Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






I. Основные теоретические сведения




 

a-Распад характерен для тяжелых нуклидов, у которых массовое число A > 209. Так как при α-распаде высвобождается внутренняя энергия, то энергетическая возможность a-распада обеспечивается в том случае, когда масса исходного ядра больше суммы масс ядер продуктов распада:

, (I.1)

или, если использовать массы нейтральных атомов, как это обычно делается в ядерной физике,

. (I.2)

Уменьшение массы, выраженное в энергетических единицах, дает энергию, высвобождаемую при a-распаде:

. (I.3)

Следовательно, a-распад ядра становится возможным, если

или , (I.4)

так как правая часть (I.3) , взятая с обратным знаком, есть – энергия связи (отделения) α-частицы относительно материнского ядра. Условие (I.4) является необходимым, но не является достаточным условием для a-распада ядра.

Энергия Qa, высвобождаемая при a-распаде, переходит в кинетическую энергию a-частицы Тa и кинетическую энергию Тя дочернего ядра. Часть энергии может также переходить в энергию Εвозб возбуждения дочернего ядра. Таким образом, если ядро, испытывающие α-распад, неподвижно в лабораторной системе координат, то

, (I.5)

а его импульс равен нулю. Тогда из закона сохранения импульса следует, что абсолютные величины импульсов a-частицы (Рa ) и дочернего ядра (РЯ) равны друг другу:

Рa = Ря , (I.6)

Поскольку Тα << Mα и Тя << Mя, то скорости a-частицы и дочернего ядра много меньше скорости света и можно использовать нерелятивистскую связь между импульсами и кинетической энергией:

и . (I.7)

Из последних трех соотношений получаем

(I.8)
(I.9)

Таким образом, согласно (I.8) и (I.9) получаем, что для ядер с массовым числом A > 200 отношение Тa/Тя = Mя/ma, т.е. не менее 98% кинетической энергии передается a-частице. Особо обращаем внимание на то, что кинетическая энергия испускаемых α-частиц строго постоянна, как это следует из (I.8) , а энергетические спектры имеют дискретный (линейчатый) характер. Кинетическая энергия α-частиц может быть вычислена точно по формулам (I.3) и (I.8) , если известны массы материнского и дочернего атомов, энергия возбуждения дочернего ядра, и масса атома 4Не. Отметим, что массы большинства известных в настоящее время нуклидов измерены с огромной точностью.

 


mylektsii.ru - Мои Лекции - 2015-2019 год. (0.005 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал