Период полураспада.

Время, за которое первоначальное количество распадающихся ядер уменьшается в два раза, называется периодом полураспада. В случае, если интервал времени А/, за который определяется число распавшихся ядер, много меньше периода полураспада Г|/2, то число распавшихся ядер можно определить по формуле

Зависимость периода полураспада от постоянной радиоактивного распада.

Среднее время т жизни радиоактивного ядра. т. е. интервал времени, за который число нераспавшихся ядер уменьшается в е раз, равно

Число N атомов, содержащихся в радиоактивном изотопе.

где т — масса изотопа; М - молярная масса; NA —постоянная Авогадро.

Активность А радиоактивного изотопа (скорость радиоактивного распада)

или

где dN - число ядер, распадающихся за интервал времени dt; Ао - активность изотопа в начальный момент времени. Удельная активность изотопа

Стабильность и нестабильность элементарных частиц.

Все частицы можно разделить на:

  • 1) барионы — сильно взаимодействующие частицы (протоны, нейтроны, гипероны и их античастицы). Всем барионам приписывается барионный заряд, равный 1, всем антибарионам —I, у всех не барионов - барионный заряд равен 0.
  • 2) лептоны — частицы, не участвующие в сильных взаимодействиях, а участвующие в слабых и электромагнитных взаимодействиях (электроны, нейтрино, ц-мезоны, т-мезоны и их античастицы). Всем лептонам приписывается лептонный заряд, равный 1, всем антилептонам —1, у всех частиц, не являющихся лептонами, лептонный заряд равен 0.

Распад покоящейся частицы разрешен, если одновременно выполняются четыре закона сохранения:

  • 1) закон сохранения энергии: масса начальной частицы должна превышать сумму масс конечных частиц.
  • 2) закон сохранения электрического заряда: электрический заряд начальной частицы должен быть равен сумме электрических зарядов конечных частиц.
  • 3) закон сохранения барионного заряда: барионный заряд начальной частицы должен быть равен сумме барионных зарядов конечных частиц.
  • 4) закон сохранения лептонного заряда: лептонный заряд начальной частицы должен быть равен сумме лептонных зарядов конечных частиц.

Примерами могут служить:

протон — стабилен как самый легкий из барионов,

электрон — стабилен, как самый легкий из заряженных лептонов.

Нейтрон не является стабильной частицей, поскольку тп > тр и выполнены все остальные законы сохранения в распаде п —? р + е~ + v. С помощью указанных законов сохранения можно также установить и продукты ядерных распадов. Например, для а- и |Зт-распадов (а-частица - это ядро атома гелия Не, а служат для обозначения электрона и позитрона соответственно), имеем

где X и У - материнское и дочернее ядра, характеризуемые определенными массовыми и зарядовыми числами, v и v — нейтрино и антинейтрино.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >