Бета-розпад і гамма-розпад
Бета-розпад являє собою інший процес, що викликав протягом довгого часу подив. Як ви вже знаєте, бета-промені, відкриті Резерфордом, являють собою потік електронів. Відразу ж було виявлено, що це не ті електрони, з яких побудована електронна оболонка атома. Вони виникають тільки при ядерному розпаді і, безсумнівно, испускаются ядром. Крім того, енергія їх випускання змінюється не скачками, а безперервно, т. Е. Ці електрони не перебувають на квантових орбітах. Звідки ж вони беруться?
З’ясувалося, що в процесі ядерних реакцій нейтрон може розпадатися на протон і електрон. Негативно заряджений електрон при цьому вилітає з атомного ядра, а нейтрон, втративши негативний заряд, стає протоном. Очевидно, що при цьому маса ядра не змінюється, а його позитивний заряд стає на одиницю більше. Отже, також на одиницю збільшується порядковий номер елемента. Одним з найпростіших прикладів бета-розпаду служить перетворення ізотопу водню тритію в інертний газ гелій, що лежить в основі термоядерних реакцій. Як ви знаєте, ядро тритію складається з одного протона і двох нейтронів, і тому тритій, як і решта два ізотопи водню, має порядковий номер 1. Якщо в результаті бета-розпаду і випускання електрона один з нейтронів перетворюється в протон, то утворюється інший елемент – гелій, який має порядковий номер 2, так як він містить два протони і один нейтрон.
При дослідженні бета-розпаду виявився ще один цікавий факт. Виявилося, що залишає ядро електрон має меншою енергією, ніж випливало з проведених розрахунків. Це настільки бентежило фізиків, що під сумнів було поставлено навіть закон збереження енергії. Однак незабаром з’ясувалося, що відсутню енергію забирає ще одна вилітає разом з електроном частка. Ця частка, що отримала назву нейтрино, володіє цілим рядом цікавих в теоретичному та важливих у практичному відношенні властивостей. Оскільки вона не має електричного заряду, на неї не діє електромагнітне поле. Крім того, вона не бере участі в сильній взаємодії. На неї діє тільки слабкий вплив і гравітація, яку зважаючи нікчемною маси нейтрино (у багато разів меншою, ніж маса електрона) можна практично не брати в розрахунок. Тому нейтрино володіє надзвичайною проникністю, воно здатне пролітати величезні відстані, майже не поглинаючись ніяким речовиною. Ця властивість дуже важливо для розвивається науки – нейтринної астрономії. Оскільки зірки в числі інших випромінювань випускають і потоки нейтрино, спостереження за наддалекими об’єктами за допомогою нейтронних телескопів може дозволити отримати дуже цінні відомості про будову Всесвіту.
Електрони, протони, нейтрони і нейтрино є представниками великого класу об’єктів, які називають елементарними частинками. Ці частинки або входять до складу атома, або можуть виникати в ньому при різних процесах з інших елементарних частинок. Свою назву вони отримали тому, що їх вважали остаточно неподільними складовими атома. В даний час відомо більше 300 елементарних частинок, і їх кількість продовжує зростати. Більшість таких частинок нестабільні, т. Е. Дуже швидко розпадаються, утворюючи інші елементарні частинки. Тому для їх виявлення і тим більше для дослідження їхніх властивостей потрібні дуже точні прилади. До середини XX в. елементарні частинки виявляли в основному в космічних променях, однак зараз їх дослідження проводиться за допомогою спеціально створених прискорювачів. У них частинки можна розігнати до величезних швидкостей, порівнянних зі швидкістю світла, а потім змусити їх стикатися і спостерігати відбуваються при цьому перетворення.
Гамма-розпад
Виходячи з того що при ядерному розпаді відбувається перетворення одних частинок в інші, можна пояснити процес гамма-розпаду. При такому розпаді спостерігають електромагнітне випромінювання дуже високої частоти, яке, як вам відомо, називають гамма випромінюванням. Виникає воно тому, що в результаті альфа – і бета – розпаду може виділитися енергія, якої не вистачить для того, щоб утворити нові частинки. Для того щоб звільнитися від цієї зайвої енергії, атом випускає її у вигляді гамма-квантів.
(2 votes, average: 4.50 out of 5)