/ / Loven om radioaktivt forfall

Loven om radioaktivt forfall

Den fysiske loven om radioaktivt forfall varformulert etter at Becquerel oppdaget fenomenet radioaktivitet i 1896. Den består i den uforutsigbare overgangen til noen typer kjerner til andre, mens de avgir forskjellige typer stråling og elementpartikler. Prosessen er naturlig når den manifesterer seg i isotoper som eksisterer i naturen, og kunstig, i tilfeller av å oppnå dem i kjernefysiske reaksjoner. Kjernen som går i oppløsning, betraktes som moren, og den resulterende blir ansett som datteren. Med andre ord inkluderer den grunnleggende loven om radioaktivt forfall en vilkårlig naturlig prosess for transformasjon av en kjerne til en annen.

Becquerels studie viste tilstedeværelsen i salteruran av tidligere ukjent stråling, som påvirket fotografisk plate, fylte luften med ioner og hadde egenskapen til å passere gjennom tynne metallplater. Eksperimentene til M. og P. Curie med radium og polonium bekreftet konklusjonen beskrevet ovenfor, og et nytt konsept dukket opp i vitenskapen, som ble kalt doktrinen om radioaktiv stråling.

Denne teorien, som gjenspeiler loven om radioaktivforfall er basert på antagelsen om en spontan prosess som følger statistikk. Siden individuelle kjerner går i oppløsning uavhengig av hverandre, antas det at antallet i gjennomsnitt som har gått i oppløsning over en viss periode er proporsjonalt med de som ikke har gått i oppløsning når prosessen avsluttes. Hvis du følger den eksponentielle loven, reduseres antallet sistnevnte betydelig.

Intensiteten til fenomenet er preget av to hovedpunkteregenskaper av stråling: perioden for den såkalte halveringstiden og den gjennomsnittlige beregnede levetiden til en radioaktiv kjerne. Den første svinger mellom milliontedeler av et sekund og milliarder av år. Forskere mener at slike kjerner ikke eldes, og for dem er det ikke noe begrep om alder.

Loven om radioaktivt forfall er basert påkalt forskyvningsregler, og de er i sin tur en konsekvens av teorien om bevaring av ladning og massetall av kjernen. Det er eksperimentelt slått fast at virkningen av et magnetfelt virker på forskjellige måter: a) bjelkene avbøyes som positivt ladede partikler; b) som negativ; c) ikke viser noen reaksjon. Av dette følger det at stråling er av tre typer.

Det er samme antall varianter avforfallsprosess: med frigjøring av et elektron; positron; absorpsjon av ett elektron av kjernen. Det er bevist at kjernene som tilsvarer strukturen deres for å lede, forfall med utslipp. Teorien ble kalt alpha decay og ble formulert av G.A. Gamow i 1928. Den andre typen ble formulert i 1931 av E. Fermi. Hans forskning viste at i stedet for elektroner avgir noen typer kjerner motsatte partikler - positroner, og dette er alltid ledsaget av emisjon av en partikkel med null elektrisk ladning og hvilemasse, neurino. Det enkleste eksempelet på beta-forfall er overgangen av et neuron til et proton med en tidsperiode på 12 minutter.

Disse teoriene, med tanke på lovene om radioaktivforfall, var de viktigste frem til 1940, det 19. århundre, til de sovjetiske fysikerne G.N.Merov og K.A.Petrzhak oppdaget en annen type, der urankjerner spontant delte to like store partikler. I 1960 ble to-proton og to-nøytron radioaktivitet spådd. Men den dag i dag er denne typen forfall ikke bekreftet eksperimentelt og har ikke blitt oppdaget. Bare protonstråling ble oppdaget, der en proton kastes ut fra kjernen.

Å takle alle disse spørsmålene er nokkomplisert, selv om selve loven om radioaktivt forfall er enkel. Det er ikke lett å forstå dens fysiske betydning, og selvfølgelig går presentasjonen av denne teorien langt utenfor grensene for programmet for fysikk som fag på skolen.