Устойчивость ядра атома

Физика > Ядерная стабильность

 

Изучите строение атома, из чего состоит и устойчивость ядра атома. Читайте о процессе радиоактивного распада, активности радионуклидов, бета-распаде.

Устойчивость атома основывается на отношении и количестве протонов и нейтронов, передающих закрытые и заполненные квантовые оболочки.

Задача обучения

• Разобраться в устойчивости атома и его структуре.

Основные пункты

• Многие ядра лишены устойчивости перед бета-распадом, потому что элементы в распаде будут четными и сильнее объединены ядерным спариванием.
• В атоме с неустойчивым ядром присутствует избыточная энергия, которую использует для создания частицы излучения.
• Все элементы формируют рад радионуклидов, хотя периоды полураспада многих настолько незначительны, что не обнаруживаются в природе.

Термины

• Радиоактивный распад – процесс, где неустойчивые ядра выпускают субатомные частицы или ионизирующие лучи, а также распадаются на несколько меньших ядер.
• Радионуклид – атом с ядром, лишенным устойчивости, которому свойственен избыточный энергетический запас.
• Нуклид – атомная разновидность со специфическим строением ядра.

Устойчивость атома основывается на взаимосвязи протонов и нейтронов, а также присутствует ли «магическое число» элементов, позволяющее создать замкнутые или заполненные квантовые оболочки. Последние отвечают энергетическим уровням в атомной модели оболочки. Заполненные создают удивительные стабильные условия для нуклида. Из 254 стабильных только 4 обладают нечетной характеристикой: водород-2 (дейтерий), литий-6, бор-10, азот-14.

Также есть лишь 4 естественных радиоактивных нечетных нуклида, где период полураспада длится миллиард лет: калий-40, ванадий-50, лантан-138, тантал-180m.

Многие из них не отличаются устойчивостью к бета-распаду, потому что продукты распада выступают четными и объединены сильнее эффектами ядерного спаривания.

Атомы с неустойчивым ядром обладают избыточным энергетическим запасом, используемым для повторного формирования частицы. В процессе радионуклид проходит сквозь радиоактивный распад, приводящий к появлению гамма-лучей и субатомных частиц, вроде альфа и бета.

Это одна из разновидностей радиоактивного распада. Атомное ядро выпускает альфа-частички и превращается в атом с массовым числом, меньшим на 4, и атомным числом, меньше на 2

Все элементы формируют ряд радионуклидов, хотя периоды полураспада у многих настолько незначительны, что их просто нельзя обнаружить в природе. Даже у наиболее легкого элемента, водорода, есть радиоизотоп – тритий.

---