§ 8. З’ява радыеактыўнасці
У 1896 годзе А. Бекерэль, вывучаючы солі ўрану, выявіў, што яны выпускаюць невядомае раней выпраменьванне. Гэтая з’ява атрымала назву радыеактыўнасці.
Радыеактыўнасць (або радыеактыўны распад) — гэта самаадвольнае ператварэнне нестабільных атамных ядраў адных хімічных элементаў у ядры іншых элементаў, якое суправаджаецца выпусканнем часціц высокай энергіі, а таксама жорсткім электрамагнітным выпраменьваннем.
Такое ператварэнне не з’яўляецца хімічнай рэакцыяй.
У залежнасці ад прыроды часціц, якія выпускаюцца, адрозніваюць некалькі відаў радыеактыўнага распаду атамных ядраў. Падрабязна іх вывучае ядзерная фізіка. Мы разгледзім два з іх — α- і β-распад.
Альфа-распад суправаджаецца выпусканнем α-часціц — дадатна зараджаных ядраў гелію, якія змяшчаюць два пратоны і два нейтроны . Гэты распад можна паказаць у выглядзе ўраўнення ядзернай рэакцыі:
дзе X — няўстойлівае ядро з атамным нумарам Z і масавым лікам А; Y — ядро, якое ўтварылася і атамны нумар якога на 2 адзінкі, а масавы лік — на 4 адзінкі меншы, чым у зыходнага ядра. Прыкладам такога распаду з’яўляецца распад радыю-226 з утварэннем газападобных радону-222 і гелію-4:
Пры складанні ўраўненняў ядзерных рэакцый варта ўлічваць, што сума зарадаў (Z) і сума масавых лікаў (А) у абедзвюх частках ураўнення павінны быць роўныя.
Бэта-распад звязаны з выпусканнем ядром β-часціцы — электрона (). Пры гэтым зарад новага ядра павялічваецца на адзінку, а яго масавы лік А не змяняецца:
Напрыклад, пры β-распадзе вугляроду-14 утвараецца азот-14:
Электроны ўзнікаюць пры распадзе нейтрона () на электрон () і пратон ():
Часта радыеактыўныя ператварэнні суправаджаюцца гама-выпраменьваннем. Яно ўяўляе сабой жорсткае электрамагнітнае выпраменьванне з даўжынёй хвалі 10–10–10–13 м.