/ / / Ο νόμος της ραδιενεργού αποσύνθεσης

Ο νόμος της ραδιενεργού αποσύνθεσης

Ο φυσικός νόμος της ραδιενεργού αποσύνθεσης ήτανδιατυπώθηκε αφού ο Becquerel ανακάλυψε το φαινόμενο της ραδιενέργειας το 1896. Συνίσταται στην απρόβλεπτη μετάβαση ορισμένων τύπων πυρήνων σε άλλους, ενώ εκπέμπουν διαφορετικούς τύπους ακτινοβολίας και σωματιδίων στοιχείων. Η διαδικασία είναι φυσική, όταν εκδηλώνεται σε ισότοπα που υπάρχουν στη φύση, και τεχνητή, σε περιπτώσεις απόκτησης τους σε πυρηνικές αντιδράσεις. Ο πυρήνας που αποσυντίθεται θεωρείται μητέρα και ο προκύπτων θεωρείται κόρη. Με άλλα λόγια, ο βασικός νόμος της ραδιενεργού διάσπασης περιλαμβάνει μια αυθαίρετη φυσική διαδικασία μετατροπής ενός πυρήνα σε άλλο.

Η μελέτη του Becquerel έδειξε την παρουσία στα άλαταουράνιο προηγουμένως άγνωστης ακτινοβολίας, η οποία επηρέασε τη φωτογραφική πλάκα, γέμισε τον αέρα με ιόντα και είχε την ιδιότητα να διέρχεται μέσα από λεπτές μεταλλικές πλάκες. Τα πειράματα των M. και P. Curie με ραδίου και πολωνίου επιβεβαίωσαν το συμπέρασμα που περιγράφηκε παραπάνω και μια νέα ιδέα εμφανίστηκε στην επιστήμη, που ονομάζεται το δόγμα της ραδιενεργού ακτινοβολίας.

Αυτή η θεωρία, που αντικατοπτρίζει το νόμο των ραδιενεργώνΗ αποσύνθεση βασίζεται στην υπόθεση μιας αυθόρμητης διαδικασίας που υπακούει στα στατιστικά στοιχεία. Δεδομένου ότι οι μεμονωμένοι πυρήνες αποσυντίθενται ανεξάρτητα ο ένας από τον άλλο, πιστεύεται ότι, κατά μέσο όρο, ο αριθμός εκείνων που έχουν αποσυντεθεί για μια ορισμένη χρονική περίοδο είναι ανάλογος με εκείνους που δεν έχουν αποσυντεθεί από τη στιγμή που τελειώνει η διαδικασία. Εάν ακολουθείτε τον εκθετικό νόμο, τότε ο αριθμός του τελευταίου μειώνεται σημαντικά.

Η ένταση του φαινομένου χαρακτηρίζεται από δύο κύριαιδιότητες ακτινοβολίας: ο λεγόμενος χρόνος ημιζωής και ο μέσος υπολογισμένος χρόνος ζωής ενός ραδιενεργού πυρήνα. Το πρώτο κυμαίνεται μεταξύ εκατομμυρίων του δευτερολέπτου και δισεκατομμυρίων ετών. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι τέτοιοι πυρήνες δεν γερνούν και γι 'αυτούς δεν υπάρχει έννοια της ηλικίας.

Ο νόμος της ραδιενεργής αποσύνθεσης βασίζεταιονομάζονται κανόνες μετατόπισης, και αυτοί, με τη σειρά τους, είναι συνέπεια της θεωρίας ότι ο πυρήνας διατηρεί το φορτίο και τον αριθμό μάζας. Έχει αποδειχθεί πειραματικά ότι η δράση του μαγνητικού πεδίου δρα με διαφορετικούς τρόπους: α) οι δέσμες εκτρέπονται ως θετικά φορτισμένα σωματίδια. β) ως αρνητικό · γ) δεν παρουσιάζουν καμία αντίδραση. Από αυτό προκύπτει ότι υπάρχουν τρεις τύποι ακτινοβολίας.

Υπάρχει ο ίδιος αριθμός ποικιλιών τουδιαδικασία αποσύνθεσης: με την απελευθέρωση ενός ηλεκτρονίου. θετικόν ηλεκτρόνιο; απορρόφηση ενός ηλεκτρονίου από τον πυρήνα. Έχει αποδειχθεί ότι οι πυρήνες που αντιστοιχούν στη δομή τους για να οδηγήσουν υφίστανται αποσύνθεση με εκπομπές. Η θεωρία ονομάστηκε άλφα αποσύνθεση και διατυπώθηκε από τον G.A. Gamow το 1928. Η δεύτερη έκδοση διατυπώθηκε το 1931 από τον E. Fermi. Η έρευνά του έδειξε ότι αντί για ηλεκτρόνια, ορισμένοι τύποι πυρήνων εκπέμπουν αντίθετα σωματίδια - ποζιτρόνια, και αυτό συνοδεύεται πάντα από την εκπομπή σωματιδίου με μηδενική ηλεκτρική φόρτιση και μάζα ανάπαυσης, νευρίνο. Το απλούστερο παράδειγμα της διάσπασης βήτα είναι η μετάβαση ενός νευρώνα σε ένα πρωτόνιο με χρονική περίοδο 12 λεπτών.

Αυτές οι θεωρίες, λαμβάνοντας υπόψη τους νόμους των ραδιενεργώνη αποσύνθεση, ήταν οι κυριότερες μέχρι το 1940 του 19ου αιώνα, έως ότου οι σοβιετικοί φυσικοί G.N. Flerov και K.A.Petrzhak ανακάλυψαν έναν άλλο τύπο, κατά τον οποίο οι πυρήνες ουρανίου χώρισαν αυθόρμητα δύο ίσα σωματίδια. Το 1960, προβλεπόταν ραδιενέργεια δύο πρωτονίων και δύο νετρονίων. Αλλά μέχρι σήμερα, αυτός ο τύπος φθοράς δεν έχει επιβεβαιωθεί πειραματικά και δεν έχει ανακαλυφθεί. Ανακαλύφθηκε μόνο η ακτινοβολία πρωτονίων, στην οποία ένα πρωτόνιο εκβάλλεται από τον πυρήνα.

Η αντιμετώπιση όλων αυτών των ερωτήσεων είναι αρκετήπερίπλοκη, αν και ο ίδιος ο νόμος της ραδιενεργής διάσπασης είναι απλός. Δεν είναι εύκολο να κατανοήσουμε τη φυσική του σημασία και, φυσικά, η παρουσίαση αυτής της θεωρίας υπερβαίνει τα όρια του προγράμματος της φυσικής ως θέμα στο σχολείο.