Семей 2014 Мазмұны

Негізінен α-ыдырау ауыр ядроларға (А> 200,Z >82) тән. α-ыдырау ығысу ережесіне бағынады, мысалы, уран изотопының ыдырауы нэтижесінде торий элементі түзіледі:

Заманауи көзқарастарға сэйкес а-бөлшектер екі протон мeн eкі нeйтронның бірігуі салдарынан ауыр ядроның ішінде түзіледі. Осылай түзілген бөлшек жеке протондарға карағанда ядрода калған протоннан күштірек тебіледі. Бір уақытта а-бөлшек жеке нуклондарға карағанда ядродағы нуклондарға аздау ядролык тартылу үшырайды.

Ыдырау кезіндегі ұшып шыққан α-бөлшектердің энергиясы өте жогары -1,4 ÷ 2 • 10⁷м/с, бұл 4 ÷ 8,8 МэВ энергияға сэйкес келеді. Резерфорд тәжірибелері көрсеткендей, тіпті мүндай жылдамдығы бар α-бөлшектер де ядроға ядролык күштердің әсері басталатын арақашықтыққа жақындай алмайды және ядрода α-бөлшектің шашырауы тек кулондык әсерлесумен түсіндіріледі. Сонымен, мынадай корытынды жасауға болады, ядро биіктігі 8,8 МэВ-тан кем емес потенциальдық тосқауылмен коршалған.

Баска жағынан, уран шығаратын α-бөлшектердің энергиясы 4,2 МэВ. Олай болса, α-бөлшектер ядродан туннельді эффект салдарынан потенңиальдык тоскауылдың биіктігінен едәуір кем энерғиямен ұшып шығады.

α-бөлшектер үшін Г_1/2 жартылай ыдырау периоды мен Е ұшып шыққан бөлшектер энерғиясы арасындағы тәуелділіктің кушті болуы тэн. Бүл тәуелділік Гейгер-Нэттол заңымвн анықталады:

мұндағы А жэне В тэжірибеден аныкталатын эмпирикалык тұрақты, λ = ln2/T_1/2 Я_а - а-бөлшектің ауада еркін жүру ұзындыгы - толық тоқтағанша бөлиіектің жүретін жолының арақашықтығы.

Сонымен, жартылай ыдырау периоды аз болған сайын, α-бөлшектің ауада еркін жүру үзындығы көп, олай болса, оның энергиясы да көп.

α-бөлшектің ауадағы еркін жүру үзындығы (калыпты жағдайда) бірнеше сантиметрді қүрайды, тығыздыгы көбірек орталарда, ол едәуір аз, миллиметрдің жүздік үлесін күрайды (а-бөлшекті кэдімғі кағаз парағымен үстауға болады).

Берілген радиоактивті элементтен шығарылған а-болшектердің энергетикалық спектрі α-бөлшектердің бірнеше тобы шығарылатын «жіңішке» қүрылымды байқайды жэне де олардың энергиялары эрбір топтың шегінде түракты. α-бөлшектердің дискретті спектрі атом ядролары дискретті энергетикалық деңгейлерге ие екенінің дәлелі.