пользователей: 30398
предметов: 12406
вопросов: 234839
Конспект-online
РЕГИСТРАЦИЯ ЭКСКУРСИЯ

Бета-распад. Теория

Бета-распадом называют самопроизвольный процесс, в котором исходное ядро превращается в другое ядро с тем же массовым числом A, но с зарядовым числом Z, отличающимся от исходного на ±1.

Различают три разновидности β-распада:

1) электронный β- - распад, в котором ядро испускает электрон и его зарядовое число становится Z+1

2) позитронный β+ - распад, в котором ядро испускает электрон и его зарядовое число становится Z-1

3) K-захват, котором ядро захватывает один из электронов электронной оболочки атома (обычно из K-оболочки) (Z-1). На освободившееся место переходит электрон, что сопровождается рентгеновским излучением.

 

Энергия бета – распада.

При β- - распаде ядро с порядковым номером Z распадается по схеме

M(Z) → M(Z + 1) + me

где M – масса ядра. Однако в таблицах всегда приводится массы атомов (нуклидов).

Для масс нуклидов:

    MM(Z) → MД(Z + 1)

    Zme = (Z + 1)me - me

Отсюда энергия β- - распада

    Q = MM - MД

 

Аналогично для β+ - распада

    M(Z) → M(Z - 1) + me

+    Zme = (Z - 1)me + me

---------------------------------------

    MM → MД + 2me

 

следовательно, при β+-распаде:

    Q = MM - MД + 2me

 

В случае K-захвата

    M(Z) + me → M(Z - 1)

+    Zme - me = (Z - 1)me

---------------------------------------

    MM(Z) → MД(Z - 1)

 

и энергия, выделяющаяся при K-захвате

    Q = MM - MД

 

Следует отметить, что для распада необходимо, чтобы выполнялось условие протекания процесса Q>0.

 

Распределение электронов по энергиям

Общим свойством всех бета-спектров является плавность и предельная кинетическая энергия, на которой спектр прерывается.

g-h2IH84Ocq8Zy_HjL5qbA3LgSE7ngb9FfeMp1vP

 

Энергия Kмакс соответствует

Q = MM - MД

при этом спектр регистрирует около 1/3 выделяемой при распаде энергии.

 

Открытие нейтрино

Возникшую в свое время «проблему бета-распада» решил Паули, предположивший, что вместе с электроном испускается электрически нейтральная частица. Ее назвали нейтрино ν.

Факт подтверждающий существование нейтрино — закон сохранения момента импульса.

Бета-распад процесс не внутреядерный, внутринуклонный.

Три разновидности бета – распада

    n → p + e- + ν        β--распад

    p → n + e+ + ν        β+-распад

    e- + p → n + ν        K-захват

 

Спин нейтрона, протона и электрона равен 1/2, если бы нейтрон распадался только как

    n → p + e-

то суммарный спин был бы равен 1 либо 0, чтобы отличаться от спина предыдущей частицы. Спин третьей частицы должен быть равен либо 1/2 либо 3/2.

 

Первая теория β-распада был предложен а Ферми в 1934.

По Ферми электроны и нейтрино рождаются в ядрах в процессе взаимодействия нуклонов с электронно-нейтринным полем, окружающем нуклоны.

β-распад — результат 4-фермионного взаимодействия, который получил название слабого взаимодействия.

Слабое взаимодействие проявляется в большом времени жизни τ≈10-10 с.

Радиус слабого взаимодействия R≈2 *10-16см

Cхема распада нейтрона и протона:

Dt5A5-GzgSoiHQDwJIe2tyCZ88EU2ctavkKGBrmt

Схема распада нейтрона и протона с учетом кварковой структуры:

K17BYgjB2Kg1povsp2wzZmdYTgzTBBlKP4YDt1dD


17.01.2014; 12:11
хиты: 0
рейтинг:0
Естественные науки
физика
для добавления комментариев необходимо авторизироваться.
  Copyright © 2013-2024. All Rights Reserved. помощь