Шпаргалка: Основные законы химии
Радиоактивность.
Радиоактивность - самопроизвольное превращение неустойчивого изотопа одного химического элемента в изотоп другого элемента, сопровождающееся испусканием элементарных частиц или ядер (например, ?- частиц).
Радиоактивность, проявляемая природными изотопами элементов, называется естественной радиоактивностью.
Самопроизвольный распад ядер описывается уравнением: mt = m0 •(1/2)t / T 1/2 где mt и m0 - массы изотопа в момент времени t и в начальный момент времени; Т1 /2 - период полураспада, который является постоянным для данного изотопа. За время Т1 /2 распадается половина всех ядер данного изотопа.
Основные виды радиоактивного распада.
a - распад. Сопровождается потоком положительно заряженных ядер атома гелия 4 2 Не (a- частиц) со скоростью 20000 км/с. При этом заряд Z исходного ядра уменьшается на 2 единицы (в единицах элементарного заряда), а массовое число А - на 4 единицы (в атомных единицах массы).
Z' = Z - 2
A' = A - 4
т.е. образуется атом элемента, смещенного по периодической системе на две клетки влево, от исходного радиоактивного элемента, а его массовое число на 4 единицы меньше исходного.
| 226 | Ra --> | 222 | Rh + | 4 | He |
| 82 | 80 | 2 |
b - распад. Излучение ядром атома потока электронов со скоростью 100'000 - 300'000 км/с. (Электрон образуется при распаде нейтрона ядра. Нейтрон может распадаться на протон и электрон.) При b- распаде массовое число изотопа не изменяется, поскольку общее число протонов и нейтронов сохраняется, а заряд ядра увеличивается на 1. (Химический элемент смещается в периодической системе на одну клетку вправо, а его массовое число не изменяется)
| 234 | Th --> | 234 | Po + | 0 | e |
| 90 | 91 | -1 |
g- распад. Возбужденное ядро испускает электромагнитное излучение с очень малой длиной волны и высокой частотой, обладающее большой проникающей способностью, при этом энергия ядра уменьшается, массовое число и заряд остаются неизменными. (Химический элемент не смещается в периодической системе, его массовое число не изменяется и лишь ядро его атома переходит из возбужденного состояния в менее возбужденное).
Ядерные реакции - превращения ядер, происходящие при их столкновении друг с другом или с элементарными частицами. Первая искусственная ядерная реакция была осуществлена Э.Резерфордом (1919 г.) при бомбардировке ядер азота a- частицами:
| 14 | N + | 4 | He --> | 17 | O + | 1 | H |
| 7 | 2 | 8 | 1 |
С помощью ядерных реакций были получены изотопы многих химических элементов и ядра всех химических элементов с порядковыми номерами от 93 до 110.