Alfa sabrukšana

Kodola skaitļu uzskaite

Vienā alfa sabrukšanā masas skaitlis samazinās par 4, bet atomskaitlis par 2: (A, Z) → (A − 4, Z − 2) + ⁴₂He. Tā saglabājas nuklonu skaits un elektriskais lādiņš. Jaunais Z uzreiz nosaka meitas kodola ķīmisko elementu.

Izstarošanas brīdī alfa daļiņa nav neitrāls hēlija atoms, bet gan kodols ar lādiņu +2e. Vēlāk vielā tā var piesaistīt elektronus, taču tas neietilpst kodola sabrukšanas vienādojumā.

Kur nonāk izdalītā enerģija

Ja produktu kopējā miera masa ir mazāka par mātes kodola masu, starpība dod pozitīvu Q. Mātes kodola miera sistēmā alfa daļiņa un meitas kodols iegūst vienādus pēc lieluma, pretēji vērstus impulsus.

Tā kā meitas kodols ir daudz smagāks, alfa daļiņa saņem lielāko daļu kinētiskās enerģijas. Pārejās starp noteiktiem kodola līmeņiem alfa enerģijas ir tuvas diskrētām vērtībām un palīdz identificēt radionuklīdus.

Kāpēc pozitīvs Q var būt saistīts ar ļoti ilgu pussabrukšanas periodu

Enerģētiski atļauts nenozīmē ātrs. Alfa tipa klasteri kodolā aiztur elektrostatiskā Kulona barjera, un klasiskajā fizikā tā enerģija bieži nav pietiekama, lai pārvarētu barjeras virsotni.

Kvantu mehānika pieļauj tunelēšanu caur barjeru. Varbūtība ir ārkārtīgi jutīga pret alfa daļiņas enerģiju un kodola lādiņu, tāpēc nelielas enerģijas izmaiņas var radīt milzīgas pussabrukšanas perioda atšķirības.

Mijiedarbība ar vielu

Alfa daļiņas ir relatīvi smagas un nes lādiņu +2e. Tās intensīvi jonizē vielu un ātri zaudē enerģiju, tāpēc to ceļa garums ir īsāks nekā beta daļiņām vai gamma fotoniem.

Īss ceļš automātiski nenozīmē mazu bioloģisko iedarbību. Svarīga ir avota atrašanās vieta, absorbētā enerģija un audi; caurspiešanās spēja un bioloģiskā ietekme nav viens un tas pats.

Atrisināti piemēri

1. Pabeidziet sabrukšanas vienādojumu

2. Pārbaudiet nezūdamību

3. Salīdziniet atsitiena enerģijas