Альфа-распад

Альфа-распад

*в тяжелый ядрах конца таблицы Менделеева (за висмутом)

1. миграция кварков, в результате чего рядом с друг другом и около поверхности оказывается 2 протона и 2 нейтрона, следовательно возникает более сильная связь, чем между другими нуклонами

2. в результате внутри большого + заряженного ядра оказывается маленькая + заряженная частица, за счет кулоновских сил она выбрасывается из материнского ядра, межкулоновские связи разрываются, образовавшиеся энергия распределяется между материнским ядром и альфа-частицей (обратно пропорциональна массам)

3. энергия альфа-частицы реализуется скорости ее полета (4-9 МэВ), из-за этого и скорость полета разная (приблизительно 17 км/сек). ЧЕМ БОЛЬШЕ ЭНЕРГИЯ, ТЕМ КОРОЧЕ ПЕРИОД ПОЛУРАСПАДА.

4. альфа-частица летит – это пробег. Зависит от энергии частицы и от плотности среды, в которой она пролетает. Она пролетает в близи + атомов, и отрывает электроны из них, затрачивая приблизительно 34 эВ (2-64)-это средняя работа ионизации. На месте отрыва образуется + ион, а электрон считается «-» ионом

5. к альфа-частице стараются прикрепиться близко лежащие электроны, но не успевают ее догнать и образуется «шлейф» электронов.

6. из-за потери энергии она теряет скорость и ее догоняют 2 электрона. Становятся к ней на орбиту и образуется атом гелия, который уходит в атмосферу (поэтому частица не накапливается в тканях, могут накопиться только последствия)

7. альфа-частица воздействует и на более удаленные атомы, но энергии не хватает на отрыв электронов из этих атомов. Электрон получает мало энергии и возбуждается, переходит на более удаленную от ядра орбиту, что приводит к необычным перестройкам.

8. реагируют так же на альфа-частицу еще более удаленные атомы среды, они не получают той энергии, чтобы электрону оторваться, поэтому внешняя орбита этого атому удлиняется (поляризуется) за счет попытки электрона оторваться от орбиты. В этот момент могут происходить так же различные необычные взаимодействия.

9. пробег альфа-частицы в воздухе-10 см, а в биологической ткани около 50 микрон. Из-за этого альфа-частицы могут быть задержаны листом бумаги, одеждой, слоем резиной.

Линейная плотность ионизации - это кол-во ионов, образовавшиеся по пути альфа-частицы

Линейная потеря энергии - это кол-во энергии, которую потеряла альфа-частица на ионизацию

Бета минус распад (электронный)

* бывает во всех атомах таблицы Менделеева, но чаще из середины таблицы

1. в одном из лишних нейтронов изолируется часть массы с отрицательными заряженными кварками и выбрасывается из ядра. Это бета минус частица (масса и заряд как электрон). Так же выбрасывается и антинейтрино. Энергия распределяется между частицей и антинейтрино самопроизвольно ( значение равно 1/3 максимальной)

2. частица летит и наталкивается на внешнюю орбиту атома внешней среды, сталкивается с электроном. Из-за того, что масса и заряд одинаковый, они разлетаются в разные стороны и так же взаимодействуют с другими орбитами атомов (электронами). На месте электрона образуется + ион. И выделяется тепло

3. бета минус частица передает в этот момент около 50 % своей энергии орбите.

Для оценки способности радиоактивных излучений образовывать ионы ввели понятие экспозиционная доза (Мари Кюри)-она показывает какое кол-во ионов образуется под действием излучения.

Пик Брега

Альфа-частица летит с большой скоростью, тратит энергию на поляризацию и возбуждение более отдаленных атомов среды. Образует + ионы (см альфа распад), больше всего + ионов на месте Пика Брега. Он рассчитывается для того, чтобы определить расстояние радионуклидов от центра опухоли, -нужно для того, чтобы в опухоли образовалось большое кол-во ионов, чтобы привлечь к денатурации и к гибели клеток

К-Л захват

* в ядрах естественных радионуклидов с избытком протонов

1. в результате миграции кварков на долю мгновений в какой-либо точке образуется преимущественно + заряд и в этот момент напротив этого места находится электрон К-орбиты, и электрон захватывает один из лишних протонов и превращается в нейтральную частицу