A lei física da decadência radioativa eraformulado depois que Becquerel descobriu o fenômeno da radioatividade em 1896. Consiste na transição imprevisível de alguns tipos de núcleos para outros, enquanto emitem diferentes tipos de radiação e partículas de elementos. O processo é natural, quando se manifesta em isótopos existentes na natureza, e artificial, nos casos de obtenção por reações nucleares. O núcleo que se desintegra é considerado a mãe, e o resultante é considerado a filha. Em outras palavras, a lei básica da decadência radioativa inclui um processo natural arbitrário de transformação de um núcleo em outro.
O estudo de Becquerel mostrou a presença em saiso urânio de radiação até então desconhecida, que influenciava a placa fotográfica, enchia o ar de íons e tinha a propriedade de passar por finas placas de metal. Os experimentos de M. e P. Curie com rádio e polônio confirmaram a conclusão descrita acima, e um novo conceito apareceu na ciência, chamado de doutrina da radiação radioativa.
Esta teoria, refletindo a lei da radioatividadea decadência é baseada na suposição de um processo espontâneo que obedece às estatísticas. Como os núcleos individuais se desintegram independentemente uns dos outros, acredita-se que, em média, o número daqueles que se desintegraram em um determinado período de tempo é proporcional àqueles que não se desintegraram no momento em que o processo termina. Se você seguir a lei exponencial, o número da última diminui significativamente.
A intensidade do fenômeno é caracterizada por duas principaispropriedades de radiação: a chamada meia-vida e a vida média calculada de um núcleo radioativo. O primeiro oscila entre milionésimos de segundo e bilhões de anos. Os cientistas acreditam que tais núcleos não envelhecem e, para eles, não existe o conceito de idade.
A lei da decadência radioativa é baseada emchamadas de regras de deslocamento, e elas, por sua vez, são uma consequência da teoria de conservação da carga e do número de massa pelo núcleo. Foi estabelecido experimentalmente que a ação do campo magnético atua de diferentes maneiras: a) os feixes são desviados como partículas carregadas positivamente; b) como negativo; c) não mostram nenhuma reação. Disto se segue que a radiação é de três tipos.
Há o mesmo número de variedades deprocesso de decaimento: com a liberação de um elétron; pósitron; absorção de um elétron pelo núcleo. Está provado que os núcleos correspondentes à sua estrutura de chumbo sofrem decomposição com a emissão. A teoria foi chamada de decaimento alfa e foi formulada por G.A. Gamow em 1928. A segunda versão foi formulada em 1931 por E. Fermi. Sua pesquisa mostrou que, em vez de elétrons, alguns tipos de núcleos emitem partículas opostas - pósitrons, e isso é sempre acompanhado pela emissão de uma partícula com carga elétrica zero e massa de repouso, neurino. O exemplo mais simples de decaimento beta é a transição de um neurônio para um próton com um período de 12 minutos.
Essas teorias, considerando as leis da radioatividadedecadência, foram as principais até 1940 do século 19, até que os físicos soviéticos G.N. Flerov e K.A.Petrzhak descobriram outro tipo, durante o qual os núcleos de urânio se dividiram espontaneamente duas partículas iguais. Em 1960, foi prevista a radioatividade de dois prótons e dois nêutrons. Mas até hoje, esse tipo de decadência não foi confirmado experimentalmente e não foi descoberto. Apenas a radiação de prótons foi descoberta, na qual um próton é ejetado do núcleo.
Lidar com todas essas questões é o suficientecomplicado, embora a própria lei da decadência radioativa seja simples. Não é fácil entender seu significado físico e, claro, a apresentação dessa teoria vai muito além dos limites do programa de física como disciplina escolar.
