an adamh. Agus ós rud é go bhfuil méadú tagtha ar líon na bprótón ag duine, athraíonn núicléas an eilimint féin ar an taobh is mó agus tá sé suite ar dheis na foinse sa tábla tréimhsiúil.

Samplaí

Bíonn bochtaineacht béite le potaisiam-40 ina éiteatóp cailciam, atá suite ar dheis. Bíonn cailciam radaighníomhach-47 ina scandium-47, is féidir a bheith ina tíotáiniam cobhsaí-47. Cad is cosúil le meath béite den sórt sin? Foirmle:

Ca-47 -> Sc-47 -> Ti-47

Is é 0.9 uair an luas solais, 270,000 km / so an luas astaíochta ar an gcáithnín béite.

I nádúr na núiclídí béite-ghníomhacha, níl an iomarca. Tá suntasach díobh sách beag. Sampla é potaisiam-40, nach bhfuil ach 119/10000 sa mheascán nádúrtha. Chomh maith leis sin, tá radionúiclídí nádúrtha béite-lúide-ghníomhacha ó líon suntasach táirgí alfa agus meath béite úráiniam agus tóiriam.

Tá sampla tipiciúil ag an meath béite: tóiriam-234, a chlaochlú i protactinium-234 i lobhadh alfa, agus ansin éiríonn úráiniam ar an gcaoi chéanna, ach is é an aicéatóip eile é uimhir 234. Téann an úráiniam-234 seo arís i dtóiriam mar gheall ar lobhadh alfa , Ach tá cineál eile ann cheana féin. Ansin, bíonn an tóiriam-230 seo ina raidiam-226, rud a thagann isteach i radóin. Agus san seicheamh céanna, síos go dtí thallium, ach amháin le haistrithe béite éagsúla ar ais. Críochnaíonn an lobhadh béite radaighníomhach seo le cuma luaidhe-206 cobhsaí. Tá an fhoirmle seo a leanas ag an gclaochlú seo:

Th-234 -> Pa-234 -> U-234 -> Th-230 -> Ra-226 -> Rn-222 -> At-218 -> Po-214 -> Bi-210 -> Pb-206

Tá radionúicídí béiteacha nádúrtha agus suntasacha K-40 agus eilimintí ó thallium go úráiniam.

Bochtaineacht béite móide

Tá claochlú béite-móide ann freisin. Glaoitear béite positron air freisin. Scaoileann sé cáithnín ón gcroílár a dtugtar positron. Is é an toradh ná an t-eilimint foinse a chlaochlú leis an gceann ar an taobh clé, a bhfuil líon níos lú aige.

Sampla:

Nuair a tharlaíonn lobhadh béite leictreonach, bíonn maignéisiam-23 ina iseatóp seasmhach sóidiam. Tagann Europium-150 radaighníomhach samarium-150.

Is féidir leis an imoibriú béise a dhiúltódh mar thoradh ar beta + agus ar astaíocht béite a chruthú. Is é 0.9 uair an luas solais an treoluas astaíochtaí cáithníní sa dá chás.

Tagann radaighníomhach eile

Seachas imoibrithe den sórt sin mar lobhadh alfa agus lobhadh béite, tá a bhfoirmle ar a dtugtar go forleathan, tá próisis eile ann atá níos gann agus tréith do radionúclídí saorga.

lobhadh neodrón. Tarlaíonn astaíocht cáithnín neodrach 1 aonaid mais. Le linn é, déantar aon iseatóp a thiontú go ceann eile le líon mais níos lú. Is sampla é comhshó litiam-9 go litiam-8, helium-5 go helium-4.

Nuair a bheidh radaigh ghathanna ionradaithe le iseatóp cobhsaí iaidín-127, bíonn sé ina iseatóp le uimhir 126 agus faigheann sé radaighníomhaíocht.

Proton lobhadh. Tá sé thar a bheith annamh. Le linn an phróisis seo, déantar prótón a tháirgeadh, a bhfuil muirear 1 agus 1 mais aonad ann. Éiríonn an meáchan adamhach níos lú ag luach amháin.

Déantar aon fhuinneamh a scaoileadh i bhfoirm radaíochta gamaí le haon chlaochlú radaighníomhach, go háirithe, ag éirí as radaighníomhach. Tugtar ghathanna gama ar a dtugtar. I roinnt cásanna, breathnaítear géine-X, a bhfuil fuinneamh níos ísle acu.

Lobhadh Gamma. Is sruth de gamma quanta é. Is radaíocht leictreamaighnéadach é, níos déine ná ghathais X, a úsáidtear i leigheas. Mar thoradh air sin, feictear gamma quanta, nó fluxes fuinnimh ón núicléas adamhach. Tá radaíocht X-gha leictreamaighnéadach freisin, ach eascraíonn as sliogáin leictreonacha adamh.

Míleáiste na gcáithníní alfa

Cáithníní Alfa le mais de 4 aonad adamhach agus tá táille +2 ag bogadh go rectilinear. Mar gheall air seo, is féidir linn labhairt faoi chonair na gcáithníní alfa.

Braitheann an míleáiste ar an bhfuinneamh tosaigh agus athraíonn sé ó 3 go 7 (uaireanta 13) cm san aer. I dtimpeallacht dlúth, céad céad milliméadar. Ní féidir le radaíocht den sórt sin bileog páipéir agus craiceann an duine a chothú.

Mar gheall ar a líon mais agus muirir féin, is é an cháithnín alfa an cumas ionasach is mó agus milleann sé gach rud ar an mbealach. Maidir leis seo, tá alfa-radionúclídí níos contúirtí do dhaoine agus d'ainmhithe nuair atá siad faoi lé an chomhlachta.

Cáithníní béite a leagan amach

I dtaca leis an líon mór beag, atá 1836 uair níos lú ná an prótón, tá muirear agus méid diúltach, tá tionchar lag ag radaíocht beta ar an tsubstaint trína cuileogaíonn sé, ach maireann an eitilt níos faide. Chomh maith leis sin níl cosán an cháithnín frith-choillíneach. Maidir leis seo, labhair faoin gcumas cumasach, atá ag brath ar an bhfuinneamh a fuarthas.

Bíonn cumhachtaí bréagacha na gcáithníní béite a tháinig chun cinn le linn lobhadh radaighníomhach san aer a bhaint amach 2.3 m, i gcomhair leachtanna a dhéantar i gcéintiméadair, agus i solaid - i gcodáin de cheintiméadar. Tarraingíonn fíocháin an chorp an duine radaíocht ag doimhneacht 1.2 cm. Is féidir le sraith simplí uisce suas le 10 cm freastal ar chosaint i gcoinne radaíochta béite. Tá sraitheanna de cháithníní le fuinneamh lobhadh leordhóthanach ard de 10 MeV á n-ionsú beagnach go hiomlán ag na sraitheanna sin: aer - 4 m; Alúmanam - 2.2 cm; Iarann - 7.55 mm; Luaidhe - 5,2 mm.

Ag féachaint ar an méid beag, tá cumas íseal ianaíoch ag na cáithníní bitea-radaíochta i gcomparáid leis na haithrithe. Mar sin féin, nuair a bhíonn ionghabháil orthu, tá siad i bhfad níos contúirtí ná mar a bhíonn siad ag nochtadh seachtrach.

Faoi láthair tá neodrón agus gamma ag na táscairí is treise i measc gach cineál radaíochta. Uaireanta, sroicheann reáchtáil na n-astaíochtaí sin san aer deicháin agus na céadta méadar, ach le paraiméadair níos ísle.

Ní mó ná 1.3 MeV an chuid is mó de iseatóip gama-gha i bhfuinneamh. Ó am go chéile, baintear amach luachanna 6.7 MeV. Maidir leis seo, chun cosaint a dhéanamh i gcoinne na radaíochta sin, úsáidtear sraitheanna cruach, coincréite agus luaidhe le haghaidh iomadú líomhain.

Mar shampla, chun radaíocht gamma an chóbalt a laghdú go déag, tá sciath luaidhe de thart ar 5 cm i dtiús riachtanach, agus beidh gá le 9.5 cm do lagú 100 huaire. Is é cosaint coincréite ná 33 agus 55 cm, agus cosaint uisce 70 agus 115 cm.

Tá táscairí neodrónacha ianúcháin ag brath ar a gcuid paraiméadair fuinnimh.

In aon chás, is é an modh cosanta is fearr ó radaíocht an achar is mó ón bhfoinse agus an chaitheamh aimsire is beag agus is féidir sa chrios radaíochta ard.

Núiclíní adamhach a scaoileadh

Trí tríd an núicléis na n-adamh is brí go spontáineach nó faoi thionchar lárnacha neodrón roinn in dhá chuid timpeall cothrom ó thaobh méide.

Déantar an dá chuid sin iseatóip radaighníomhacha d'eilimintí ó phríomhchuid an tábla d'eilimintí ceimiceacha. Tosaíonn siad ó chopar go lanthanides.

Le linn an eastóscadh, déantar péire de neodráin iomarcacha a bhriseadh amach agus déantar breis fuinnimh a chur ar fáil i bhfoirm gamma quanta, atá i bhfad níos mó ná mar atá i lobhadh radaighníomhach. Mar sin, le gníomh amháin de lobhadh radaighníomhach, tagann ceamara amháin gamma, agus le linn gnímh na himeachtaithe, is cosúil le 8.10 gamma quanta. Chomh maith leis sin, tá fuinneamh mór cinéiteach ag na blúirí scaipthe, rud a aistríonn isteach innéacsanna teirmeacha.

Is féidir na neodrónanna a scaoiltear a spreagadh le péire núicléas comhchosúla a scaradh, má tá siad suite in aice agus go bhfuil na neodráin iontu.

I dtaca leis seo, eascraíonn an dóchúlacht go ndéanfar imoibriú slabhra, ag luasghéarú slabhra ar scartha na núicléas adamhach a dhréachtú agus méid mór fuinnimh a chruthú.

Nuair a bhíonn imoibriú slabhra den sórt sin faoi smacht, is féidir é a úsáid chun críocha áirithe. Mar shampla, le haghaidh téimh nó leictreachais. Déantar próisis den sórt sin ag stáisiúin chumhachta núicléacha agus imoibreoirí.

Má chailleann tú smacht ar an imoibriú, ansin beidh pléascadh adamhach ann. Úsáidtear é seo in airm núicléacha.

Faoi choinníollacha nádúrtha, níl ach eilimint amháin ann - úráiniam, nach bhfuil ach iseatóp fissile amháin aige agus uimhir 235. Is arm é.

I ngnáthnós imoibrí adamhach úráiniam ó úráiniam-238 faoi thionchar na neodrón, déanann sé iseatóp nua ar uimhir 239, agus as é - plútóiniam, atá saorga agus níl sé faoi choinníollacha nádúrtha. Sa chás seo, úsáidtear an plútóiniam-239 chun cinn chun críocha airm. Is é bunús na n-arm agus fuinneamh adamhach an próiseas seo d'eintintiú núicléach.

Déantar feiniméin den sórt sin mar lobhadh alfa agus lobhadh béite, a ndéantar staidéar ar a bhfoirmle ar scoil, go forleathan lenár gcuid ama. Buíochas leis na frithghníomhartha seo, tá gléasraí cumhachta núicléacha agus go leor tionscail eile bunaithe ar fhisic núicléach. Mar sin féin, ná déan dearmad faoi radaighníomhaíocht a lán eilimintí den sórt sin. Agus iad ag obair leo, caithfear cosaint speisialta agus comhlíonadh gach réamhchúraim. Seachas sin, is féidir go dtarlódh sé tubaiste neamh-inbhuanaithe.