Альфа-распад
В статье не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску). |
А́льфа-распа́д — вид радиоактивного распада ядра, в результате которого происходит испускание дважды магического ядра гелия 4He - альфа-частицы[1]. При этом массовое число ядра уменьшается на 4, а атомный номер — на 2. Альфа-распад наблюдается только у тяжёлых ядер (атомный номер должен быть больше 82, массовое число должно быть больше 200). Альфа-частица испытывает туннельный переход через кулоновский барьер в ядре, поэтому альфа-распад является существенно квантовым процессом. Поскольку вероятность туннельного эффекта зависит от высоты барьера экспоненциально, период полураспада альфа-активных ядер экспоненциально растёт с уменьшением энергии альфа-частицы (этот факт составляет содержание закона Гейгера-Нэттола). При энергии альфа-частицы меньше 2 МэВ время жизни альфа-активных ядер существенно превышает время существования Вселенной. Поэтому, хотя большинство природных изотопов тяжелее церия в принципе способны распадаться по этому каналу, лишь для немногих из них такой распад действительно зафиксирован.
Скорость вылета альфа-частицы составляет от 9400 км/с (изотоп неодима 144Nd) до 23700 км/с у изотопа полония 212mPo). В общем виде формула альфа-распада выглядит следующем образом:
Пример альфа-распада для изотопа 238U:
Альфа-распад может рассматриваться как предельный случай кластерного распада.
Впервые альфа-распад был идентифицирован британским физиком Эрнестом Резерфордом в 1899 году[2]. Одновременно в Париже французский физик Пол Виллард проводил аналогичные эксперименты, но не успел разделить излучения раньше Резерфорда. Первую количественную теорию альфа-распада разработал советский и американский физик Георгий Гамов.
Опасность для живых организмов
Будучи довольно тяжелыми и положительно заряженными, альфа-частицы имеют очень короткий пробег, и быстро теряют энергию на небольшом расстоянии от источника. Это приводит к тому, что вся энергия излучения высвобождается в малом объеме вещества, что увеличивает шансы повреждения клеток при попадании источника излучения внутрь организма. Однако, внешнее излучение довольно безвредно, поскольку альфа-частицы могут эффективно задерживаться несколькими сантиметрами воздуха, или листом бумаги, или даже роговым слоем эпидермиса. Даже прикосновение к источнику не слишком опасно, хотя многие источники альфа-излучения сопутствуются источниками бета- и гамма-излучений. Тем не менее, поступление источника внутрь организма приводит к значительному облучению.
См. также
Примечания
- ↑ Мухин К.Н. Экспериментальная ядерная физика. В 2 кн. Кн. 1. Физика атомного ядра. Ч. I. Свойства нуклонов, ядер и радиоактивных излучений. - М.: Энергоатомиздат, 1993. ISBN 5-283-04080-1 С.137
- ↑ E. Rutherford (1899) Излучение урана и вызываемая им электрическая проводимость="Uranium radiation and the electrical conduction produced by it" Philosophical Magazine, Series 5, vol. 47, no. 284, pages 109-163.
Это заготовка статьи о ядерной физике. Помогите Википедии, дополнив её. |