Радиоактивный распад

Радиоактивный распад - процесс, при котором элементарные частицы теряются ядром изотопа, из-за чего изотоп становится более стабильным элементом. Эти субатомные субстанции с огромной скоростью покидают атом. Распадаясь, изотоп испускает радиоактивное гамма- излучение, а также альфа- и бета-частицы. Объяснением данного процесса является то, что большинство ядер нестабильны. Изотопами называют разновидности одного и того же химического элемента с одним и тем же числом протонов, но с разным количеством нейтронов.

Виды радиоактивного распада: гамма-лучи, альфа- и бета-распад. Далее подробнее о них. Во время альфа-распада выделяется гелий, которые еще называют альфа-частицей, при бета-распаде ядро атома теряет электрон, продвигаясь вперед по периодической таблице на одну позицию, а гамма-излучение - распад ядер с одновременным излучением фотонов, или гамма-лучей. В последнем случае процесс происходит с потерей энергии, но без видоизменения химического элемента.

Реакция радиоактивного распада протекает таким образом, что за определенный отрезок времени из ядра элементов исходит количество нуклонов, пропорциональное тому числу нуклонов, которое все еще остаются в ядре. То есть чем больше их все еще остается в атоме, тем больше их выйдет из него. Скорость распада атома определяет так называемая константа радиоактивности, которая также известна под названием постоянная радиоактивного распада. Однако обычно в физике измеряется не она. Вместо нее используют такую величину, как период полураспада – время, за которое ядро потеряет половину своих нуклонов. Оно зависит от вида вещества и может продолжаться от ничтожных долей секунды до миллиардов лет. Иными словами, некоторые ядра атомов могут существовать вечно, а некоторые – весьма незначительное время до распада.

Тот изотоп, который был исходным в процессе распада, называют материнским, а полученный результат – дочерним изотопом.

Радиоактивные элементы рождаются в подавляющем большинстве случаев в результате цепи из реакций деления атомов. Например: «материнское» (первичное) ядро распадается на несколько «дочерних», те, в свою очередь, также делятся. И эта цепочка не прерывается до тех пор, пока не будут образованы стабильные изотопы. Например: период полураспада урана составляет более четырех с половиной миллиардов лет. За это время в результате деления ядер этого элемента сначала образуется торий, тот, в свою очередь, становится палладием, и в конце всей этой длинной цепочки будет свинец. Вернее, стабильный его изотоп.

Радиоактивный распад имеет ряд своих особенностей. Нельзя умалчивать и о его «побочных эффектах». Например, если возьмем образец какого-либо радиоактивного изотопа, в результате его распада получим ряд радиоактивных веществ с разной массой ядра. Можно как примеры приводить множество цепочек деления. Радиоактивность – это, по большому счету, естественное явление. Ведь ядерный распад веществ происходил задолго до того, как человек открыл эти механизмы. Однако деятельность этого распада привела к увеличению радиоактивного фона всей планеты. В частности, из-за искусственного ускорения таких естественных процессов.

Радиоактивный распад для человечества оборачивается как новыми возможностями, так и опасностями. Стоит вспомнить хотя бы процесс деления ядер урана-238. Он, в частности, приводит к образованию радона-222. Этот инертный благородный газ в большом количестве встречается на планете. Сам по себе он опасности никакой не представляет, но лишь пока ядра его атомов не начинают распадаться на другие элементы. Продукты его деления, особенно в непроветриваемом помещении, вредят человеческому здоровью.

Радиоактивный распад как процесс может и принести пользу. Но лишь если правильно использовать его продукты. Например, радиоактивный фосфор, вводимый при помощи инъекций в организм, помогает получить информацию о состоянии костей пациента. Излучаемые им лучи фиксируются светочувствительной аппаратурой, что позволяет получить точные снимки с зафиксированными местами переломов. Степень его радиоактивности весьма мала и не может причинить какого-либо вреда человеку.